智能家居是以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化，集系統(tǒng)、結構、服務、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過程或者一個系統(tǒng)。利用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、綜合布線技術、將與家居生活有關的各種子系統(tǒng)，有機地結合在一起，通過統(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，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化，集系統(tǒng)、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居利用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、綜合布線技術，將與家居生活有關的各種子系統(tǒng)有機地結合在一起，通過統(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；還由原來的被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，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間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。
家庭智能化的現(xiàn)實需求家居方案便于新裝修的家庭進行diy，目的是讓戶主的家居生活變得智能、簡便、安全和時尚。
智能家居的特點
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，還由原來的被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ撸峁┤轿坏男畔⒔粨Q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間，增強家居生活的安全性，甚至可節(jié)約各種能源費用。
智能家居的目標
家居智能的基本目標是：將家庭中各種與信息相關的通訊設備，家用電器和家庭保安裝置通過家庭總線技術(hbs)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進行集中的或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。
智能家居的功能
智能家居系統(tǒng)致力于為用戶營造一個更為安全、靈活、簡便、時尚的數(shù)字化家居空間，帶來全新的、高尚的、智能的生活體驗?，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)關為控制核心，將對講、家電、照明、安保、娛樂等設備通過網(wǎng)絡集成于一體，實現(xiàn)可視對講、實時監(jiān)視控制、燈光控制、電動窗簾控制、智能插座控制、紅外電器控制、遠程電腦控制、電話控制、門禁控制、安防報警、信息發(fā)布、背景音樂及多媒體娛樂等強大功能，綜合布線簡單，有效降低成本。
2)系統(tǒng)采用紅外無線遙控、gprs技術，引入人性化理念，賦予用戶更多、更智能的操控方式，外觀設計典雅、精致、大方。實時監(jiān)控，安全保障，實時監(jiān)控梯口、門口狀況，防護房屋周界安全。
3)遠程監(jiān)視功能，確保時時獲悉家中安全狀況，并可監(jiān)視小區(qū)其他活動區(qū)域。一鍵布防，守護全家。創(chuàng)新的防區(qū)智能化算法，有效減少誤報。提供多防區(qū)的安防報警方案，允許用戶根據(jù)自身需要連接紅外、煙感、緊急按鈕、門磁、窗磁等設備。警笛、短信、電話、管理中心呼叫等多種報警輸出方式，報警記錄自動生成方便查看。
4)智在生活，隨心而控，帶有實際狀態(tài)反饋的家電控制技術，通過家庭控制終端或遠程控制網(wǎng)頁，可以真實反饋當前家電的工作狀態(tài)，一目了然。
5)人性化的圖形用戶界面設計，獨特的圖形化報警與家電控制用戶界面設計，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)場景幻化，隨心而動，允許設置多處場景模式，在每一個場景模式中均包含了連接到系統(tǒng)的各個燈光家電設備，用戶可調(diào)節(jié)不同的亮度狀態(tài)并將狀態(tài)組合，即成為一個場景模式。用戶可以通過觸摸屏、遙控器、電話遠程控制等方式自由切換不同場景。
智能家居的體系結構
實現(xiàn)智能家居必須滿足3個條件：具有家庭網(wǎng)絡總線系統(tǒng)；能夠通過這種網(wǎng)絡(總線)系統(tǒng)提供各種服務功能；能與住宅外部相連接。通過總結各類智能家居系統(tǒng)，可以得出圖1所示的體系結構圖。從圖可知整個系統(tǒng)通過家庭網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡來連接家庭設備、家庭網(wǎng)關/家庭服務中心和遠程終端等3類設備，以便實現(xiàn)智能家居的功能。
圖1 智能家居的體系結構
下面將重點介紹家庭內(nèi)部的家庭網(wǎng)關和家庭網(wǎng)絡。
作為智能家居系統(tǒng)的核心，家庭網(wǎng)關還沒有形成統(tǒng)一的定義。以下列出一些有代表性的定義。
家庭網(wǎng)關論壇組織(residential gateway group，rg)是一個在1995年建立的正式的工業(yè)論壇組織，它率先采用家庭網(wǎng)關來代表一個集中式智能接口，將家庭外部的接入網(wǎng)絡和家庭內(nèi)網(wǎng)絡聯(lián)系起來。rg將家庭網(wǎng)關定義為一種簡單的、智能的、標準化的、靈活的整個家庭網(wǎng)絡接口單元，它可以從不同的外部網(wǎng)絡接收通信信號，通過家庭網(wǎng)絡傳遞信號給某個消費設備。借助引入家庭網(wǎng)關的概念，希望能夠為集成不同的外部網(wǎng)絡和豐富新的應用提供一個有效的途徑。
思科系統(tǒng)公司的家庭網(wǎng)關定義是：一個在家庭內(nèi)的網(wǎng)絡化信息設備與智能寬帶接入網(wǎng)之間的智能化網(wǎng)關。美國2wire公司的家庭網(wǎng)關定義是：一種將家庭網(wǎng)絡無縫連接到寬帶網(wǎng)絡，使所有家庭內(nèi)連網(wǎng)設備同時享有高速連接的設備。
上面這幾種定義都認為家庭網(wǎng)關是一種將外部寬帶網(wǎng)絡與家庭內(nèi)部網(wǎng)絡連接的設備。而parks associates公司認為家庭網(wǎng)關應是：連接一個外部網(wǎng)絡或多個接入網(wǎng)絡，通過某種類型的家庭網(wǎng)絡分配服務給一個或多個設備的設備，即一個集中式整個家庭的網(wǎng)關才能視為一個真正的網(wǎng)關。
家庭網(wǎng)絡不同于純粹的“家庭局域網(wǎng)/家庭內(nèi)部網(wǎng)絡”。人們常提到的“家庭局域網(wǎng)/家庭內(nèi)部網(wǎng)絡”是指連接家庭里的pc、各種外設及與因特網(wǎng)互連的網(wǎng)絡系統(tǒng)，只是家庭網(wǎng)絡的一個組成部分。中國通信標準化協(xié)會(ccsa)“家庭網(wǎng)絡總體研究課題組”研究報告認為，家庭網(wǎng)絡概念是一個變化的概念，它隨著用戶的需求、政策、技術、標準的發(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))對家庭網(wǎng)絡的不同理解都是根據(jù)不同的用戶需求而來的。家庭網(wǎng)絡包含四個要素：用戶需求、設備、網(wǎng)絡、業(yè)務與應用，每個要素對不同用戶、不同時期是不同的。家庭網(wǎng)絡從廣義上理解是指在家庭內(nèi)部通過一定的傳輸介質(如電力線、雙絞線、同軸電纜、無線電、紅外等)將各種電氣設備和電氣子系統(tǒng)連接起來，采用統(tǒng)一的通信協(xié)議，對內(nèi)實現(xiàn)資源共享，對外能通過網(wǎng)關與外部網(wǎng)(如以太網(wǎng)，綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)，異步傳輸模式網(wǎng)等)互連進行信息交換。家庭網(wǎng)絡作為家庭信息基礎設施，將構筑以下三種網(wǎng)絡，如圖1-2所示。
圖2 家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)
1)家庭高速娛樂網(wǎng)絡：用于連接各種娛樂。陀家用電器，如高清晰電視機、dvd、家庭影院等。
2)家庭數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡：用于傳遞數(shù)據(jù)信息，如電話、計算機等，包括電子郵件的收發(fā)、web瀏覽器、網(wǎng)上購物等。
3)家庭低速控制網(wǎng)絡：用于實現(xiàn)家用電器的遠程監(jiān)視和遠程控制，以及家庭安防控制。
家庭網(wǎng)絡最終的發(fā)展目標是：家庭網(wǎng)絡不僅僅是一個為了完成家庭內(nèi)部各種沒備資源共享、協(xié)同工作的網(wǎng)絡，還能通過與外部網(wǎng)絡(電信網(wǎng)／互聯(lián)網(wǎng)／社區(qū)網(wǎng))的連接，實現(xiàn)家庭內(nèi)部設備與外部網(wǎng)絡信息交流的日的，通過豐富多彩的業(yè)務和應用使用戶享受到舒適、便利、安全的新的生活體驗。
家庭網(wǎng)絡應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，共享微機外沒，共享文件和應用。
2)家庭娛樂功能：對內(nèi)實現(xiàn)多媒體設備之間的視頻音頻信號傳輸，對外實現(xiàn)可視電話、視頻會議和視頻點播等視頻音頻信息交流。
3)信息采集功能：收集住戶家庭運行的各種參數(shù)，包括水表、電表、煤氣表的計量數(shù)據(jù)以及居室溫度、濕度等，實現(xiàn)自動抄表、提高住宅檔次和物業(yè)管理水平。
4)信息服務：住戶可以了解自己家庭運作的各種參數(shù)，如房間溫度、濕度，各種計量表讀數(shù)，被控家電狀態(tài)等，同時可以通過網(wǎng)絡進行各種交通的簡單查詢。
5)安全防范：通過住宅室內(nèi)安裝的各種報警探測器和禁忌按鈕進行防盜、防火和防災監(jiān)控，能夠及時處理各種警情。
6)智能化控制：根據(jù)周圍環(huán)境的變化對家用電器進行智能化控制，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、申清社區(qū)服務等功能。
現(xiàn)今家庭網(wǎng)絡向三大技術趨勢發(fā)展：網(wǎng)絡化發(fā)展；領先的無線移動；脫離pc。而推進這個發(fā)展趨勢的正是網(wǎng)絡技術、無線通信技術以及嵌入式系統(tǒng)的廣泛應用。網(wǎng)絡化的嵌入式
無線智能家居控制系統(tǒng)是未來智能家居的發(fā)展方向，它能夠提供標準化接口和無線網(wǎng)絡互連功能，而且可以通過嵌入式通信協(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時代”。正如計算機擺脫大型機進入pc才開始大發(fā)展，脫離了pc獨立狀態(tài)的智能家居才能有更大發(fā)展。未來家庭的數(shù)字設備將會通過無線技術連接起來，從而實現(xiàn)了家庭內(nèi)每一個家用電器和設備都能上網(wǎng)和互操作。通過無線技術構建獨立的家庭局域網(wǎng)，讓“無線”自在的舒適生活成為現(xiàn)實，并通過互聯(lián)網(wǎng)或gprs連接到外網(wǎng)，進而實現(xiàn)通過計算機、手機或pda來遠程監(jiān)測和控制家庭中的各種設備，真正實現(xiàn)家庭設備的信息化、網(wǎng)絡化和智能化。
智能家居的平臺特點
智能家居網(wǎng)絡隨著集成技術、通信技術、互操作能力和布線標準的實現(xiàn)而不斷改進。它涉及對家庭網(wǎng)絡內(nèi)所有的智能家具、設備和系統(tǒng)的操作、管理以及集成技術的應用。其技術特點表現(xiàn)如下：
1．通過家庭網(wǎng)關及其系統(tǒng)軟件建立智能家居平臺系統(tǒng)
家庭網(wǎng)關是智能家居局域網(wǎng)的核心部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡各種不同通信協(xié)議之間的