智能家居设计方案

4.1智能家居的起源及概念4.2智能家居的组成及功能4.3控制方式4.4家庭娱乐与教育4.5家庭安全防范4.6家居控制4.7家居管理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将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的时，才出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”。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。也称智能住宅，目前与此含义近似的词汇相当多。智能家居电子家庭(ElectronicHome)家庭网络(HomeNet／NetworksforHome)数字家园(DigitalFamily)家庭自动化(HomeAutomation)智能家居／建筑(IntelligentHome／Building)。网络家居(NetworkHome)智能家居是一个典型的集计算机、通讯和消费于一体的3C(Computer，CommunicationandConsumer)系统，是整个世界形成的一个巨型网络的末端，俗称是该网络的“最后100m。智能家居真正意义上的智能家居必须具备以下要素：网络高速接人功能；家居办公功能；家居娱乐功能；家居安全监控功能；家居管理功能，；家居商务功能等智能家居系统可以看作是以家庭网络为基础，构造信息家电的信息交互平台，在此基础上实现智能家居的各类功能，从而使住户享受智能化和人性化的家居生活。信息处理模块电器1电器2功能驱动模块功能驱动模块通信模块外界信息接口Internet安全防护及消防报警自动化家电设施智能化物业管理自动化信息和通讯自动化各种设备之间的协同工作环境与节能安全防护及消防报警自动化1是智能家居的最基本的一项功能，由于人们对自身及财产的安全更加重视，选择智能化家居的一个基本出发点是家庭保安和灾害报警自动化。2是智能家居的一个重要组成部分。智能家居的一个显著特点就是它能根据住户的要求对家电和家用电气设施灵活方便地实现智能控制，更大程度地把住户从家务劳动中解放出来。家电设施智能化通过与小区智能系统联网，住户可对用水、用电、用气以及电话、网络等的使用情况进行监视。物业管理自动化3信息和通讯自动化4将充分利用计算机网络资源，实现从社区信息服务、物业管理服务、小区住户信息交流等局域网功能到访问国际互联网、接收证券行情、旅行订票服务、网上资料查询、网上商务等各种互联网功能。5智能家居系统可以提供更丰富的系统关联功能。例如，当您准备看电视时，客厅灯光自动调到您喜欢的亮度、窗帘自动拉上、电视机打开并调整到您最喜欢的频道。各种设备之间的协同工作智能家居能监视室内的温度、湿度、亮度等环境状态值，照明控制，对家电的智能控制，根据住户的习惯进行调节控制，它在一定程度上既能使生活空间更加舒适，又能节约能源。环境与节能6可以按照平常的习惯直接控制本地的灯光；根据用户的需求，开关可以任意设定所需控制对象，比如门厅的按钮可以用来关闭所有的灯光；这样，当用户离家时，轻轻一按即可关闭所有灯光，既节能，安全，又非常方便。按控制指令的传输过程来分，遥控可分为无线遥控和有线遥控。有线遥控是指通过金属导线、光导纤维等作为传输媒体实现对被控目标的控制。无线遥控是通过无线电波、红外线、超声波，不用导线在空间传播，实现对被控目标的控制。生活中最常见的一般为红外遥控和无线射频遥控。红外遥控：具有结构简单、可靠性高、抗干扰能力强等优点，但其传输距离端、方向性强、不能穿透或绕过墙壁，适合短距离遥控如电视、空调等。无线射频遥控：发出的无线信号，信号强，传输距离远，可穿透墙壁，可使一切接受无线遥控信号的家用设备产生动作。通过按动一个开关，控制多个电器，灯光组合动作以适合不同的场景。也可以结合时间进行场景控制：通过日程管理模块，可以对灯光的定时开闭进行定义。例如，在每天早晨7:00，将卧室的灯光缓缓开启到一个合适亮度；在深夜，自动关闭全部的灯光照明。集中控制：通过放置在某处的集中控制器控制分散在网络上不同各处的电器设备动作。网络控制：将家中的各种灯光和电器设备通过各种传输媒体连成网络。电脑控制：通过电脑软件将电脑发出的控制信号通过INTERNET网络或接口设备，转换为电力载波信号控制接入网络的灯光和家用电器。电话远程控制：用手机和电话，通过电话远程控制器或家庭智能控制中心远程控制家中灯光电器的开合。=5331在智能家居中，由于家庭娱乐和教育都建立在多媒体技术和网络技术的基础上，两者所采用的形式和手段基本相同，而且在内容上也互有交织的地方。家庭娱乐和教育系统的绝对界限已比较模糊。—般来说，家庭娱乐和教育系统主要包括家庭影院、视频点播、交互游戏、远程教育等内容。简单地说，家庭影院是在家庭环境中营造影院效果，让住户在家中享受到犹如电影院一般的视听觉效果。在《家庭影院用环绕声放大器通用规范》中规定了家庭影院系统的定义，明确指出，只有由环绕声放大器(或环绕声解码器与多通道声频功率放大器组合)、多个(4个以上)扬声器系统、大屏幕电视(或投影电视)以及高质量A／V节目源构成的，具有环绕声影院视听效果的家用视听系统，才能称为家庭影院。智能家居系统中的家庭影院功能，是在原有家电设备基础上，对原有家庭影院的扩充和集成，即通过智能家居信息交换平台为家庭影院提供各种多媒体数据访问和播放手段，一是在系统中集成了各类音视频编解码模块，使用户可以通过普通家电的接口来欣赏各类数字音视频节目；二是提供了便捷的节目预约录放功能；三是提供了各类手持设备(如遥控器、掌上电脑)对家庭影院系统的控制功能。其中，后两类功能可在家居控制中实现。家庭影院的功能，具体来说，智能家居中家庭影院功能主要包括以下内容：›多种格式光碟的播放功能；›多种格式的多媒体音视频文件播放；›网络电视节日、数字有线电视节日的录放；›无线广播节日、网络广播、有线电视数字广播、中短波段数字广播的录放。音视频编解码模块家庭影院控制模块家庭网络家庭音视频设备智能家居系统各类多媒体数据源各类格式光碟多种格式多媒体音视频数据文件网络电视节目数字有线电视节目无线广播节目网络广播有线电视数字广播中短波段数字广播………………….音视频编解码部分向各类家庭音视频设备提供各类多媒体数据的访问和控制接口，家庭影院控制模块用于各类家庭音视频设备的控制。视频点播是二十世纪90年代在国外发展起来的，英文称为“VideoonDemand”，所以也称为“VOD”。顾名思义，就是根据观众的要求播放节目的视频点播系统。现泛指对各类视频信息的点播，主要是以各种高速网络连接技术为基础，通过宽带ICP网站和视频服务器进行网上电影、电视、音乐等交互式活动。BOBO[播播]多媒体广播直播和点播系统在智能家居中，VOD点播功能通过外接的宽带网络点播各类视频信息，并根据住户的要求，通过家庭影院模块播放接收到的各类节目。在家庭教育中，常常通过视频点播来实现远程多媒体教学，从而充分利用图像、音频和动画等现代化的多媒体技术，使学习内容更直观、更生动、更有趣。视频点播系统功能›视频节日的下载和播放；›住户访问的身份鉴定和计费；›良好的访问界面，并可方便地实现住户订制选择登录模式、业务、导航系统等。节目制作中心主要完成节目的制作和存储，它是VOD系统中十分重要的部分；服务器用于接收和响应住户的请求，将制作系统存储器上的相应节目通过网络送给住户。而视频点播模块用于向服务器发送点播请求和接收节目，通过家庭影院系统来播放节目。由于许多节目都是收费的，因此视频点播模块还用于向服务器提供住户身份验证信息。视频点播模块家庭网络家庭影院系统智能家居系统宽带通讯网络服务器节目制作中心伴随着计算机的普及，电脑游戏成为家庭娱乐的一项重要内容。并形成了独特的游戏文化，随着网络技术和虚拟现实技术的发展，游戏在注重用画面和音乐来强调欣赏性的同时，游戏的交互性也越来越得到重视，从而形成了交互游戏。交互游戏的特点主要表现在两个方面：一是游戏内容本身提供了复杂的虚拟世界，用户与游戏本身在提供的虚拟世界里进行交互；二是通过网络连接，多人同时参与游戏，相互影响，这就是网络游戏。不同于单机机版游戏，网络游戏是以互联网络为信息交互平台，多用户同时参与，相互交流。目前所说的交互游戏主要是指后者。随着网络技术的发展，游戏网络化已是不争的事实。智能家居与交互游戏近年来交互游戏得到了极大的发展，其主要原因是宽带网络的普及。而智能家居系统中为住户提供的宽带网络接口，为住户提供了极大的便利。同时通过智能家居中其他系统的配合，如音视频设备等，使住户在进行游戏时可以享受到更大的娱乐性。用户游戏客户端软件游戏客户端软件用户网络游戏服务器宽带网络Phase1函授教学/单一媒体阶段Phase2多媒体（印刷材料、广播电视、盒式磁带）Phase3多媒体和基于Internet的交互式媒体阶段远程教育是伴随着网络技术和多媒体技术的发展而发展的，因而它的形式和内容也以各类网络服务和多媒体点播服务为主，最终通过计算机技术来实现。智能家居对远程教育的影响主要表现在两个方面：一是智能家居将家庭中的各类家电设备有机结合起来为家庭教育服务，如通过家庭影院接收视频教育；二是智能家居将家庭娱乐和家庭教育系统有机地结合在一起，如融入教育内容的交互游戏。远程教育网站示例通常所说的安全防范是指安全技术防范，即以安全技术防范产品和基础防护设施为手段，以人力防范为基础，预防各类违法犯罪和重大事故，维护社会治安的技术防范措施。对于家庭住宅来说，最大的安全威胁有两方面，一方面是外来入侵(如人室偷窃、抢劫、凶杀等)；另一方面是内部隐患(如火灾、煤气泄漏等)。家庭安全防范主要就是针对以上两个方面。随着智能家居的发展，对于特定的险情，家庭安全防范系统也可以进行相关的处理。家庭安全防范系统包括›室内防盗报警›室内消防报警›紧急求助›出入口控制›煤气泄漏报警›周边防越›门禁对讲等子系统。以空间来分，可分为室内和室外部分一是险情检测，主要指通过各类传感器来检测家中状态，判别各类险情。二是远程报警，即在险情发生后，除了必要的现场声光报警外，还通过小区网络或电话向外报警。三是联动处理，主要是协调安防系统与控制系统之间的工作，采取措施控制和处理发生的险情，以减少损失。随着智能家居的发展成熟，用户对家庭安全防范系统智能化和人性化的要求也越来越高。根据这些要求，同时为了提高系统的可靠性，在家庭安全防范系统中提出了安防模式设置、防区划分、联动控制。是用来设定家庭安防系统的工作模式，安防模式有三种基本模式：全布防状态、半布防状态和撤防状态。›全布防状态是指所有传感(探测)器均处于有效的工作状态，适用于家中无人时；›半布防状态是指系统不响应部分特定的传感(探测)器的报警信息，适于家中有人活动状态，保证家中正常活动不会触发报警；›撤防状态是指仅保留紧急呼叫帮助等功能，暂停安全防范系统的其他工作。在实际应用中安防模式往往与家居控制系统的逻辑规则相结合，形成场景模式。是根据安防要求和家庭活动的特点，将住宅划分为多类防护区域(如可划分为住宅周界和住宅内区域)，并将房间进一步划分成多个防区。采用防区划分，可以方便地管理各类传感(探测)器。如不同的防区采用不同的安防模式，以适应家中成员的正常活动。包括联动判断和联动处理，主要是通过预设的逻辑规则来协调家庭安全防范系统内部、家庭安全防范系统与家居控制系统之间的工作。这里的逻辑规则主要包括以下几个方面的内容：›警情判别：当某一传感(探测)器发出报警时，安防系统同时对其他几个相关联的