智能家居是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居可以定義為一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)系統(tǒng)。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。
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什么是智能家居
智能家居也稱智能住宅，是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全。
與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。
家庭智能化的現(xiàn)實(shí)需求家居方案便于新裝修的家庭進(jìn)行diy，目的是讓?xiě)糁鞯募揖由钭兊弥悄堋⒑?jiǎn)便、安全和時(shí)尚。
智能家居的特點(diǎn)
與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，能提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，使家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至可節(jié)約各種能源費(fèi)用。
智能家居的目標(biāo)
家居智能的基本目標(biāo)是：將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備，家用電器和家庭保安裝置通過(guò)家庭總線技術(shù)(hbs)連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。
智能家居的功能
智能家居系統(tǒng)致力于為用戶營(yíng)造一個(gè)更為安全、靈活、簡(jiǎn)便、時(shí)尚的數(shù)字化家居空間，帶來(lái)全新的、高尚的、智能的生活體驗(yàn)?，F(xiàn)將其系統(tǒng)功能介紹如下：
1)系統(tǒng)基于tcp/ip通信協(xié)議，以家庭智能網(wǎng)關(guān)為控制核心，將對(duì)講、家電、照明、安保、娛樂(lè)等設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)集成于一體，實(shí)現(xiàn)可視對(duì)講、實(shí)時(shí)監(jiān)視控制、燈光控制、電動(dòng)窗簾控制、智能插座控制、紅外電器控制、遠(yuǎn)程電腦控制、電話控制、門(mén)禁控制、安防報(bào)警、信息發(fā)布、背景音樂(lè)及多媒體娛樂(lè)等強(qiáng)大功能，綜合布線簡(jiǎn)單，有效降低成本。
2)系統(tǒng)采用紅外無(wú)線遙控、gprs技術(shù)，引入人性化理念，賦予用戶更多、更智能的操控方式，外觀設(shè)計(jì)典雅、精致、大方。實(shí)時(shí)監(jiān)控，安全保障，實(shí)時(shí)監(jiān)控梯口、門(mén)口狀況，防護(hù)房屋周界安全。
3)遠(yuǎn)程監(jiān)視功能，確保時(shí)時(shí)獲悉家中安全狀況，并可監(jiān)視小區(qū)其他活動(dòng)區(qū)域。一鍵布防，守護(hù)全家。創(chuàng)新的防區(qū)智能化算法，有效減少誤報(bào)。提供多防區(qū)的安防報(bào)警方案，允許用戶根據(jù)自身需要連接紅外、煙感、緊急按鈕、門(mén)磁、窗磁等設(shè)備。警笛、短信、電話、管理中心呼叫等多種報(bào)警輸出方式，報(bào)警記錄自動(dòng)生成方便查看。
4)智在生活，隨心而控，帶有實(shí)際狀態(tài)反饋的家電控制技術(shù)，通過(guò)家庭控制終端或遠(yuǎn)程控制網(wǎng)頁(yè)，可以真實(shí)反饋當(dāng)前家電的工作狀態(tài)，一目了然。
5)人性化的圖形用戶界面設(shè)計(jì)，獨(dú)特的圖形化報(bào)警與家電控制用戶界面設(shè)計(jì)，支持多層戶型圖。支持多種控制操作界面，所有控制狀態(tài)閉環(huán)反饋，確?？刂浦噶钣行?zhí)行。
6)場(chǎng)景幻化，隨心而動(dòng)，允許設(shè)置多處場(chǎng)景模式，在每一個(gè)場(chǎng)景模式中均包含了連接到系統(tǒng)的各個(gè)燈光家電設(shè)備，用戶可調(diào)節(jié)不同的亮度狀態(tài)并將狀態(tài)組合，即成為一個(gè)場(chǎng)景模式。用戶可以通過(guò)觸摸屏、遙控器、電話遠(yuǎn)程控制等方式自由切換不同場(chǎng)景。
智能家居的體系結(jié)構(gòu)
實(shí)現(xiàn)智能家居必須滿足3個(gè)條件：具有家庭網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)；能夠通過(guò)這種網(wǎng)絡(luò)(總線)系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能；能與住宅外部相連接。通過(guò)總結(jié)各類(lèi)智能家居系統(tǒng)，可以得出圖1所示的體系結(jié)構(gòu)圖。從圖可知整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接家庭設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)/家庭服務(wù)中心和遠(yuǎn)程終端等3類(lèi)設(shè)備，以便實(shí)現(xiàn)智能家居的功能。
圖1 智能家居的體系結(jié)構(gòu)
下面將重點(diǎn)介紹家庭內(nèi)部的家庭網(wǎng)關(guān)和家庭網(wǎng)絡(luò)。
作為智能家居系統(tǒng)的核心，家庭網(wǎng)關(guān)還沒(méi)有形成統(tǒng)一的定義。以下列出一些有代表性的定義。
家庭網(wǎng)關(guān)論壇組織(residential gateway group，rg)是一個(gè)在1995年建立的正式的工業(yè)論壇組織，它率先采用家庭網(wǎng)關(guān)來(lái)代表一個(gè)集中式智能接口，將家庭外部的接入網(wǎng)絡(luò)和家庭內(nèi)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)。rg將家庭網(wǎng)關(guān)定義為一種簡(jiǎn)單的、智能的、標(biāo)準(zhǔn)化的、靈活的整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)接口單元，它可以從不同的外部網(wǎng)絡(luò)接收通信信號(hào)，通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)傳遞信號(hào)給某個(gè)消費(fèi)設(shè)備。借助引入家庭網(wǎng)關(guān)的概念，希望能夠?yàn)榧刹煌耐獠烤W(wǎng)絡(luò)和豐富新的應(yīng)用提供一個(gè)有效的途徑。
思科系統(tǒng)公司的家庭網(wǎng)關(guān)定義是：一個(gè)在家庭內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)化信息設(shè)備與智能寬帶接入網(wǎng)之間的智能化網(wǎng)關(guān)。美國(guó)2wire公司的家庭網(wǎng)關(guān)定義是：一種將家庭網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接到寬帶網(wǎng)絡(luò)，使所有家庭內(nèi)連網(wǎng)設(shè)備同時(shí)享有高速連接的設(shè)備。
上面這幾種定義都認(rèn)為家庭網(wǎng)關(guān)是一種將外部寬帶網(wǎng)絡(luò)與家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備。而parks associates公司認(rèn)為家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)是：連接一個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)某種類(lèi)型的家庭網(wǎng)絡(luò)分配服務(wù)給一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的設(shè)備，即一個(gè)集中式整個(gè)家庭的網(wǎng)關(guān)才能視為一個(gè)真正的網(wǎng)關(guān)。
家庭網(wǎng)絡(luò)不同于純粹的“家庭局域網(wǎng)/家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)”。人們常提到的“家庭局域網(wǎng)/家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)”是指連接家庭里的pc、各種外設(shè)及與因特網(wǎng)互連的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，只是家庭網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ccsa)“家庭網(wǎng)絡(luò)總體研究課題組”研究報(bào)告認(rèn)為，家庭網(wǎng)絡(luò)概念是一個(gè)變化的概念，它隨著用戶的需求、政策、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展而發(fā)展。目前不同行業(yè)(包括it/家電業(yè)、通信業(yè)、小區(qū)物業(yè))對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)的不同理解都是根據(jù)不同的用戶需求而來(lái)的。家庭網(wǎng)絡(luò)包含四個(gè)要素：用戶需求、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)與應(yīng)用，每個(gè)要素對(duì)不同用戶、不同時(shí)期是不同的。家庭網(wǎng)絡(luò)從廣義上理解是指在家庭內(nèi)部通過(guò)一定的傳輸介質(zhì)(如電力線、雙絞線、同軸電纜、無(wú)線電、紅外等)將各種電氣設(shè)備和電氣子系統(tǒng)連接起來(lái)，采用統(tǒng)一的通信協(xié)議，對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享，對(duì)外能通過(guò)網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)(如以太網(wǎng)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，異步傳輸模式網(wǎng)等)互連進(jìn)行信息交換。家庭網(wǎng)絡(luò)作為家庭信息基礎(chǔ)設(shè)施，將構(gòu)筑以下三種網(wǎng)絡(luò)，如圖1-2所示。
圖2 家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
1)家庭高速娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)：用于連接各種娛樂(lè)。陀家用電器，如高清晰電視機(jī)、dvd、家庭影院等。
2)家庭數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)：用于傳遞數(shù)據(jù)信息，如電話、計(jì)算機(jī)等，包括電子郵件的收發(fā)、web瀏覽器、網(wǎng)上購(gòu)物等。
3)家庭低速控制網(wǎng)絡(luò)：用于實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，以及家庭安防控制。
家庭網(wǎng)絡(luò)最終的發(fā)展目標(biāo)是：家庭網(wǎng)絡(luò)不僅僅是一個(gè)為了完成家庭內(nèi)部各種沒(méi)備資源共享、協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)，還能通過(guò)與外部網(wǎng)絡(luò)(電信網(wǎng)／互聯(lián)網(wǎng)／社區(qū)網(wǎng))的連接，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)信息交流的日的，通過(guò)豐富多彩的業(yè)務(wù)和應(yīng)用使用戶享受到舒適、便利、安全的新的生活體驗(yàn)。
家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備以下一些功能：
1)信息共享功能：共享互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，共享微機(jī)外沒(méi)，共享文件和應(yīng)用。
2)家庭娛樂(lè)功能：對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)多媒體設(shè)備之間的視頻音頻信號(hào)傳輸，對(duì)外實(shí)現(xiàn)可視電話、視頻會(huì)議和視頻點(diǎn)播等視頻音頻信息交流。
3)信息采集功能：收集住戶家庭運(yùn)行的各種參數(shù)，包括水表、電表、煤氣表的計(jì)量數(shù)據(jù)以及居室溫度、濕度等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、提高住宅檔次和物業(yè)管理水平。
4)信息服務(wù)：住戶可以了解自己家庭運(yùn)作的各種參數(shù)，如房間溫度、濕度，各種計(jì)量表讀數(shù)，被控家電狀態(tài)等，同時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種交通的簡(jiǎn)單查詢。
5)安全防范：通過(guò)住宅室內(nèi)安裝的各種報(bào)警探測(cè)器和禁忌按鈕進(jìn)行防盜、防火和防災(zāi)監(jiān)控，能夠及時(shí)處理各種警情。
6)智能化控制：根據(jù)周?chē)h(huán)境的變化對(duì)家用電器進(jìn)行智能化控制，從而建立舒適健康的生活環(huán)境。
7)其他增值功能：如家庭電子商務(wù)、申清社區(qū)服務(wù)等功能。
現(xiàn)今家庭網(wǎng)絡(luò)向三大技術(shù)趨勢(shì)發(fā)展：網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；領(lǐng)先的無(wú)線移動(dòng)；脫離pc。而推進(jìn)這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)的正是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)化的嵌入式
無(wú)線智能家居控制系統(tǒng)是未來(lái)智能家居的發(fā)展方向，它能夠提供標(biāo)準(zhǔn)化接口和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)互連功能，而且可以通過(guò)嵌入式通信協(xié)議使得系統(tǒng)能夠脫離傳統(tǒng)pc，從而智能家居行業(yè)也將跨入“后pc時(shí)代”。正如計(jì)算機(jī)擺脫大型機(jī)進(jìn)入pc才開(kāi)始大發(fā)展，脫離了pc獨(dú)立狀態(tài)的智能家居才能有更大發(fā)展。未來(lái)家庭的數(shù)字設(shè)備將會(huì)通過(guò)無(wú)線技術(shù)連接起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了家庭內(nèi)每一個(gè)家用電器和設(shè)備都能上網(wǎng)和互操作。通過(guò)無(wú)線技術(shù)構(gòu)建獨(dú)立的家庭局域網(wǎng)，讓“無(wú)線”自在的舒適生活成為現(xiàn)實(shí)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或gprs連接到外網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)或pda來(lái)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制家庭中的各種設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備的信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
智能家居的平臺(tái)特點(diǎn)
智能家居網(wǎng)絡(luò)隨著集成技術(shù)、通信技術(shù)、互操作能力和布線標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)而不斷改進(jìn)。它涉及對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的智能家具、設(shè)備和系統(tǒng)的操作、管理以及集成技術(shù)的應(yīng)用。其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)如下：
1．通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)及其系統(tǒng)軟件建立智能家居平臺(tái)系統(tǒng)
家庭網(wǎng)關(guān)是智能家居局域網(wǎng)的核心部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)各種不同通信協(xié)議之間的