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1、物联网技术应用智能家居第1章智能家居概述 本章要点 理解智能家居的有关概念智能家居在国内的发展状况。 熟悉智能家居的特性与有关技术。0 熟悉智能家居重要控制技术与控制方式。掌握智能家居系统的构成 1智能家居的来源 1.1智能家居在国外的发展 智能家居的来源可从98年1月算起,当时美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州(Cnnetc)哈特福特市（rfor）的一幢旧金融大厦进行改建时，采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制，并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。于是浮现了公认的世界第一幢“智能建筑”,从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序
2、幕。 最出名的智能家居要算比尔.盖茨的豪宅。比尔.盖茨在她的将来之路一书中以很大篇幅描绘她正在华盛顿湖建造的私人豪宅。她描绘她的住宅是“由硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。通过7年的建设,1997年,比尔.盖茨的豪宅终于建成，如下图所示。 112智能家居在国内的发展 国内智能家居的发展经历了4个阶段,分别是萌芽期/智能社区期、开创期、徘徊期、融合演变期。 1萌芽期/智能社区期(1994年-9年） 2开创期(-) 徘徊期（-） 融合演变期（-)智能家居始于199年，当潮流处在概念摸索阶段;,沿海都市浮现众多研发生产公司，市场浮现恶性竞争局面。国内把戏众多的创新产品,由于质量问题
3、和设计的不合理，系统功能缺少实用性,产品无法正常使用，最后整个系统变成了摆设,在这段时间,整个市场都在收缩。，技术进步、互联网通讯变革助推市场需求迅速放量，市场得以恢复；几乎同步，行业巨头开始布局中国，智能新生态逐渐成型。智能家居系统产品共有2个分类,基本功能包涵智能家电控制、智能照明、智能遥控电动窗帘、防盗报警、门禁对讲、消防报警、远程抄表(水、电、煤气）系统、网络通讯等。 1.3智能家居的发展趋势 1智能家居技术发展趋势 智能家居技术发展趋势大体表目前无线智能家居大行其道,云计算无处不在,设备使用呈现全方位人性化三个方面。 智能家居市场发展趋势智能家居实用功能 近几年,“智能家居”是一种非
4、常火热的词。但在诸多人看来，这一高大上的话题显得既陌生又遥远。其实，智能家居早已通过多种不同的呈现方式渗入到了我们的平常生活中,并从众多方面来变化我们的生活。随着行业的迅速发展,高品位产品不断涌现，那么对于寻常百姓来说,有无什么产品既实用，性价比又相对较高呢?行业专家提出：四大实用功能助推智能家居平民化。、安防控制对诸多家庭来说,当家庭成员都外出时，最挂念的就是家里的安全。智能家居的安防系统，不仅可以对家里进行实时的监控，一旦有人闯入，系统可以立即向物业和公安部门报警,顾客也能在第一时间收到报警告知。当家里的瓦斯等浓度超标时,系统也可以感应到，进行报警，第一时间排除危险。安防控制，让您出门无后
5、顾无忧。2、情景模式情景模式,就是您可以按照生活中的不同情景,综合设立家电设备、灯光照明，让它们满足您的需求。回家时，手指轻轻按下“回家情景”按钮:客厅灯光会自动慢慢变亮，窗帘打开,空调打开自动调到合适的温度,电饭锅开始煲饭和汤，电视机自动打开到新闻频道或是CD机开始播放您爱慕的音乐。当你离家时,选择“离家模式”，系统就会自动断开电源,锁好门窗，不再需要反复确认家里的门有无锁、灯有无关。轻轻一点,所有搞定。3、智能模式作为智能家居,智能模式固然是少不了的必备功能。智能模式相称于给您的家安上了眼睛(人体红外感应)，鼻子（燃气报警器,烟雾报警）,耳朵（门磁,震动感应),时刻感知您的存在，并根据您的
6、行为,调节灯光，插座等设备。当您半夜起来上厕所的时候，不用再摸黑开灯，感应灯会自动启动。由于智能,个人管家随身携带!4、遥控功能不管在家里的哪个房间，用一种遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如,看电视时,不用因开关灯和拉窗帘而错过核心的剧情;卫生间的换气扇没关，按一下遥控器就可以了。遥控灯光时可以调亮度;遥控音响时可以调音量；遥控拉帘或卷帘时可以调行程；遥控百页帘时可以调角度。智能家居,实现您随心所欲遥控生活的梦想!、家居节能国内正面临着巨大的节能减排压力。而智能家居的浮现,让建筑能耗的减少成为也许。目前的智能家居节能，多是运用感应开关控制的灯光系统和温控系统，能对亮度和
7、温度进行不同模式的调节,以及让设备在需要时自动启动，不用的时候自动关闭的功能,都在很大限度地节省了能源的消耗。家庭中的能耗重要分为几种方面，一是照明,二是制冷或是制热，三是历来不被注重的待机能耗。一般的家庭,灯具往往都是满负荷运转，只要一开灯,就会按照电压所相应的功率在运转。通过传感器实时监测室内的亮度,即可配合自然光照调节灯具的功率,自然起到节能的效果。电器和灯具是家庭用电的两大主力。在关闭开关仍有插头待机状态下,空调的待机能耗功率是3.47瓦，彩电8.07瓦，PC主机37瓦，显示屏79瓦。而智能家居可以让业主在清晨离家时轻轻一按就可切断所有电器和电灯的电源,当下班回家时再度自动通电，既以便
8、省事还节能省电。12智能家居的基本概念 .智能家居 智能家居是一种以家庭住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、构造、服务、管理为一体的高效、舒服、安全、便利、环保的居住环境。智能家居通过物联网技术将家中的多种设备(如窗帘、空调、网络家电、音视频设备、照明系统、安防系统、数字影院系统以及三表抄送等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、安防监控、情景模式、远程控制、遥控控制以及可编程定期控制等多种功能和手段。 1.2数字家庭 数字家庭也称智慧家庭，它是指以家庭为中心,连结家庭内的多种数字设备，来整合提供和满足家庭成员对家庭生活的多种需求。不同的家庭人员构成对数字家
9、庭有不同的理解和需求,如，以娱乐为重要需求的家庭则对其客厅的数字化情有独钟；以满足老年生活为主的家庭,则对根据体征信息能否及时给出生活建议和及时提供起居生活便利颇感爱好;而全职工作者为主的家庭则也许更青睐于数字家庭的防盗设施和快捷的多功能数字生活电器应用等等。数字家庭的范畴不仅限于家庭娱乐和家居控制(例如开关、灯光、温湿度控制等),还应当涉及能源、医疗、安防、教育等，多种家庭机能几乎无所不包。 1.3家庭自动化 家庭自动化是指通过自动控制技术、计算机技术和通信技术等手段，有助于实现人们家务劳动和家务管理的自动化,大大减轻人们在家庭生活中的劳动强度，节省时间,提高物质、文化生活水平。家庭自动化已
10、是人类社会进步的重要标志之一。随着现代科学技术的发展和人们生活规定的提高，家庭自动化的范畴也在日益扩大,如家庭安全系统、家庭自动控制系统、家庭信息系统和家用机器人等。 .2.4信息家电 信息家电是一种运用计算机技术、电信技术和电子技术与老式家电相结合的新型家用电器。它涉及个人计算机、数字电视机顶盒、手持电脑（PC)、DD、超级VCD、无线数据通信设备、视频游戏设备、P电话等等，所有可以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。 1.5网络家电 网络家电是将一般家用电器运用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改善的新型家电产品。网络家电可以实现互联构成一种家庭内部网络，同步这个家庭网
11、络又可以与外部互联网相连接。 1.2.6智能家电 智能家电也是一种新型的家用电器,它将微解决器和计算机技术引入家用电器设备中,具有自动监测自身故障、自动测量、自动控制、自动调节与远方控制中心通信功能。 智能家电大体分为两类：一是采用电子、机械等方面的先进技术和设备；二是模拟家庭中纯熟操作者的经验进行模糊推理和模糊控制。 1.27智能家庭网络 智能家庭网络一般涉及两层意义。一是指在家庭内部多种信息终端及多种家用电器能通过智能家庭网络自动发现、智能共享及协同服务。例如,使用一部智能手机就能遥控所有的家电设备,不用一遍遍地寻找电视机、机顶盒、空调的遥控器;甚至将来的智能厨房里灶具、冰箱、抽油烟机、烤
12、箱等设备之间能互相控制。二是指通过家庭网关将公共网络功能和应用延伸到家庭，通过网络连接多种信息终端，提供集成的语音、数据、多媒体、控制和管理等功能，实现信息在家庭内部终端与外部公网的充足流通和共享。 1.2.物联网物联网是以感知为目的,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出特性是通过多种感知方式来获取物理世界的多种信息,结合互联网、移动通信网等进行信息的传递与交互,再采用智能计算技术对信息进行分析解决,从而提高人们对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。家居物联网可以分为感知层、网络层和应用层。如下图所示。1.2.9云计算 云是网络、互联网的一种比方说法，云计算(odomuti
13、ng)是一种基于互联网的计算方式，它的运算能力是每秒10万亿次。通过云计算可以按需将共享的软硬件资源和信息提供应计算机和其她设备,如顾客可通过台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机或其她智能终端接入数据中心，按自己的需求进行运算。云计算环境下数据中心管理如下图所示1.3智能家居的特性智能家居是人们的一种居住环境，让家庭生活更加安全，节能，智能，便利和舒服。智能家居的特性可归纳为操作随意性、网络多样性、设备互联性、功能扩展性与系统可靠性。1.操作随意性 智能家居的操作随意性重要表目前操作方式多样化，可以用智能触摸屏，也可以用情景遥控器,还可以用手机或平板电脑;时间地点任意化,智能家居可在任何时
14、间、任何地点、任何状况下对室内外任何设备均可实现及时、全面的理解和控制;灯光效果个性化,室内的灯光可根据个人需求,设立不同的情景。例如设定一种“灯光起夜”情景,在这个情景中,可以设定卧室壁灯、客厅地灯、卫生间小灯为“开”的状态。情景设好后，在半夜起床时只需按下一种“灯光起夜”情景键，设定的灯会同步打开。13.2网络多样性 随着网络化、智能化时代的不断推动，智能家居中的家庭网络也呈多样化。家庭网络重要分无线网络与有线网络两种。其中无线网络因采用的技术不同，又分射频技术、ZgBe技术与Zwve技术等，有线网络也分总线技术与电力线载波技术，总线技术又有NX总线、LoWors总线、-48总线、CN总线
15、等。1.3设备互联性 智能家居中的多种家用电器可通过家庭网络实现互联,并可顺延电器的运营时段,避开能源成本高峰期,为顾客节省电费。此外,智能家居系统的可监控能耗模式是借助无线通信、计量和控制技术实现。可以采用的无线通信方式涉及i-Fi或gBee等。借助ZigBe通信,家用电器可通过电表或家庭能源管理系统获取能源价格信号,并发回由控制主机计量电路测得的能源使用状况。134功能扩展性智能家居进入中国市场已走过了近十年的发展历程,目前还处在发展初期。随着国家“十二五”规划制定以及电信网、计算机网和有线电视网三网融合的迅速发展，物联网的普及应用，智能家居也在加快脚步发展。智能家居的功能扩展性表目前为满足不同类型、不同档次、不同风格的住宅顾客的需求，智能家居的控制主机的软件系统可在线升级，控制功能也可不断完善。除能实现智能灯光控制、电器控制、安防报警、背景音乐、视频共享、门窗控制和远程监控外,还可实现自动浇花扫地,老人小孩防护，宠物喂食、紧急电话求助等。13.5系统可靠性智能家居的系统可靠性重要表目前智能中心控制主机是基于互联网GS移动网双网平台设计，双网
