对未来智能家居的畅想

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1、对未来智能家居的畅想对未来智能家居的畅想摘要摘要 本文首先介绍了智能家居的概念，通过对它的理解，展开了对未来智能家居的畅想。在 未来智能家居的特点的基础上，提出未来智能家居在各个方面的应用方式。关键词关键词 智能家居；未来；0 引引 言言 智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化、个性化的独特魅力，对于改善现代 人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义，并具有非常广阔的 市场前景。虽然其问世，至今还未能像 DVD、家用 PC、手机等其他家用电器那样，迅速掀起 一股潮流，但从发展趋势看，智能家居的日益普及将是一种必然。预计到 2010 年，我国大中 城市中 60%的

2、住宅会实现一定程度的智能家居。在未来，没有智能家居系统的住宅也许会像今 天不能上网的住宅那样不合潮流。 1 智能家居智能家居( Smart Home)的概述的概述 智能家居是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术，将与家居生活有关 的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通 家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间， 还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭 与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安 全性、舒适性，甚至

3、合理控制各种能源的使用。 家居智能的基本目标是，将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭安防装置 通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中或者异地的监视、控制和家庭 事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调。 要完整地理解智能家居，有必要先对几个智能家居发展过程中有着重大影响的系统进行介 绍。 1. 1 家庭自动化家庭自动化( Home Automation, HA) 家庭自动化系指利用微处理电子技术，来集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如： 照明灯、电炊具、电脑设备、安防系统、空调系统、视及音响系统等。家庭自动化系统主要是 以一个中央微处理机(Centr

4、al Processor Unit, CPU)接收来自相关电子电器产品的信息（外界环 境因素的变化，如温/湿度、太阳初升或西落等所造成的光线变化等）后,再以既定的程序发送 适当的信息给其他电子电器产品。CPU 必须透过许多界面来控制家中的电器产品，这些界面 可以是键盘，也可以是触摸式荧幕、按钮、电脑、电话机、遥控器等；消费者可发送信号至 CPU，或接收来自 CPU 的信号。 HA 的要求随住户的个性不同会有所差异,但应具备以下基本功能： (1) 环境控制功能。包括房间温度、湿度等的控制、二氧化碳浓度控制。 (2) 照度控制功能。包括照明灯具就地控制、场景/顺序控制、远程控制及自动控制;安全 模

5、 式控制；度假模式控制；百叶窗窗帘的开、关和调整。 (3) 安防控制功能。包括火灾自动报警、煤气泄漏报警、侵入报警(门禁系统) 、漏电报警、 漏水报警。 (4) 能源控制功能。包括控制热水的温度与水量、家用电器控制、在用电高峰时可自动切 断次要设备，以免超过额定负荷、计量和显示各种能源消耗。 (5) 天文时钟功能。包括时间设定和日期设定,根据项目所在地的经纬度,天文时钟会自动调整不同季节的时间差。 (6) 健康与医疗功能。包括健康设备监控、远程检诊、老人/病人异常监视。 (7) 通信功能。包括电话、网络、远程控制/报警。 家庭自动化是智能家居的一个重要系统，在智能家居刚出现时，家庭自动化甚至就

6、等同于 智能家居(我国目前正处于此阶段) ，今天它仍是智能家居的核心之一，但随着网络技术有智 能家居的普遍应用，网络家电/信息家电的成熟，家庭自动化的许多产品功能将融入到这些新 产品中去，从而使单纯的家庭自动化产品在系统设计中越来越少，其核心地位也将被子家庭网 络/家庭信息系统所代替。它将作为家庭网络中的控制网络部分在智能家居中发挥作用。 1. 2 家庭网络家庭网络( Home networking) 首先将家庭网络和纯粹的“家庭局域网”区分开来，家庭网络是在家庭范围内（可扩展至 邻居，小区）将 PC、家电、安全系统、照明系统和广域网相连接的一种新技术。当前在家庭 网络所采用的连接技术可以分为

7、“有线”和“无线”两大类。有线方案主要包括:总线制、电 力载波等；无线方案主要包括:红外线连接、无线电连接、基于 RF 技术的连接和基于 PC 的无 线连接等。 总线制功能最强大，性能最稳定，其代表有“欧洲安装总线 EIB”( European Installation Bus)，1990 年 5 月 8 日，由包括 ABB、Siemens 等 110 多个电器制造商联合成立了 European Installation Bus Association，即 EIBA，欧洲安装总线协会,总部设在布鲁塞尔。这些制造商占据 了整个电器安装布线市场的 80%左右。目前，除了作为主要传输介质的总线（对绞

8、线）外,作 为系统的补充提供的传输介质有电力线（电力线） 、无线（无线电频率） 。 应用这种分开的总线作为传输介质，能保证十分高的抗干扰性能。但究其实质乃以布线为 基础，有两套线路，一路供电线路、一路控制线路，其施工比较麻烦、工程造价比较大，故这 类产品的最大问题就是价格高,难以走进寻常百姓家。 电力载波是利用家里现有的电力线形成网络化的控制，功能强大、费用低，为家庭专用系 统,其代表为美国的 X10 X 技术电力载波通信协议( PLC) 。目前应用 X10 技术的产品在 我国还不多,国内的 X10 技术刚刚起步，有些厂家和代理商也推出了针对中国住宅情况作了改 进的 X10 配套产品。电力线是

9、必不可少的，即使不安装任何系统。通过开关或插座给家中所 有的电灯、电器提供电源的同时已经形成了一个网络， X10 电力载波通信协议就是利用该电 力线网络做载体传输控制信号，将 120 kHz 的编码信号加载到 60 Hz(我国是 50 Hz)的电力线上， 由发射设备将 X10 信号发送给接收器,而每个接收设备都预先设定了一个地址码。地址码是由 房间码(A - P)和单元码(1 - 16)组成，有了 X10 电力线载波通信协议，家里所有接到电力线上的 所有设备几乎都能控制。而且省去了昂贵的控制线路的费用。 无线方案为用户使用提供了灵活性和可移动性，由于红外通信受到带宽和障碍物的限制， 目前主要采

10、用无线射频技术，适用于小型系统。 家庭网络的发展趋势是将智能家居中其他系统融合进去，最终一统天下。 1. 3 网络家电网络家电 网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电 产品。网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络，同时该家庭网络又可以与外部互联网相 连接。 可见，网络家电技术包括两个层面:首先就是家电之间的互连问题，也就是使不同家电之 间能够互相识别，协同工作；第二个层面是解决家电网络与外部网络的通信，使家庭中的家电 网络真正成为外部网络的延伸。 目前认为比较可行的网络家电包括网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络 微波炉、网络炊具等。 1.

11、 4 信息家电信息家电 信息家电应该是一种操作简便、实用性强、带有 PC 主要功能的家电产品。利用电脑、电 信和电子技术与传统家电（包括白色家电:电冰箱、洗衣机、微波炉等和黑色家电：电视机、 录像机、音响、VCD、DVD 等）相结合的创新产品，是为数字化与网络技术更广泛地深人家庭生活而设计的新型家用电器，信息家电包括 PC、机顶盒、HPC、DVD、无线数据通信设备、 视频游戏设备、WebTV、Internet 电话等,所有能够通过网络系统交互信息的家电产品，都可以 称之为信息家电。目前，音频、视频和通信设备是信息家电的主要组成部分。另一方面, 在目 前的传统家电的基础上，将信息技术融人传统的家

12、电当中，使其功能更加强大，使用更加简单、 方便和实用，为家庭生活创造更高品质的生活环境，比如模拟电视发展成数字电视，VCD 变 成 DVD，电冰箱、洗衣机、微波炉等也将会变成数字化、网络化、智能化的信息家电。 信息家电把 PC 的某些功能分解出来，设计成应用性更强、更家电化的产品,使普通居民步 人信息时代的步伐更为快速，是具备高性能、低价格、易操作特点的 lnternet 工具。信息家电 的出现将推动家庭网络市场的兴起，同时家庭网络市场的发展又反过来推动信息家电的普及和 深人应用。 2 对于未来智能家居的畅想对于未来智能家居的畅想 因为一个苹果，牛顿发现了万有引力；因为一只壶盖，瓦特发明了蒸汽

13、机。千万年来，因 为有了想象力的推动，人类发展的脚步才从未停歇。畅想是一件十分有趣的事情，尤其是在这 个知识爆炸，信息产业日新月异的时代，尽管想象的事情难以要求十分准确，但这毕竟是有意 义的，它展示了未来的发展趋势。 纵观信息技术与计算机技术的发展速度和进程，数字化对于智能家居的推动与发展起着巨 大的作用。我们不难预料现实的数字化生活离我们将越来越近了，在我们生活中必将扮演重要 角色，发挥重要作用。在以互联网为背景的全球化新浪潮中，未来的智能家居将是怎样？让我 们结合实际，参考国情与国际的发展趋势与智能家居的作用，对未来数字化对智能家居做 些乐观的、大胆的遐想。 未来家居应该具有以下特点： (

14、1)防盗防盗 有人接近您的住宅时，系统会发出报警声，住宅指定的灯会闪烁，并可自动拔打 电话报警。 (2) 安全安全 当发生火灾、煤气泄露及老人（小孩）发生意外等情况时及时向你报警。 (3) 方便方便 在家中任意位置都可控制灯光、家电、窗帘等设备。 (4) 舒适舒适 任意调节家中灯光的明暗，只需轻轻一触，即可实现梦幻般的场景变化。 (5) 享受享受 无需起身，开门、关灯易如反掌。 (6) 智能智能 每天不同时间根据室外光线的强度自动控制窗帘。 (7) 超前超前 通过任何一台按键式电话对住宅进行远程控制。 (8) 时尚时尚 每天根据你的要求，定时地开或关闭设备。 (9) 便捷便捷 回家时在路上就可

15、以事先打开家里的空调。 (10) 节约节约 自动、定时关灯和关闭电器，节省开支。 (11) 经济经济 在电费较低的时段开启电器，不在家中时调节供暖的温度。 (12) 舒心舒心 您的住宅时时像有人居住一样，甚至是在外出的时候。提供安全感。 2.1 信息网络实现一体化信息网络实现一体化 现在，信息领域存在电话网、有线电视网和计算机网三种主要的网络。把它们相连和结合， 已经成为人们关注的话题。我们相信，网络的联合和一体化必将引起数字化生活的巨大变革。 崭新的数字社会将呈现在我们面前。 个人计算机成为家中工作、通信、教育和娱乐的强大平台，几乎在一夜之间 Internet 网成 为信息交流的基本方式。许

16、多语音和视频通信的设备通过数字网络进行流行，正像把户外的信 息和宽带娱乐资源（如 Internet 和有线电视）高速接入一样，在家里把一些设备进行数字化连 接也迅速普及起来，当然不会在家中布置一个像局域网这样费用很高的网络，而是用普通的电 话线来完成一个简单、高速和廉价的家庭网络。 可以想象，在不久的将来，我们就可以“合三为一”，构成世界信息网络的一个巨大舞台， 在这个舞台上计算机将演出绚丽多彩的比特舞剧。 2.2 优秀的管家是网络优秀的管家是网络在未来，拥有一个充分体现高新科技无穷魅力的智能化、网络化、数字化、自动化的现 代化家庭已不是梦想，到那时，集成化的家庭网络会遍布房间的每个角落。智能家用电器也将 会大量出现，比如，冰箱可以根据里面的食物智能地连到网上的菜谱数据库，判断出由这些食 物可以组合成什么可口的饭菜；厨房里的厨具可以根据冰箱中的生食做出各种各样美味可口的 饭菜；