智能家居概述

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1、1 智能家居概述1.1 智能家居起源未来学家沃尔夫伦森曾说，人类在经过农耕、工业、电气化等时代后，将进入关注梦想、精神 和生活情趣的新社会。按这一推论，轻松的家务劳动是解放人的前提。智能家电的出现，让这样的生活场景成为现实，您想象过这样的生活吗：用一台计算机监控器，就能对家中的家电、照明、窗帘、浴缸、 报警求助装置进行智能控制。手机一打或计算机一敲，空调会为你调置最佳温度，洗衣机会洗涤你留下的衣物， 冰箱会通过网络到超市要求进货。智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到 1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System )将建

2、筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时，才岀现了首栋的智能型建筑，从此也揭开了全世 界争相建造智能家居的序幕。最著名的智能家居要算比尔盖茨的豪宅。比尔盖茨在他的未来之路”一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅。 他描绘他的住宅是 由硅片和软件建成的”并且要采纳不断变化的尖端技术”。经过7年的建设，1997年，比尔盖茨的豪宅终于建成。他的这个豪宅完全按照智能住宅的概 念建造，不仅具备高速上网的专线，所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制，而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。智

3、能家居是IT技术(特别是计算机技术)、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背 景之层面来看，近年来信息化的高度进展，通讯的自由化与高层次化、业务量 的急速增加与人类对工作环境的 安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；此外在科学技术方面， 由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长，也促成了智能家居的诞生。1.2 智能家居概念智能家居，或称智能住宅，在英文中常用Smart Home、Inte1ligent home，与此含义相近的还有家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(Electronic Home、E-home )、数

4、字家园(D igital family)、网络 家居(Network Home )，智能建筑(Inte1ligent Building )。智能家居是以住宅为平台， 兼备建筑、网络通讯、讯息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、 管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居是在家庭产品自动化， 智能化的基础上，通过网络按拟人化的要求而实现的。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、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。与普通家居相比，由原来的被动静止结构转 变为具有能动智能的工具，提供全方位的讯息交换功能，帮助家庭与

5、外部保持讯息交流畅通。智能家居强调人的主观能动性， 要求重视人与居住环境的协调， 能够随心所欲地控制室内居住环 境。因此，具有相当于住宅神经的家庭网络、能够通过这种网络提供的各种服务、能与In ternet相连接是构成智能化家居的三个基本条件。应该注意，家居智能化与家居讯息化和家居自动化，家庭的网络化等有一定的区别。 在住宅中为住户提供一个宽带上网接口， 家居讯息化的条件即已具备， 但这做不到家居智能化；电饭煲可定 时烧饭煲汤，录象机可定时预录预定频道的电视节目， 这些仅仅是家电自动化。 讯息化和自动化 是家居智能化的前提和条件，实现智能化还需对记录、判别、控制、反馈等过程进行处理，并将 这些

6、过程在一 个平台实现集成， 能按人们的需求实现远程自动控制。 智能化应服务于人们的居家 生活，因此应更全面、更富有人性化。1.3 智能家居功能典型的智能家居具有以下功能：1.3.1 家居安全监控：各种报警探测器的讯息署报警；1.3.2家电控制：利用计算机、移动电话、PDA通过高速宽带接入In ternet，并对电灯、空调、冰箱，电视等 家用电器进行远程控制；1.3.3 家居管理：远程三表（水、电、煤气）传送收费；1.3.4 家庭教育和娱乐：如远程教学、家庭影院、无线视频传输系统、在线视频点播、交互式电 子游戏等；1.3.5 家居商务和办公：实现网上购物、网上商务联系，视频会议；1.3.6 入口

7、控制（门禁系统）：采用指纹识别、静脉识别、虹膜识别、智能卡等；1.3.7 家庭医疗，保健和监护：实现远程医疗和监护，幼儿和老人求救，测量身体的参数（如血压，脉搏等）和化验，自动配置健康食谱。1.4 智能家居特点科技改变生活”。智能家居的应用将对我们的家庭生活和生活方式带来深远影响。节省费用在不需要时，能源消耗装置可以自动关闭，这样可以降低您的费用。使用方便-使用方便自动化系统提供远程遥控接口。自动化系统还可以把重复的工作自动化。在您外岀时， 还可以通过In ternet来调整或控制家电。安全性高一套家庭自动化系统在紧急情况时可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控该安全系统，这样可以保证您

8、的家居安全运行。 智能家居可以为人们带来更为惬意、轻松的生 活在生活、工作节奏越来越快的今天， 家居智能化也可以为人们减少繁琐家务、提高效率、节约 时间，让人们有更多的时间去休息、教育子女、锻炼身体和进修，使人们的生活质量有了很大的提高。改变生活方式你可以是穿著T恤在家办公，可以在家炒股、进行远程会议，主妇在家逛街，孩子在家上课， 在互联网上能完成的工作都可以在家完成。现代化的生活工作方式较以往有了很大区别。2、智能家居结构2.1 智能家居构造解决方案智能家居的解决方案有不同的方式，Cisco、Crestron、Echelon、三星(Samsung)等公司都提供相应的智能家居解决方案。但随着I

9、n ternet的发展和应用，基于In ter net的网络和控制结构是目前和未来智能家居的主要构造方式。整个智能家居结构的核心是In ter net。以In ter net为中心，在家庭网络连接下，结合了多种智能家居功能解决方案，包括家居控制、讯息服务、通讯交流、商务、娱乐、教育、医疗保健、移动 通讯。智能家居构造解决方案家庭网络(Home Network In frastructure)家庭网络是在住宅范围内将PC、家电、安全系统、照明系统等连接并接入INTERNET的一种技术。当前在家庭网络所采用的连接技术可以分为有线”和无线两大类。有线方案主要包括：双绞线或同轴电缆连接、电话线连接、

10、电力线连接等；无线方案主要包括：红外线连接、无线电 连接、基于PC的无线连接等。家庭网络相比起传统的办公网络来说， 加入了很多家庭应用产品和系统， 如家电设备、照明系统， 因此相应技术标准也错综复杂。家居控制(H ome Control)家居控制系统是智能家居的灵魂， 通过它可以控制各种家用电器。 家居控制的接口方式一般有两 种，一种是家庭范围内的基于以太网的控制方式；另一种是可以扩展到家庭之外，基于In ternet的 Web 控制方式，一般是两种方式的结合。Cyberma nor公司建立的家居控制系统及网络结构。在这个系统中，家庭办公计算机、孩子房间 的计算机、厨房中的膝上型计算机、PDA

11、、家居控制服务器(Home Control Server，用来控制各种电器)、家庭影院计算机、无线中枢通过10/100M交换机连接在一起，交换机经路由器通过无线Modem和DSL与In ter net相连。讯息服务(Information)通过In ter net可以任何时间任何地点获得和交换讯息，讯息传输可以以多种形式，从静态文本、图形到动态的 音频、视频讯息。通讯交流(Communication)在In ternet岀现以前，电话通讯是人们交流的主要方式。In ternet改变了人们的通讯交流方式，使人们能通过文本、图形、多媒体迅速地共享讯息。E-mail、短讯息、聊天室等通讯方式对生活产

12、生了很大影响；在旅行中父母可使用聊天工具和视频会议工具保持和孩子联系。商务(Commerce)基于In ter net的电子商务使每天的家务变得更加容易和简单。通过In ternet在线安排旅行计划已经非常普遍；在厨房， 通过条形码阅读器记录采购清单， 超市和供货商在线订购， 即使在卧室； 在家还可以通过In ternet理财，你在家就可以掌握信用卡上的支岀和收入情况。娱乐( Entertainment)娱乐包括电视、收音机、音乐、家庭影院、在线点播、游戏等。在智能家居中，娱乐质量将更高， 更加方便。 数字电视通过机顶盒接入网络，可以进行采购商品，在线点播电影，音乐；网络收音机可以收听世界各地

13、的新闻、 体育、各种音乐；在智能家居中，你可以和家庭成员或其它游戏爱好者通过计算机、电视、甚至可以用PDA在线玩各种网络游戏。教育(Educati on)技术的发展极大地影响了教育。 网络将课堂带进了家庭， 帮助老师巩固课程， 激发孩子们的好奇 心。现在学 校和家长通过家居中的基于In ter net的教育工具可以合作得更加紧密，并在家庭和课堂之间建立了桥梁。同时，在智能家居中， 不管甚么年龄的人都可以享受教育资源， 进行终生教 育。医疗保健(Health)In ter net在智能家居医疗保健中的作用有很大的潜力，不仅使您的身心更加健康，而且会降低医疗保健成本。 每天，你都可以在家中将测量的

14、血压、体温、脉搏、葡萄糖含量等参数传递给医疗 保健专家，并和医疗保健专 家在线咨询和讨论，省去了许多在医院排队等待的麻烦。移动通讯(Mobility)人们希望在自由移动中保持联系，思想交流，获得信息。无线网络技术可以解决这个问题， 从手提电话到PDA，从无线家庭网络到汽车中的定位系统。在智能家居中，可以用手提电话或PDA通过无线网络收发E-mail，接受最新的股市行情。3、智能家电3.1 概述目前，家电产品的发展主要有在三个方面：家电的网络化、家电的信息化、家电的智能化，对应 为网络家电、 信息家电和智能家电。网络家电是将普通家用电器利用数字技术、 网络技术设计改进的家电产品。 网络家电可以实

15、现互 联组成一个家庭内部网络，同时又可以与In ternet相连接。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、网络微波炉等。信息家电是一种计算机、电信和电子技术与传统家电相结合的创新产品，信息家电包括PC、机顶盒、无线数据通讯设备、视频游戏设备、WebTV、 IP 电话等等。信息家电由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统以及应用层软件包组成。从广义的分类来看，信息家电产品实际上包含了网络家电产品，但信息家电更多的指带有嵌入式处理器的小型家用信息设备，而网络家电则指一个具有网络操作功能的家电类产品。智能家电则是在家电的网络化和信息化的基础上， 加入人工智能技术，可以简单仿真人的思维活动。智能家电应能体现31,即网络(in ter net)、互动(ln teractive)、智能(in tellige nt)。3.2 几种典型的智能家电智能冰箱伊莱克斯(Electrolux)公司生产了一种新型的智能冰箱Screenfridge。这台智能冰箱门上装有计算机、条形码扫描仪和显示器，这台网络冰箱与常用冰箱的最大不同是冰箱门上安装了一块触摸屏， 能够显示冰箱内的食品数量， 当某种食品减少到一定程度， 智能冰箱就会提醒主人， 并可通过冰 箱的网络下单