解读智能家庭（智能家居）

一 智能家居概述

　　您想过吗？当您回到家中，随着门锁被开启，家中的安防系统自动解除室内警戒，廊灯缓缓点亮，空调、新风系统自动启动，您最喜欢的背景交响乐轻轻奏起。在家中，只需一个遥控器就能控制家中所有的电器。每天晚上，所有的窗帘都会定时自动关闭，入睡前，床头边的面板上，您触动“晚安”模式，就可以控制室内所有需要关闭的灯光和电器设备，同时安防系统自动开启处于警戒状态。在您外出之前只要按一个键就可以关闭家中所有的灯和电器……

　　在炎热的夏天，你可以在下班前在办公室通过电脑打开空调，回到家里便能享受清凉；在寒冷的冬季，则可以享受到融融的温暖。回家前启动电饭煲，一到家就可以吃上香喷喷的米饭。如果不方便使用电脑，打个电话回家一样可以控制家电。在办公室或在出差时打开电脑上网，家中的安全设备和家用电器立即呈现在你的面前……这一切都只是网络化智能家居控制系统能为您做的事情中的一小部分。

　　家居智能化技术起源于美国，最具代表性的是X-10技术，通过X-10通信协议，网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。自动化的家居不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。

　　网络化的智能家居系统可以为您提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、以及可编程定时控制等多种功能和手段，使您的生活更加舒适、便利和安全。

智能家居的定义

　　智能家居，或称智能住宅，在英文中常用Smart Home。与智能家居的含义近似的还有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、 数字家园（Digital family）、家庭网络（Home net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）,智能家庭/建筑（Inte1ligent home/building）、在香港、台湾等地区还有数码家庭、数码家居等称法。

　　智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、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，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

[ 本帖最后由 格萨尔王 于 2008-6-15 14:23 编辑 ]

二、家庭自动化、家庭网络、网络家电、信息家电的定义及与智能家居的关系

1、家庭自动化（Home Automation）

　　 家庭自动化系指利用微处理电子技术，来集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如：照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气及冷气系统、视讯及音响系统等。家庭自动化系统主要是以一个中央微处理机（Central Processor Unit，CPU）接收来自相关电子电器产品（外界环境因素的变化，如太阳初升或西落等所造成的光线变化等）的讯息后，再以既定的程序发送适当的信息给其它电子电器产品。中央微处理机必须透过许多界面来控制家中的电器产品，这些界面可以是键盘，也可以是触摸式荧幕、按钮、电脑、电话机、遥控器等；消费者可发送信号至中央微处理机，或接收来自中央微处理机的讯号。
　　家庭自动化是智能家居的一个重要系统，在智能家居刚出现时，家庭自动化甚至就等同于智能家居，今天它仍是智能家居的核心之一，但随着网络技术有智能家居的普遍应用，网络家电/信息家电的成熟，家庭自动化的许多产品功能将融入到这些新产品中去，从而使单纯的家庭自动化产品在系统设计中越来越少，其核心地位也将被子家庭网络/家庭信息系统所代替。它将作为家庭网络中的控制网络部份在智能家居中发挥作用。
　　目前最有名的家庭自动化系统为美国的X-10。

2、家庭网络 (Home networking)

　　首先大家要把这个家庭网络和纯粹的“家庭局域网”分开来，我们在本书中还会提到“家庭局域网/家庭内部网络”这一名称，它是指连接家庭里的PC、各种外设及与因特网互联的网络系统，它只是家庭网络的一个组成部份。家庭网络是在家庭范围内(可扩展至邻居，小区)将PC、家电、安全系统、照明系统和广域网相连接的一种新技术。 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、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RF技术的连接和基于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，这里面也牵涉太多知名的网络厂家和家电厂家的利益，我们在智能家居技术一章中将对各种技术标准作详细介绍。
　　家庭网络的发展趋势是将智能家居中其它系统融合进去，最终一统天下。

3、网络家电

　　网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电产品。网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络，同时这个家庭网络又可以与外部互联网相连接。可见，网络家电技术包括两个层面：首先就是家电之间的互连问题，也就是使不同家电之间能够互相识别，协同工作。第二个层面是解决家电网络与外部网络的通信，使家庭中的家电网络真正成为外部网络的延伸。
　　要实现家电间互联和信息交换，就需要解决：(1). 描述家电的工作特性的产品模型，使得数据的交换具有特定含义；(2). 信息传输的网络媒介。在解决网络媒介这一难点中，可选择的方案有：电力线、无线射频、双绞线、同轴电缆、红外线、光纤。
　　目前认为比较可行的网络家电包括网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络微波炉、网络炊具等。
　　网络家电未来的方向也是充分融合到家庭网络中去。

4、信息家电 (3C 或者说IA)

　　信息家电应该是一种价格低廉、操作简便、 实用性强、带有PC主要功能的家电产品。利用电脑、电信和电子技术与传统家电（包括白色家电：电冰箱、洗衣机、微波炉等和黑色家电：电视机、录像机、音响、VCD、DVD等）相结合的创新产品， 是为数字化与网络技术更广泛地深人家庭生活而设计的新型家用电器，信息家电包括PC、机顶盒、HPC、DVD、超级VCD、无线数据通信设备、视频游戏设备、WEBTV、INTERNE电话等等，所有能够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。目前，音频、视频和通信设备是信息家电的主要组成部分。另一方面, 在目前的传统家电的基础上，将信息技术融人传统的家电当中，使其功能更加强大，使用更加简单、方便和实用，为家庭生活创造更高品质的生活环境，比如模拟电视发展成数字电视，VCD变成DVD，电冰箱、洗衣机、微波炉等也将会变成数字化、网络化、智能化的信息家电。
　　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，但如果从狭义的定义来界定，我们可以这样做一简单分类：信息家电更多的指带有嵌入式处理器的小型家用(个人用)信息设备，它的基本特征是与网络(主要指互联网)相连而有一些具体功能，可以是成套产品，也可以是一个辅助配件。而网络家电则指一个具有网络操作功能的家电类产品，这种家电可以理解是我们原来普通家电产品的升级。
　　 信息家电由嵌入式处理器、相关支撑硬件（如显示卡、存储介质、IC卡或信用卡等读取设备）、嵌入式操作系统以及应用层的软件包组成。
　　信息家电把PC的某些功能分解出来，设计成应用性更强、更家电化的产品，使普通居民步人信息时代的步伐更为快速，是具备高性能、低价格、易操作特点的lnternet工具。信息家电的出现将推动家庭网络市场的兴起，同时家庭网络市场的发展又反过来推动信息家电的普及和深人应用。
　　我们可以看出，实际上家庭自动化产品、家庭网络产品、网络家电产品、信息家电产品都只是智能家居系统产品里的一种，它们有各自不同的产品特征，不能简单地将它们划等号。当然也有许多概念交叉的产品，如机顶盒你可以理解为是一个家庭网络产品、但同时又是一个信息家电产品。
　　需要说明的是，国内很多媒体和厂家有意无意地将智能家居和信息家电(或网络家电)这两个概念混淆了。有些厂家干脆将一两件信息家电的功能放大，称拥有了这些信息家电的家庭也就实现了智能家居。这显然是幼稚可笑的举动，也给行业带来一些不利的影响，使消费者最终对智能家居产生怀疑。一些厂家应该停止这种短视的做法。

[ 本帖最后由 格萨尔王 于 2008-6-15 14:25 编辑 ]

有没有图啊？文字很单调的说

生活水平的提高，人们对现代家居质量的要求正逐步走向个性化、自动化、快节奏和充满乐趣的生活方式。家居的概念也有了深刻的变化，人们对家居的要求不再仅仅是满足居住功能，而是希望自己的家居成为人性、智能、环保、便捷等特点的全新理念住宅。由此智能电子技术在智能家居产品中得到广泛应用。智能门窗作为智能家居中重要的组成部分就是以人性化为核心，充分考虑人的需求，以智能、环保、节能、便捷的使用功能，深受房地产开发商、装饰工程商、设计单位及家庭用户的喜爱。

    智能门窗控制系统由主机（以微电脑芯片为核心组成的智能控制中心）、各种传感器（人体信号传感器、风雨信号传感器等）、各种报警终端（灯光、声音、电话等）、遥控器以及一系列机械传动装置组成的高科技产品。该系统集现代声、光、机、电、通讯技术为一体，是智能控制系统、安防系统与建材完美结合的高科技产品。它可以是对各种门、窗帘（含门帘）进行智能化控制，它的出现，使人们的家居条件上了一个新台阶，装修档次也有了明显的提高，它具有人性化的设计、智能化的功能、网络化的服务、平民化的价格。

一、     遥控开关窗门及窗帘：
无线遥控器可控制5块主控制板（15路设备）；在室内任何位置（20米范围内）遥控开、关窗户（窗帘），具有单开、双开和群控（通过无线遥控器进行设置）等智能控制。且可随心所欲控制窗门停留在某一位置，有效保持室内空气新鲜，窗帘一开，阳光自然来，给您带来方便、时尚和健康。
当然了，您也可在外出进门时或回卧室前使用T型网络开关拉开或闭合家中的窗帘。

二、     自动防风、防雨：
刮风下雨时，风雨传感器会检测到大风及下雨信息，智能主控制器内微电脑自动发出控制指令，将窗户自动关闭，风沙、尘埃、轻浮杂物尽挡窗外，同时也使您的家免遭雨水侵挠，可有效地保护居家的墙壁装饰、地面，避免室内遭受风雨的侵袭而导致造成破坏与损失，此功能特别适合高层楼住户。即使主人不在家，照样将家居照看得无微不至，从而为您保持一个干干净净的家，免除您出门时忘记关窗的后顾之忧。

三、     人性化防盗：
如遇小偷靠近窗户, 红外线传感器会检测到人体信号，窗门首先自动关闭，此时智能窗并不报警，只是以高亮度红色警灯闪烁示警，如果小偷继续动作，此时智能门窗系统以高分贝声音和高亮度闪光报警，并将警情报到主人电话上和小区保安处，而且，保安的接收器还能显示警情发生的准确位置。

四、远程与定时控制：
通过电话应答机您可在办公室或其它任何地方使用电话远程控制开闭家中的窗帘系统，实现远程遥控功能。另外，也可使用编程定时器把窗帘系统设置成定时开关模式，实现定时自动开闭窗帘。

五、可燃气体泄漏报警：
如果室内的液化气、天然气等可燃气体发生泄漏时，智能系统会自动将窗户打开，同时启动厨房里的排气扇，将可燃气体排到室外，同时蜂鸣报警提醒主人，既能有效地防止人中毒，又能避免火灾、爆炸事故的发生。

六、     产品易安装：
适用于任何的门窗（如金属门窗、铝合金门窗、塑钢门窗等）的安装，每小时就可安装一套。不影响美观及门窗的结构，无论是新装修或旧门窗改造，都可轻松实现普通门窗到智能门窗的升级换代，且完全不用改变原有窗户、窗帘、索拉门的结构。

七、     健康：
当室内空气中丙酮、甲醛、苯、香烟尘埃等有害物质超标时，传感器可检测到有毒气体信号，自动开启各个方位的窗户，让其通风对流，迅速稀释室内有害气体，保证居家健康舒适的生活环境。

八、安全：
家里有孩子，智能门窗控制可防范意外保安全。如果小孩的手伸出窗口，传感器马上能检测到人体信息，窗门会立即关闭，将小孩关在室内，可以有效的保护小孩的安全。

九、     性价比高：
智能门窗采用无线遥控（无方向性限制，有效控制距离在20~25米内）编码控制技术，体积小，功能全，应用范围广、经久耐用，低噪音、运行平稳，价位优、外形美观。

    总之，智能门窗是门窗行业的一次创新与革命。无论您是居家新装修时安装，还是装修后的居家老式门窗改造，都能很容易的实现智能门窗给您带来的随心所欲。比如，当你在看电视时，需要将窗帘闭合，但又怕错过精彩镜头，此时人性化的智能电动窗帘便可替您圆满完成这一任务。

[ 本帖最后由 格萨尔王 于 2008-6-22 23:11 编辑 ]

家庭总线系统
家庭总线是智能家居实现的重要基础，是住宅内部的神经系统，其主要作用是连接家中的各种电子、电气设备，负责将家庭内的各种通信设备(包括安保、电话、家电、视听设备等)连接在一起，形成一个完整的家庭网络。
日本是较早推动智能家居发展的国家之一，它较早地提出了家庭总线系统（Home Bus System，简称HBS）的概念，成立了家庭总线(HBS)研究会，并在邮政省和通产省的指导下组成了HBS标准委员会，制定了日本的HBS标准。按照该标准，HBS系统由一条同轴电缆和4对双绞线构成，前者用于传输图像信息，后者用于传输语音、数据及控制信号。各类家用设备与电气设备均按一定方式与HBS相连，这些电气设备既可以在室内进行控制，也可在异地通过电话进行遥控。为适应大型居住社区的需要，1988年年初，日本住宅信息化推进协会又推出了超级家庭总线（Super Home Bus System，简称S-HBS），它适用于更大的范围，因为一个S-HBS系统可挂接数千个家庭内部网。

家庭智能化要求诸多家电和网络能够彼此相容，总线协议是其精髓所在，只有接口畅通，家电才能“听懂”人发出的指令，因此总线标准的物理层接口形式是智能家居亟待解决的重要问题之一。目前比较成型的总线标准协议主要是美国公司提出的，包括Echelon公司的LonWorks协议、电子工业协会(EIA)的CE总线协议(CEBuS)、Smart House LP的智能屋协议和X-10公司的X-10协议等。

这些协议各有优劣。LonWorks协议是美国Echelon公司开发并与Motorola和东芝公司共同倡导的现场总线技术，它支持多种物理介质，适用于双绞线、电力线、光缆、射频、红外线等，并可在同一网络中混合使用。LonWorks协议支持多种拓扑结构，可以选用任意形式的网络拓扑结构，组网方式灵活。LonWorks应用范围主要包括楼宇自动化、工业控制等，在组建分布式监控网络方面有较好的性能，目前全球已建立的LonWorks节点已经超过50万个。
在四种协议中，X-10是历史最长且使用最简单的一种，它于1978年诞生于美国，至今仍是美国家庭自动化的主导系统。之所以说X-10协议简单是因为它直接利用住宅电力线作为控制总线，通过电力线将各控制器与各功能接口器相连并实现程序控制，不必再穿墙打孔，更有利于改变结构空间，用户可自己动手安装，价格也比较低廉。而CEBus作为电子工业推广协议，与欧洲的EHS标准同为欧美家庭自动化电子产品的行业推荐标准。

内部传输接口
智能家居系统内部传输接口可以通过两种传输途径来实现：其一是无线传输方式；其二是有线传输方式。目前国际上流行的物理层系列接口主要包含无线射频（RF）、电力载波（PL）、双绞线（RS485等）、专用线IEEE1394、IEEE1394b、利用IEEE 1394的HAVI HAVI、蓝牙技术（BlueTooth）、无线通信以太网（IEEE802.11）、X10、无线通信HomeRF(Home Radio Frequency)、红外线技术等，这些接口涵盖了从以智能设备监控为代表的低速数据链路接口和以家庭多媒体娱乐和视频监控为代表的高速数据链路接口。

无线传输方式最适合于家庭。目前用于家庭内部的无线传输技术主要是无线通信HomeRF、蓝牙技术、WAP、无线以太网等，而人们比较看好的是Home RF和蓝牙技术。HomeRF主要为家庭网络设计，是IEEE802.11与DECT结合的产物。1999年1月5日，HomeRF工作组公布了“共享无线访问协议”SWAP 1.0版本规范，有13家公司（包括IBM、Intel等）承诺将生产基于SWAP的产品。

蓝牙（IEEE802.15）是一项最新标准，它比无线以太网（IEEE802.11）更具移动性，它能把一个设备连接到LAN和WAN，甚至支持全球漫游。此外，蓝牙成本低、体积小，可用于更多的设备。
其他的技术或多或少地有些问题。例如，IEEE802.11技术在家用市场的前景不太好；射频（RF）技术成熟度高、成本低廉，穿透性也非常好，但缺点是没有统一的标准，各公司的通信协议都不一样；红外技术非常成熟、具有很好的灵活性和可移动性，成本也非常低廉，但受到障碍物的限制，没有穿透性，方向性较差，也没有标准的通信协议。

目前，由于无线射频无需增加附加的布线资源，数据传输性能可靠且成本低廉，因而成为目前最现实和最受欢迎的物理层接口形式之一。可以预见，随着无线方式的逐渐成熟，它将在未来取代有线通信，成为家庭网络的最佳连接方式。不过在目前，家庭布线仍然大量采用有线方式，主要包括以下三种：

第一种是家庭网络布线。这是目前应用最广泛，但也是最麻烦的技术，这种方式亟待解决的问题是布线的方便性和如何实现即插即用。

第二种是利用家庭中的电话线进行网络连接，采用的技术为HomePNA（Home Phoneline Networking Alliance）。HomePNA旨在尽快向家庭用户推出易于使用、成本低廉，用于解决没有网络连接的家庭的上网问题，其缺点是网络速度较低。它支持Internet访问，支持的接口协议包括V.90、ADSL和Cable Modem。目前，Home PNA的方案尚在制订之中，带宽的限制是制约该项技术发展的不利因素，但由于其网络介质的简易和实用，仍然极具吸引力。

第三种是利用家庭中已有的电源线传输数据，采用的是电源线载波技术（Powerline Carrier Technology）。该系统在家庭或设备内通过120V/60Hz的电功率分配系统传送信息，目前这种方式采用的通信协议主要是X-10。采用电源线联网方案的好处是不需要在家里重新布线，可利用现有的电源插座，因此也是家庭网络研究开发的方向之一。

特别值得一提的是IEEE1394，它是IEEE制定的计算机及外围设备连接的高速通用串行数字接口标准，它侧重于线缆的连接应用。该标准定义了介质拓扑和传输协议，是一个硬件、软件集成标准。IEEE1394很可能成为未来的网络通用接口标准，它将是下一代电脑外围设备与消费电子产品的最新接口标准，目前该标准还在进一步发展之中。随着数字设备的广泛使用，各种数字家电、数字AV系统、数字机顶盒与电脑之间的多媒体数据交换都纷纷采用IEEE1394接口标准，使得该标准成为消费电子产品与电脑相连的共同界面，可实现电视、电影、录放像机、音响等系统的全自动控制，并可与外部ATM公共网络相连，实现家庭与外界信息高速公路的互连。

外连互联网方式
家庭内部网络与外部互联网的连接方式也可以分为有线和无线方式，但目前主要采用有线方式，包括以太网专线、电视同轴线缆（Cable Modem）、电话线XDSL等。其中，以太网专线接入的造价比较高，适合于新建小区；Cable Modem利用已有的有线电视网络，成本较低，非常适合于现有小区改造；XDSL与Cable Modem类似，也主要适合于旧小区改造。

目前有多种设备可以直接宽带接入高速互联网：第一种是通过PC机接入，这是最传统的方式；第二种是机顶盒（Set-top Box）。从某种意义上讲，这已经不是简单的机顶盒，而是机顶计算机（Set-top Computer），它充当整个家庭的娱乐中心和信息中心；第三种是蓝牙网关，或者叫蓝牙接入点（Access Point），它把支持蓝牙协议的信息家电和家庭网络连接起来并接入高速互联网中；第四种是家居控制器（IHC），人们也把它称为家庭信息平台（Home Information Platform，HIP），它既是家庭的控制中心，也是家庭的娱乐和信息中心，同时还充当家居控制网络与互联网连接的网关，有了它，人们就可以通过互联网自由地控制家里的各种电气设备。

HIP的相关方案和标准
人们对家庭信息平台（HIP）的基本要求是多功能集成、简便易用、安全可靠、价格低廉。一些大厂商已经提出了有关HIP的相关标准和方案，比较主流的有以下几种：
1．HAVI体系
HAVI（Home Audio／Video Interoperability）这是有关家庭网络中音频／视频电子产品的互联和控制标准，它以IEEE1394的底层协议为基础，主要实现HAVI设备之间数字音频／视频内容的传送以及对这些内容的操作。
2．Jini技术
1999年1月，Sun公司发布了Jini技术，它提供这样一种机制，即安全地利用Java语言将一组设备归于一个服务网络，使设备之间可随时随地建立联系。
3．OSGi 开放服务网关
OSGi(Open Service Gateway Initiative)的主要目的是为连接Internet上的商业服务和下一代智能电器定义一个开放的标准，它很可能成为智能信息家电平台服务标准。OSGi兼容多种局域网技术，并包容各种无线和有线的数据及音频／视频本地传输标准，如BlueTooth、HAVI、HomePNA、HomeRF、IEEE1394、电源线通信系统、USB等。OSGi的另一特点是可与其他标准并存，在物理层，OSGi与BlueTooth、HAVI、HomePNA、HomeRF、USB等标准兼容；在设备访问体系结构上, OSGi与Jini、UPnP等逻辑设备访问技术兼容。除此之外，OSGi还支持多种与广域网的连接方式，如Modem、DSL、Cable Modem等。

关于智能家居标准、接口、协议的相关技术比较多，目前还无法简单地断定哪一种技术或哪几种技术是标准，也无法准确地预测在今后的发展中，哪些技术会成为最终的标准。但当市场进入成熟阶段时，那些在市场上占有优势的产品必将影响标准的制定。此外，由于人类生活的多样化、个性化，未来智能家居的设计也会因地制宜、因房制宜、因家制宜，其标准化也应当是高度开放的。因此，未来智能家居的有关标准、接口、协议必须考虑各种系统的联动控制功能、新系统与旧系统之间的兼容性，将系统设计为高效的开放型系统，  
让每个家庭成员方便、轻松地使用，为今后进行各项产品的改进和功能的升级留下余地。

[ 本帖最后由 格萨尔王 于 2008-6-29 17:38 编辑 ]

我一直在考虑这个项目

向往过上这样的生活。但有怕依赖这样的生活。

引用:

原帖由 sihaiyouzi 于 2008-7-31 01:54 发表
我一直在考虑这个项目

别考虑了，肯定赔死你

方向不明，创意不多

真是学习了，非常感谢楼主