智能家居的網絡控制技術探密

陸　剛

（廣東省江門電子器材公司　江門　529100）

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智能家居的網絡控制技術探密

陸剛

（廣東省江門電子器材公司江門529100）

摘要智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、智能家居-系統設計方案安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。智能家居體現了家用電器最新技術面貌，其關鍵在于采用了先進的控制技術，從而使家用電器從一種機械式的用具變成一種具有智能的設備。論述了國家政策的扶植調控促進了智能家居產業的發展，介紹了智能家居控制系統的功能和應用領域，研究了智能家居控制系統的類型結構、基本特點和適用范圍，提出了智能家居的智能控制。

關鍵詞智能家居網絡控制技術應用發展

Smart Home Network Control Technology

Lu Gang
（Electronic equipment company in Jiangmen，Guangdong Province Jiangmen 529100）

Abstract The smart home is a house as a platform，the use of integrated wiring technology，network communication technology，intelligent household design scheme - system security technology，automatic control technology，audio and video technology to integrate the household life related facilities，to build efficient residential facilities and family schedule affairs management system，improve home security，convenience，comfort，artistry，and realize environmental protection and energy saving living environment. Smart home embodies the latest technology，home appliances the key is to adopt the advanced control technology，which makes home appliances from a mechanical appliance into a kind of intelligent equipment. Discusses the fostering of national policy regulation will promote the development of smart home industry，introduces the function of smart home control system and the application field，analyses the types of intelligent household control system structure，basic characteristics and scope of application，intelligent control of smart home is proposed.

Keywords Smart home Network control Technology application development

一、智能家居產業的發展概況

智能家居電器產品目前主要分為兩類：一是采用電子、機械等方面的先進技術和設備；二是模擬家庭中熟練操作者的經驗進行模糊推理和模糊控制，受到了消費者的歡迎。

智能家居是以住宅為平臺安裝有智能家居系統的一個居住環境，它是微處理器和計算機技術引入家居設備后形成的家居產品，具有自動監測自身故障、自動測量、自動控制、自動調節與遠程控制中心通信功能的家居設備。實施智能家居系統的過程就稱為智能家居集成，以住宅為平臺，利用有線和無線網絡平臺通信技術、包括綜合布線系統，安全防范系統，背景樂/廣播系統，燈光窗簾控制系統，空調VRV控制系統，以及家庭影院控制系統；將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。

進入21世紀，智能控制技術、信息技術的飛速發展，為家居網絡控制的自動化和智能化提供了可能，各類高端智能家居接連亮相，人們的居家生活環境開始發生翻天覆地的變化。近些年來，國家關于房地產發展的調控政策比較嚴歷，從短期的角度來說，影響了智能家居產品在高端住宅精裝修項目的應用。然而，由于國家房地產嚴控政策的出臺，逼使整個房地產業重新思考自己的定位，因為只有真正具有創意與創新的房地產項目才有可能在比較疲軟的市場上仍然取得較好銷售業績。所以，一些具有更多創新精神的房地產企業開始關心智能家居，關注如何打造真正高端的人性化科技住宅，從而成就新賣點。

近年來，隨著高科技和信息技術的廣泛應用，人們要求住宅更加舒適、智能和高效。智能家居作為一個新興產業，技術也日趨成熟，再加上國家利好政策的支持，都為整個行業帶來了新的發展契機。國家大力推進了“綠色建筑、節能建筑、智能建筑”的新標準，并不斷加大政策傾斜力度，支持信息技術、新能源、智能家居等一批環保高新技術產業的快速發展，此外國家大力推進的三網融合以及對于物聯網等新興產業的支持，都為智能家居提供了很好的技術支持和推動。科技產業作為未來國家發展最重要的支柱產業之一，物聯網與三網合一首當其沖。物聯網猶如國家級、城市級的大型智能家居系統，實現的是“物與物”之間信息互聯。智能家居系統也是物聯網，只是側重于家庭內部的“物物相聯”，實現家庭內部的燈光、電器、窗簾、音樂、安防、監控、可視對講、門禁指紋等的一體化管理與控制。物聯網的興起，推動了智能家居概念的平民化推廣，同時也有利于智能家居技術的大量應用與實踐，可以大大降低智能家居系統技術與研發成本，有利于智能家居行業規?；c產業化發展。而三網合一，將加快互聯網產業的更快發展，建立更高速與暢通的互聯網高速公路，這對于智能家居系統來說，將創造更好的通信環境，有利于智能家居遠程控制的廣泛應用。

三網融合一線入戶將為智能家居提供便利高效的網絡傳輸環境，今后家庭內各種電器都可聯網形成一個“物聯網”，只要一部遙控器就可操控，甚至還能通過手機等遠程控制進行開關操作，整個家庭內部是一個智能的動態組網環境。這為智能家居的普及創造了良好的發展環境。智能家居在三網融合后將迎來一個飛速發展的時期，那時的智能家居擁有了便利、高效的網絡傳輸環境，能夠實現更多元化的功能，例如家庭娛樂、安防、教育、在線購物、在線醫療等等，隨著國家對三網合一、四網融合以及物聯網政策的大力支持，國內外IT、家電、通訊、安防等行業領軍企業將開始全面涉足智能家居行業，快速整合，產品將更加標準化，相信整個智能家居的市場競爭將會越來越強烈，共同推動智能家居市場的發展。

智能家居行業作為一個新興產業，國家對其逐年予以重視。歷年來國家對智能家居的推廣政策如：奧運村、上海世博會、“三網融合”、“互聯網”等，很大程度上促進了智能家居行業的發展?！爸悄茈娋W”也正式入局“十二五”規劃綱要中，國家近期還設置了專項資金發展物聯網等等，這些都對智能家居的發展起著正面的促進作用，可謂受益匪淺。無論是國家政策扶植，或是國家對地產業的調控對智能家居產生的間接影響，從長遠的來看，都在一定程度上刺激、促進了智能家居產業的發展。

近階段，國家對電子產業、信息產業的大力扶持以及對“三網融合”、“物聯網”等新興技術的政策引導，讓企業產品向著科技、創新、智能的方向不斷發展，各個行業之間的技術融合也越來越密切。一些技術含量低、被替代可能性高的產品勢必會被市場所淘汰。因此，不斷加強產品創新，通過與相關行業進行技術融合，充分挖掘市場潛力，調整企業的產品線布局將是企業可持續發展的必經之路。據了解，依托于云計算、物聯網等技術，智慧新城將建設智能能源系統、智能交通系統、智能電網系統，使整個新城的管理更加高效，市民的生活更加便捷。作為智能家居企業而言，國家對智能家居產業的政策扶持，對地產業的調控而間接對智能家居的影響，都讓企業對智能家居的發展更具信心。

國家政策的支持，對新興產業的扶持，國家大力倡導綠色、環保、節能、智能化技術的應用，這無疑對整個智能家居市場環境的培育、宣傳等方面起著積極的促進作用，現在已經有越來越多的開發商、業主認可智能家居，整個行業的發展也慢慢步入軌道，一旦行業成熟，形成規模，產品的技術和價格的門檻降低，那么智能家居也可借此機會，真正邁入平民產品之列，進入普通家庭也是指日可待的。從全國各區域的建設力度來看，各種建設在國家政策的大力支持下正風風火火的開展，商品房、高檔樓盤、別墅群的開發陸續不斷，為智能家居產業創造了良好的發展機會。目前，很多行業內的人士都已達成了一定的共識，通過數字可視對講與智能家居系統的結合來達到智能家居系統完美植入小區智能化系統。數字可視對講觸摸屏作為智能家居系統一個很高檔次的中央觸摸控制系統，無疑是非常合理的。目前智能家居企業也都在積極尋找適合自身系統的合作廠商，商業與技術的合作已成趨勢。國家推動建筑節能環保政策，對于智能家居行業發展有一定影響，這個影響來自于兩方面。第一方面，目前智能家居系統的某一些功能，是有一定的環保節能效果的，例如：人來燈亮、人走燈滅、一鍵全關、定時開關家電、一鍵離家模式等，都有利于節能。針對國家關于推動建筑節能系統，智能家居生產商必須考慮更多產品節能設計，這樣才能體現智能家居的科技性與環保性，從而讓智能家居系統真正創造安全、舒適、環保、科技、綠色的居住環境。

二、智能家居控制系統的功能和應用領域

時下，由于樓宇保安對講系統產業化成熟，并使單純的樓宇對講系統向家庭自動化系統過渡，以基于樓宇對講系統技術的智能家居系統產品居多。這類產品基于樓宇對講系統技術，在各戶室內分機增添功能終端設備（防盜、防火、照明、家用電器等）。

1、智能家居系統的分類

目前實現智能家居系統的通訊網絡架構技術總體上可以歸為三大類：總線技術、無線技術、電力載波技術。現場總線技術的智能家居系統技術含量高、功能強，實施容易，控制器方式主要有拼湊型控制系統、主機式集中控制系統和智能控制中心。智能家居大約可分為幾個應用領域：個人電腦、家庭影音娛樂、自動化控制、家庭安全、語音應用、網路通訊等。想像在一個未來的世界，你是一個獨居在外的單身貴族，在公司下班之前你撥了通電話，連線至家中的家庭網路伺服器，透過家庭網路伺服器下命令給連結在家庭網路中的各式設備，利用語音訊息傳達各種命令指揮每一種設備。于是，在你回到家后，家里的電燈已經點亮，冷氣、微波爐、烤箱等家用電器也已經依照指令正確運作，這就是數位網路家庭運作模式的寫照。

2、智能家居系統的主要功能

智能家居控制系統主要功能包括家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范三個方面。

（1）家庭通信可采用電話線路、計算機互聯網、CATV線路、無線局域網等方式；

（2）通過電話線路實現雙向傳輸語音信號和數據信號；

（3）通過計算機互聯網實現信息交互、綜合信息查詢、網上教育、醫療保健、電子郵件、電子購物等；

（4）通過CATV線路實現VOD點播和多媒體通信；通過無線局域網的無線收發器、天線、各種無線終端，實現雙向傳輸數據信號。

智能家居系統網絡中的硬件、裝置見圖1。

3、智能家居系統的主要項目

家庭設備自動監控是包括電器設備的集中、遙控、遠距離異地（通過電話或Internet）的監視、控制及數據采集。

（1）家用電器的監視和控制，按照預先所設定程序的要求對熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進行監視和控制；熱能表、燃氣表、水表、電度表的數據采集、計量和傳送根據小區物業管理的要求所設置數據采集程序，通過傳感器對熱能表、燃氣表、水表、電度表的用量進行自動數據采集、計量，并將采集結果遠程傳送給小區物業管理系統；空調機的監視、調節和控制：按照預先所設定的程序，根據時間、溫度、濕度等參數對空調機進行監視、調節和控制；照明設備的監視、調節和控制按照預先設定的時間程序，分別對各個房間照明設備的開、關進行控制，并可自動調節各個房間的照度；窗簾的控制：按照預先設定的時間程序，對窗簾的開啟/關閉進行控制。

（2）家庭安全防范主要是包括多火災報警、可燃氣體泄漏報警、防盜報警、緊急求救、多防區的設置、訪客對講等。家庭控制器內按等級預先設置若干個報警電話號碼（如家人單位電話號碼、手機電話號碼、尋呼機電話號碼和小區物業管理安全保衛部門電話號碼等），在有報警發生時按等級的次序依次不停地撥通上述電話進行報警（可報出家中是哪個系統報警了）。同時，各種報警信號通過控制網絡傳送至小區物業管理中心，并可與其它功能模塊實現可編程的聯動（如可燃氣體泄漏報警后，聯動關閉燃氣管道上的電磁閥）。

（3）預防火災發生是通過設置在廚房的感溫探測器和設置在客廳、臥室等的感煙探測器，監視各個房間內有無火災的發生。如有火災發生家庭控制器發出聲光報警信號，通知家人及小區物業管理部門。家庭控制器還可以根據有人在家或無人在家的情況，自動調節感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。預防可燃氣體泄漏是通過設置在廚房的可燃氣體探測器，監視燃氣管道、灶具有無燃氣泄漏。如有燃氣泄漏控制器發出聲光報警信號，并聯動關閉燃氣管道上的電磁閥，同時通知家人及小區物業管理部門。

（4）防盜報警是在防盜報警的防護區域分成兩部分，即住宅周界防護和住宅內區域防護。住宅周界防護是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關，在對外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內區域防護是指在主要通道、重要的房間內安裝被動紅外探測器或被動紅外/微波雙技術探測器。當家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設備（門磁開關、玻璃破碎探測器）設防，住宅內區域防護的防盜報警設備（紅外探測器或被動紅外/微波雙技術探測器）撤防。當家人出門后，住宅周界防護的防盜報警設備（門磁開關、玻璃破碎探測器）和住宅內區域防護的防盜報警設備（被動紅外探測器或被動紅外/微波雙技術探測器）均設防。當有非法侵入時，家庭控制器發出聲光報警信號，并通知家人及小區物業管理部門。另外，通過程序可設定報警裝置的等級和報警器的靈敏度。

5.訪客對講是住宅的主人通過訪客對講設備與來訪者進行雙向通話或可視通話，確認是否允許來訪者進人。住宅的主人利用訪客對講設備，可以對大樓入口門或單元門的門鎖進行開啟和關閉控制。緊急求救是當遇到意外情況（如疾病或有人非法侵入）發生時，按動報警按鈕向小區物業管理部門進行緊急求救報警。緊急求救信號在網絡傳輸中具有最高的優先級別，由于是人在緊急情況下的求救信號，其誤報的可能性很小。

4、家居太陽能發電和個人風力發電

新能源是二十一世紀世界經濟發展中最具決定力的五大技術領域之一。太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源。在各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續發展戰略的重要內容。而光伏發電具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護簡便等優點，地形多樣和居住分散的現實條件下，有著非常獨特的作用。美國電力機構和組織曾預測，見圖2，與2009年相比，20年后，美國的電力消耗量有三種結果：一是維持現有效率，將增加50%，見圖中紅線；二是按基準預測，將增加25%，見圖中藍線；三是如果充分提高半導體器件效率的話，不但不增加，反而會降低，見圖中綠線。其中“充分”的含義，除提高硅基器件性能外，還包括SiC基和開發更新一代的電力電子器件。由此可見，電力電子在節能減排方面能有和會有極大的作為。當前，各工業國，包括我國正在籌劃和實施電能互聯網----智能電網，圖3示出一種設想中的智能電網全景圖。圖中很多裝置和子系統已實現，諸如光伏發電陣列（PV array），風力發電機群（Wind Farm）。

家居太陽能發電（光伏電池，PV array）系統一般由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能充放電控制器、蓄電池組、離網型逆變器、直流負載和交流負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過太陽能充放電控制器給負載供電，同時給蓄電池組充電；在無光照時，通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負載供電，同時蓄電池還要直接給獨立逆變器供電，通過獨立逆變器逆變成交流電，給交流負載供電。

家居太陽能電源：小型電源10～100W不等，用于邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；3～5KW家庭屋頂并網發電系統；光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。

家居風力發電（小型渦輪機，small turbine），由于廣大農牧民生活水平提高、用電量不斷增加，因此小型風力發電機組單機功率在繼續提高，50W機組不再生產，100W、150W機組產量逐年下降，而200W、300W、500W、1000W機組逐年增加，占總年產量的80%。它們產出的剩余電力也可賣給國家電力網。由于廣大農民迫切希望不間斷用電，因此家居風力發電系統的推廣應用明顯加快，并向多臺組合式發展，成為今后一段時期的發展方向。

三、智能家居控制系統的類型結構、基本特點和適用范圍

1、智能家居系統的類型結構

（1）智能家居控制系統是以HFC、以太網、現場總線、公共電話網、無線網的傳輸網絡為物理平臺，計算機網絡技術為技術平臺，現場總線為應用操作平臺，構成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統。

（2）智能家居控制系統的總體目標是通過采用計算機技術、網絡技術、控制技術和集成技術建立一個由家庭到小區乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統，以此來提高住宅高新技術的含量和居民居住環境水平。

（3）系統通常由系統服務器、家庭控制器（各種模塊）、各種路由器、電纜調制解調器頭端設備CMTS、交換機、通訊器、控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等主要部分組成。智能家庭控制系統可分成采用公共電話網的智能家庭控制系統、HFC的智能家庭控制系統、以太網的智能家庭控制系統、LonWorks的智能家庭控制系統、KS485的智能家庭控制系統、無線網的智能家庭控制系統等類型。

（4）家庭智能控制器內配置了與電話線連接的收發器，利用電話網絡作為信息傳輸網。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。

智能家居系統的網絡單元連結見圖4。

2、智能家居系統的基本特點和適用范圍

（1）家庭智能控制系統由系統服務器、家庭控制器（內置了與電話線連接的收發器）、路由器、收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。該系統適用于新建、擴建的智能化住宅（小區）工程，且特別適用于改造的智能化住宅（小區）工程，利用原有的電話線就可實現數據信號的共網傳輸。

（2）采用HFC的智能家庭控制系統，智能控制器內配置了CableModem，利用有線電視的HFC網絡作為信息傳輸網。由系統服務器、家庭控制器（內置了Cable Modem）、路由器、電纜調制解調器頭端設備CMTS、有線電視傳輸網絡、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。該系統適用于新建、擴建的智能化住宅（小區）工程，且特別適用于改造的智能化住宅（小區）工程，僅將原有的有線電視HFC網絡進行雙向改造，就可實現數據和圖像信號的共網傳輸。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。HFC網絡采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當上網人數較多時，上網的速度會變慢。

（3）采用以太網的智能家庭控制系統，家庭智能控制器內配置了以太網網卡，利用以太網作為信息傳輸網。以太網同時支持住戶計算機和智能家庭控制系統。該系統由系統服務器、家庭控制器、路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。以太網傳輸速率較高，傳輸速率有10Mbps、100Mbps等。適用于新建、擴建和改造的智能化住宅（小區）工程，用以太網實現數據和圖像信號的雙向傳輸。根據傳輸距離的要求，由小區物業管理中心至各樓交換機采用5類以上4對對絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機至家庭控制器采用超5類4對對絞電纜。實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

（4）采用LonWorks的智能家庭控制系統采用了一個覆蓋全部ISO/OSI標準七層通信協議、開放性的LonWork總線技術，一臺系統服務器最多可連接127臺LONWorks路由器，一臺LonWorks路由器最多可連接63臺家庭控制器。每臺家庭控制器為LonWork一個通道上的網絡節點，每個網絡節點包括有神經元（NEURON）芯片、振蕩器、電源、一個通過媒介通信的收發器和與監控設備接口的I/O設備（電路）、存儲器等。LonWorks直接通信距離可達2700m，其通信傳輸速度最大可達1．25Mbps（此時有效傳輸距離為130m）。LonWorks路由器至小區物業管理中心線路長度超過2700m時，需在總線上加裝中繼器。傳輸線通常采用雙絞線，根據需要也可采用同軸電纜或電力線。由系統服務器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。該系統特別適用于新建、擴建的智能化住宅（小區）工程，實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

（5）采用KS485的智能家庭控制系統，KS485串行接口總線為主從式網絡，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接方式。由系統服務器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。RS485串行接口總線的傳輸介質采用雙絞線，它可以高速地進行遠距離傳輸，傳輸速率為10Mbit/s時，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit/s時，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit/s時，最大傳輸距離是1200m。特別適用于新建、擴建的智能化住宅（小區）工程，實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。采用無線網的智能家庭控制系統，利用無線作為信息傳輸網，由系統服務器、家庭控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且從系統服務器至家庭控制器、家庭控制器至各種現場末端裝置均采用無線傳輸方式，小區、樓內、戶內無需布線，施工簡單，可以節省施工的投資。無線網的工作頻率符合IEEE802．11b標準要求，適用于新建、擴建的智能化住宅（小區）工程，且特別適用于改造的智能化住宅（小區）工程，不用敷設線路就可實現數據信號的傳輸。實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

（6）新建、擴建的智能化住宅（小區）工程，宜采用Lon-Works的智能家庭控制系統、以太網的智能家庭控制系統或采用RS485的智能家庭控制系統。改造的智能化住宅工程，宜采用公共電話網的智能家庭控制系統、HFC的智能家庭控制系統或無線網的智能家庭控制系統，家庭控制器的選用主要包括功能、總線技術及模塊化設計、擴展功能、可按用戶的基本要求進行配置等方面的選用要求。家庭控制器要有一定的擴展功能，考慮能適應今后發展的需要?？砂从脩舻幕疽筮M行配置應能根據用戶提出有哪些被控設備及監視控制要求（功能要求）等因素，來對家庭控制器組成進行配置，包含模塊種類的選擇和各種模塊數量的選擇。

四、智能家居的智能控制

1、智能家居的概念

（1）智能家居是一個大的概念，其中包括：家庭自動化、家庭網絡、網絡家電、信息家電這幾個部分，網絡家電只是智能家居中的一個組成部分而已。網絡家電是將普通家用電器利用數字技術、網絡技術及智能控制技術設計改進的新型家電產品。

（2）網絡家電可以實現互聯組成一個家庭內部網絡，同時這個家庭網絡又可以與外部互聯網相連接?？梢?，網絡家電技術包括兩個層面：首先就是家電之間的互連問題，也就是使不同家電之間能夠互相識別，協同工作。第二個層面是解決家電網絡與外部網絡的通信，使家庭中的家電網絡真正成為外部網絡的延伸。目前認為比較可行的網絡家電包括網絡冰箱、網絡空調、網絡洗衣機、網絡熱水器、網絡微波爐、網絡炊具等。網絡家電未來的方向也是充分融合到家庭網絡中去。

2、智能家居的控制方式及特點

（1）智能家居的電器控制采用弱電控制強電方式，即安全又智能，可以用遙控、定時等多種智能控制方式實現對在家里飲水機、插座、空調、地暖、投影機、新風系統等進行智能控制，避免飲水機在夜晚反復加熱影響水質，在外出時斷開插排通電，避免電器發熱引發安全隱患；以及對空調地暖進行定時或者遠程控制，讓您到家后馬上享受舒適的溫度和新鮮的空氣。

（2）智能家居的電器控制方便：就地控制、場景控制、遙控控制、電話電腦遠程控制、手機控制等?？刂仆ㄟ^紅外或者協議信號控制方式，安全方便互補干擾。通過智能檢測器，可以對家里的溫度、濕度、亮度進行檢測，并驅動電器設備自動工作。系統可以根據生活節奏自動開啟或關閉電路，避免不必要的浪費和電氣老化引起的火災。

3、智能家居控制的特點和優勢

（1）隨著人們居住環境的升級，人們越來越重視自己的個人安全和財產安全，對人、家庭以及住宅的小區的安全方面提出了更高的要求；同時，經濟的飛速發展伴隨著城市流動人口的急劇增加，給城市的社會治安增加了新的難題，要保障小區的安全，防止偷搶事件的發生，就必須有自己的安全防范系統，人防的保安方式難以適應我們的要求，智能安防已成為當前的發展趨勢。視頻監控系統己經廣泛地存在于銀行、商場、車站和交通路口等公共場所，但實際的監控任務仍需要較多的人工完成，而且現有的視頻監控系統通常只是錄制視頻圖像，提供的信息是沒有經過解釋的視頻圖像，只能用作事后取證，沒有充分發揮監控的實時性和主動性。為了能實時分析、跟蹤、判別監控對象，并在異常事件發生時提示、上報，為政府部門、安全領域及時決策、正確行動提供支持，視頻監控的“智能化”就顯得尤為重要。

（2）智能家居安防系統是集信息技術、網絡技術、傳感技術、無線電技術、模糊控制技術等多種技術為一體的綜合應用，利用現代的寬帶信息網絡和無線電網絡平臺，將家電控制、家庭環境控制、家庭監視監測、家庭安全防范、家庭信息交流、家庭娛樂、小區管理和服務集為一體構成的智能系統產品，是具有較強的技術性和前瞻性的新產品。這套系統包含門磁傳感器、紅外廣角探測器、紅外幕簾探測器等。智能家居的安防系統智能控制安全，系統可以對陌生人入侵、煤氣泄漏、火災等情況提前及時發現并通知主人；操作非常簡單可以通過遙控器或者門口控制器進行布防或者撤防。視頻監控系統可以依靠安裝在室外的攝像機可以有效的阻止小偷進一步行動，并且也可以在事后取證給警方提供有利證據。智能家居和安防網絡見圖5。

（3）智能家居的遙控控制可以遙控家中燈光，熱水器，電動窗簾，飲水機，空調等設備的開啟和關閉；通過這支遙控器的顯示屏可以在一樓（或客廳）來查詢并顯示出二樓（或臥室）燈光電器的開啟關閉狀態；同時這支遙控器還可以控制家中的紅外電器諸如：電視，DVD，音響等紅外電器設備――萬能遙控器。智能家居的電話遠程控制具有高加密（電話識別）多功能語音電話遠程控制功能，當您出差或著在家外邊辦事，您可以通過手機，固定電話來控制家中的空調和窗簾，燈光電器，使之提前為客戶制冷或制熱或進行開啟和關閉狀態，通過手機或固定電話知道家中電路是否正常，各種家用電器（例如冰箱里的食物等），還可以得知室內的空氣質量（屋內外可以安裝類似煙霧報警器的電器）從而控制窗戶和紫外線殺菌裝置進行換氣或殺菌，此外根據外部天氣的優劣適當的加濕屋內空氣和利用空調等設施對屋內進行升溫。主人不在家時，也可以通過手機或固定電話來自動給花草澆水、寵物喂食等?？刂婆P室的柜櫥對衣物、鞋子、被褥等殺菌、晾曬等。

（4）智能家居的定時控制可以提前設定某些產品的自動開啟關閉時間，如：電熱水器每天晚上20：30分自動開啟加熱，23：30分自動斷電關閉，保證您在享受熱水洗浴的同時，也帶來省電，舒適和時尚。當然電動窗簾的自動開啟關閉時間更不在話下。智能家居的集中控制可以在進門的玄關處就同時打開客廳，餐廳和廚房的燈光，廚寶等電器，尤其是在夜晚您可以在臥室控制客廳和衛生間的燈光電器，既方便又安全，還可以查詢他們的工作狀態。智能家居場景控制遙控器上的場景功能讓您輕輕觸動一個按鍵，數種燈光，電器在您的“意念”中自動執行，使您感受和領略科技時尚生活的完美和簡捷。智能家居的網絡遠程控制不論在辦公室或在出差的外地，只要是有網絡的地方，都可以通過Internet來登陸到您的家中，在網絡世界中通過一個固定的智能家居控制界面來您家中的電器，提供一個免費動態域名。主要用于遠程網絡控制和電器工作狀態信息查詢，例如您出差在外地，利用外地網絡計算機，登陸相關的IP地址，您就可以控制遠在千里之外您自家的燈光，電器，在返回住宅上飛機之前，將您家中的空調或是熱水器打開…

（5）智能家居工作要使各子系統協調起來，就必須有一個兼容性非常強的家居處理平臺，接受并處理控制設施發出的信息，然后傳送信號給予控制家電或者其他家居的子系統。這處理平臺可形象地理解為一個信息中心，它的職能就是在家居智能系統中，引導和規劃家居子系統中的各種信號。有了它可以通過電話，或者無線遙控器來和家居子系統進行快速的溝通。這個家居處理平臺還必須具有良好的擴展性能，以滿足用戶在使用過程中不斷變換的需求。

4、智能家居的處理平臺分類

目前出現的家居處理平臺一般分類：

（1）機頂盒，也就是彩電與機頂盒組合，能夠與家庭安全防范系統、家庭自動化系統，以及互聯網結成一體，實現家電控制、娛樂、交流和信息分享等方面的智能化。

（2）利用家用電腦去控制各種家用電器，以家用電腦為基礎的智能家居系統。用電腦來運行智能家居管理軟件，能提供更多的高級控制特性，實現組合控制和條件控制。由于所有的控制可自行定義，所以組合控制流程可以根據實際需要，自由地加以調整和改變。

（3）模塊式無線遙控模組，普通開關可以利用這模塊，不需要對原來的普通開關、插座進行深度的改造，就可迅速成為多功能智能型無線遙控開關、插座。該模組的安裝非常便利，普通電工就可進行。利用該模組生產的無線遙控開關、插座，使用方便、簡單，功能強大，用戶在60m左右均可無線遙控電燈、插座、電視機、空調等多種家用電器設備。

（4）利用電力線載波技術的X10/LonWorks等總線式技術產品。目前市場上無線遙控開關產品大多數是1個遙控器控制2個或4個開關，因為這類產品沒有使用微處理器，所以不僅功能簡單，而且控制的開關數量也有限。帶微處理器的無線遙控開關產品，克服了那種1個遙控器最多控制4個開關的缺點。

智能家居系統控制的主程序流程見圖6。

由于智能家居系統為人們提供更加輕松，更加有序，更加高效的現代生活方式，因此，在21世紀的現在和未來，沒有網絡、沒有智能家居系統、就如同沒有上網的住宅那樣不合潮流。現代家庭正在追求住宅智能化帶來的多元化信息共享和安全、舒適與便利的生活環境。我國將建設智能化小康示范小區列入國家重點的發展方向。智能化技術從大廈走向小區，邁向千家萬戶獨立的家庭。最近建設部提出了我國住宅智能化的概念，即：住宅小區智能化是利用4C—計算機、通訊與網絡、自控、IC卡技術，通過有效的傳輸網絡，將多元信息服務與管理、物業管理與安防、住宅智能化系統的集成。為住宅小區的服務與管理提供高技術的智能化手段，以期實現快捷高效的超值服務管理，提供安全舒適的家居環境。住宅小區的綜合通訊網絡的建設；既要滿足21世紀多媒體信息通訊發展的需要，又要避免重復投資，減少不必要的浪費。充分的利用現有的投資資源，是逐步達到和實現住宅小區現代化通訊與網絡建設的一個趨勢和方向，智能家居在這個大環境下一定會發展的更有意義。

五、結語

隨著社會信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關系日益緊密。信息化社會在改變人們生活方式與工作習慣的同時，也對傳統的住宅提出了挑戰，社會、技術以及經濟的進步更使人們的觀念隨之巨變。人們對家居的要求早已不只是物理空間，更為關注的是一個安全、方便、舒適的居家環境。智能家居行業作為新興產業，其市場涉及行業較多，存在產品整體性技術壁壘。它的成長必然少不了國家政策引導和資金扶持。市場亟待出臺智能家居行業標準，為企業構建一些技術交流的平臺，為智能家居的發展提供一個良好的產業環境，國家應推出一個符合我國國情的智能家居行業標準，只有在行業統一的標準規范下，各智能家居產品才能相互兼容，真正實現互聯互通，產品成本和技術門檻自然降低，圍繞重點區域，組織行業示范工程建設，全面推動智能家居行業發展；整個行業也才能朝著規范化、規?；姆较虬l展。企業在政策春風下，抓住機遇，使智能家居行業快速發展起來。

參考文獻

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[4]劉鹿生.國家大力發展電力電子產業的政策解讀感言.電力電子2011.N0.5.P.7.

陸剛（1969~），男，廣東江門人，大學本科學歷，廣東省江門市新粵電子器材公司從事材料技術工程師。

作者簡介

中圖分類號TN919.2; TP29

文獻標識碼B

文章編號150618-7033