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综述：智能家居 相关技术及比较
2006-01-05 09:31
作者：
来源：eNet硅谷动力
[摘要] 智能家居就是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术（3C），建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。
[关键字] 智能家居
智能家居的技术范畴
一、什么是智能家居
“智能家居”这个词目前已经被广泛引用，很多的安防厂商、楼宇对讲厂商都声称自己是智能家居厂商。那么到底什么是智能家居？
智能家居就是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术（3C），建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。智能家居是IT技术（特别是计算机技术），网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。
二、智能家居的组成
智能家居是一个多功能的技术系统，包括可视对讲、家庭内部的安全防范、家居综合布线系统、照明控制、家电控制、远程的视频监控、声音监听、家庭的影音系统等。家居智能化包含的内容比较多，而且国内目前的产品总线制、电力线载波、无线等方式，在网络连接方面基本上用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来实现。
智能家居的系统架构
以往国内的各种智能化系统和产品虽然很多，但更多的是系统相互独立、集成度比较低、各个系统相互联系不大、家庭内部没有统一的平台。目前更多的智能家居厂商把重心放在了智能家居平台的研究上。
一、小区智能化的核心是家庭智能化
小区的智能化，涉及小区的周边、小区内以及住户家庭的智能化：在智能化住宅小区的周边及内部设置安全防范系统，并在家庭内设置可视对讲、防盗报警控测器、紧急求助和报警按钮、可燃气体探测报警等家庭安全防范系统，设置三表（或四表）出户计量系统，家电控制以及电视、电话和计算机网络服务，为住户需求的高速通信提供可能。家庭智能化部分与信户生活息息相关，不但满足了住户生活的舒适性、便利性，改善住户居住环境，提高住户生活水平，改变住户生活方式，是小区智能化的核心。
家庭内大多数的子系统和设备都以通过智能家庭网络联网实现自动化。相信不久的将来，甚至日常器具也可以通过增加其内在智能，在网络上发送信息。统一的网络结构和控制平台，灵活的接入方式，高可靠性和兼容性，低成本，提供舒适、安全和高效的家庭环境，是研究智能家庭网络的目标。
二、智能家居集成平台系统
1、 家庭智能终端
家庭智能终端的主要功能
作为小区智能化系统的核心，智能家居平台系统通过其核心设备――家庭智能终端来实现家庭智能化的功能。家庭智能终端是智能家成的心脏，通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。
家庭智能终端的功能一般包括如下几个方面：
（1） 家庭安防：安全是居民对智能家居的首要要求，家庭安防由此成为智能家居的首要组成部分。家庭安防报警、门窗磁报警、紧急求助报警、燃气泄漏报警、火灾报警等。当家庭智能张端处于布防状态时，红外探头探测到家中有人走动，就会自动报警，通过蜂鸣器和语音实现本地报警；同时，报警信息报到物业管理中心，还可以自动拨号到主人的手机或电话上。
（2） 可视对讲：通过集成与显示技术，家庭智能终端上集成了可视对讲功能，无需另外设置室内分机即可实现可视对讲的功能。
（3） 远程抄表：水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的一个重要部分，它的实现解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素。
（4） 家电控制：家电控制是智能家居集成系统的重要组成和支持部分，代表着家庭智能化的发展方向。通过有线或无线的联网接口，将家电、灯光与家庭智能终端相连，组成网络家电系统，实现家用电器的远程控制。
（5） 家庭信息服务：物业管理中心与家庭智能终端联网，对住户发布信息，住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务
（6） 增值服务：通过家庭智能终端可以实现网上购物，视频点播等增值服务。
智能家居平台系统的技术特点
智能家庭网络随着集成技术、通信技术、互操作能力和布线标准的实现而不断改进，它涉及到对家庭网络内所有的智能器具、设备和系统的操作、管理，以及集成技术的应用。
（1） 通过家庭网关――家庭智能终端及其系统软件建立家居智能平台系统。
家庭网关是智能家庭局域网的核心部分，主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换功能，同时网关一般还负责家庭智能设备的管理和控制。
用计算机技术、微电子技术、通信技术，家庭智能终端（家庭网关）将家庭智能化的几乎所有功能集成起来，使智能家居建立在一个统一的平台之上。首先，实现家庭内部网络与外部网络之间的数据交互；其次，还要保证能够识别通过网络传输的指令是合法的指令不是“黑客”的非法入侵。因此，家庭智能终端既是家庭信息的交通枢纽，又是信息化家庭的保护神。
（2） 通过外部扩展模块实现与家电的互联
为实现家用电器的集中控制和远程控制功能，家庭智能网关通过有线或无线的方式按照特定的通讯协议借助外部扩展模块控制家电或照明设备。
（3） 嵌入式系统的应用
以往的家庭智能中断绝大多数是由单片机控制，随着新功能的不断增加和性能的不断提升，将处理能力大大增强的具有网络功能的嵌入式操作系统和单片机的控制软件程序作了相应的调整，使之有机地结合成完整的嵌入式系统。
智能家居平台系统的技术发展趋势
（1） 硬件平台的处理能力日益增强
早期的智能中控器采用8位单片机作为核心处理单元，功能比较简单、纯粹。
往往只具备安防、三表采集、简单文字信息发布和简单的家电控制功能。近几年很多厂家为了使自己的产品功能更全面、显示更美观，采用了处理能力更强的单片机或使用多颗单片机协同工作。这个时期的产品操作界面有比较大的改善，往往采用彩色LCD,大多带有触摸功能，集成了楼宇对讲的功能，家电控制功能也相对丰富。目前有一些国内外厂家采用32位的处理器结合先进的嵌入式开发平台开发出了更为先进的产品。基于该技术的产品处理能力显著提升，以往无法处理的多媒体信息和增值服务都可以得以实现，由于采用专门的显示引擎所以界面更加丰富、美观，家电控制功能也趋于完善。
（2） 智能家居平台逐步整合安防、对讲等子系统日益成为一个综合平台
最初的智能中控器往往独立于传统的安防和对讲系统，用户的家中需要安装几套彼此独立的子系统，增加了安装和使用的复杂性。行业间的技术整合促使智能家居平台成为包括安防、对讲、信息、家电控制、家庭数字影音为一体的智能化家居平台。
（3） 由模拟向数字化逐步转变
如同模拟电视向数字电视、模拟手机象数字手机的逐步转变一样，智能家居平台也正在经历着一场由模拟到数字的变革。现在是数字化的时代，数字信号比模拟信号所传输的信息量要大很多，而且不象模拟信号那样因为信号容易受到干扰或者衰减而导致信号缺失。数字化技术正在日益广泛的应用到智能家居的系统中来，主要表现在以下几个方面：
A、 在电路设计上采用越来越多的数字集成电路。现在的智能家居产品中使用了大量的数字芯片，集成度和可靠性比之从前的模拟电路有了很大提高。
B、 显示数字化大大了提升了显示效果。数字化显示的技术难度和成本都相对比较高，所以目前除了极少数厂商采用这种显示技术（如三星的8170），大多数的厂家主要还是采用模拟或是半模拟（如BC2-D50L）的方式。随着显示技术的日益成熟，它必然会被越来越多的厂家所采用。
C、 传输方式逐步走向多网合一，安防、对讲、门禁、抄表逐步走向统一的以太网联结。多网合一大大减少了施工和维护的复杂度，而且提高了传输可靠性。
（4） 从有线走向无线
无线传输的盛行是基于人们对于灵活、便携、无所不在的诉求。无线传输特点就是灵活，移动性和可扩展性是有线传输方式所无法具备的，同时无线技术所需要解决的难题也多的多。
A、 如何使传输的距离尽可能的远，而又尽可能的避免对人的损害。
B、 如何尽量避免信号受到干扰。
C、 如何提高传输的带宽，以便能够传输更为复杂的数据。
尽管上面的问题需要技术研发人员不断的去钻研创新，相信从有线走向无线的总趋势无法逆转。
2.智能模块
智能模块是智能家居平台的执行单元和控制末端，它和智能中控系统是一个有机的整体，如同大脑和神经末梢的关系一样，协调动作才能完成整个控制过程。智能中控器象是一个大脑指挥整个家居智能化系统并发出各种指令，但是发出的指令依赖外围的智能模块来执行，缺少了这些模块智能中控器就如同失去了手脚的残疾人而变得寸步难行。
一、什么是智能家居
“智能家居”这个词目前已经被广泛引用，很多的安防厂商、楼宇对讲厂商都声称自己是智能家居厂商。那么到底什么是智能家居？
智能家居就是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术（3C），建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。智能家居是IT技术（特别是计算机技术），网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。
二、智能家居的组成
智能家居是一个多功能的技术系统，包括可视对讲、家庭内部的安全防范、家居综合布线系统、照明控制、家电控制、远程的视频监控、声音监听、家庭的影音系统等。家居智能化包含的内容比较多，而且国内目前的产品总线制、电力线载波、无线等方式，在网络连接方面基本上用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来实现。
智能家居的系统架构
以往国内的各种智能化系统和产品虽然很多，但更多的是系统相互独立、集成度比较低、各个系统相互联系不大、家庭内部没有统一的平台。目前更多的智能家居厂商把重心放在了智能家居平台的研究上。
一、小区智能化的核心是家庭智能化
小区的智能化，涉及小区的周边、小区内以及住户家庭的智能化：在智能化住宅小区的周边及内部设置安全防范系统，并在家庭内设置可视对讲、防盗报警控测器、紧急求助和报警按钮、可燃气体探测报警等家庭安全防范系统，设置三表（或四表）出户计量系统，家电控制以及电视、电话和计算机网络服务，为住户需求的高速通信提供可能。家庭智能化部分与信户生活息息相关，不但满足了住户生活的舒适性、便利性，改善住户居住环境，提高住户生活水平，改变住户生活方式，是小区智能化的核心。
家庭内大多数的子系统和设备都以通过智能家庭网络联网实现自动化。相信不久的将来，甚至日常器具也可以通过增加其内在智能，在网络上发送信息。统一的网络结构和控制平台，灵活的接入方式，高可靠性和兼容性，低成本，提供舒适、安全和高效的家庭环境，是研究智能家庭网络的目标。
二、智能家居集成平台系统
1、 家庭智能终端
家庭智能终端的主要功能
作为小区智能化系统的核心，智能家居平台系统通过其核心设备――家庭智能终端来实现家庭智能化的功能。家庭智能终端是智能家成的心脏，通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。
家庭智能终端的功能一般包括如下几个方面：
（1） 家庭安防：安全是居民对智能家居的首要要求，家庭安防由此成为智能家居的首要组成部分。家庭安防报警、门窗磁报警、紧急求助报警、燃气泄漏报警、火灾报警等。当家庭智能张端处于布防状态时，红外探头探测到家中有人走动，就会自动报警，通过蜂鸣器和语音实现本地报警；同时，报警信息报到物业管理中心，还可以自动拨号到主人的手机或电话上。
（2） 可视对讲：通过集成与显示技术，家庭智能终端上集成了可视对讲功能，无需另外设置室内分机即可实现可视对讲的功能。
（3） 远程抄表：水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的一个重要部分，它的实现解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素。
（4） 家电控制：家电控制是智能家居集成系统的重要组成和支持部分，代表着家庭智能化的发展方向。通过有线或无线的联网接口，将家电、灯光与家庭智能终端相连，组成网络家电系统，实现家用电器的远程控制。
（5） 家庭信息服务：物业管理中心与家庭智能终端联网，对住户发布信息，住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务
（6） 增值服务：通过家庭智能终端可以实现网上购物，视频点播等增值服务。
智能家居平台系统的技术特点
智能家庭网络随着集成技术、通信技术、互操作能力和布线标准的实现而不断改进，它涉及到对家庭网络内所有的智能器具、设备和系统的操作、管理，以及集成技术的应用。
（1） 通过家庭网关――家庭智能终端及其系统软件建立家居智能平台系统。
家庭网关是智能家庭局域网的核心部分，主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换功能，同时网关一般还负责家庭智能设备的管理和控制。
用计算机技术、微电子技术、通信技术，家庭智能终端（家庭网关）将家庭智能化的几乎所有功能集成起来，使智能家居建立在一个统一的平台之上。首先，实现家庭内部网络与外部网络之间的数据交互；其次，还要保证能够识别通过网络传输的指令是合法的指令不是“黑客”的非法入侵。因此，家庭智能终端既是家庭信息的交通枢纽，又是信息化家庭的保护神。
（2） 通过外部扩展模块实现与家电的互联
为实现家用电器的集中控制和远程控制功能，家庭智能网关通过有线或无线的方式按照特定的通讯协议借助外部扩展模块控制家电或照明设备。
（3） 嵌入式系统的应用
以往的家庭智能中断绝大多数是由单片机控制，随着新功能的不断增加和性能的不断提升，将处理能力大大增强的具有网络功能的嵌入式操作系统和单片机的控制软件程序作了相应的调整，使之有机地结合成完整的嵌入式系统。
智能家居平台系统的技术发展趋势
（1） 硬件平台的处理能力日益增强
早期的智能中控器采用8位单片机作为核心处理单元，功能比较简单、纯粹。
往往只具备安防、三表采集、简单文字信息发布和简单的家电控制功能。近几年很多厂家为了使自己的产品功能更全面、显示更美观，采用了处理能力更强的单片机或使用多颗单片机协同工作。这个时期的产品操作界面有比较大的改善，往往采用彩色LCD,大多带有触摸功能，集成了楼宇对讲的功能，家电控制功能也相对丰富。目前有一些国内外厂家采用32位的处理器结合先进的嵌入式开发平台开发出了更为先进的产品。基于该技术的产品处理能力显著提升，以往无法处理的多媒体信息和增值服务都可以得以实现，由于采用专门的显示引擎所以界面更加丰富、美观，家电控制功能也趋于完善。
（2） 智能家居平台逐步整合安防、对讲等子系统日益成为一个综合平台
最初的智能中控器往往独立于传统的安防和对讲系统，用户的家中需要安装几套彼此独立的子系统，增加了安装和使用的复杂性。行业间的技术整合促使智能家居平台成为包括安防、对讲、信息、家电控制、家庭数字影音为一体的智能化家居平台。
（3） 由模拟向数字化逐步转变
如同模拟电视向数字电视、模拟手机象数字手机的逐步转变一样，智能家居平台也正在经历着一场由模拟到数字的变革。现在是数字化的时代，数字信号比模拟信号所传输的信息量要大很多，而且不象模拟信号那样因为信号容易受到干扰或者衰减而导致信号缺失。数字化技术正在日益广泛的应用到智能家居的系统中来，主要表现在以下几个方面：
A、 在电路设计上采用越来越多的数字集成电路。现在的智能家居产品中使用了大量的数字芯片，集成度和可靠性比之从前的模拟电路有了很大提高。
B、 显示数字化大大了提升了显示效果。数字化显示的技术难度和成本都相对比较高，所以目前除了极少数厂商采用这种显示技术（如三星的8170），大多数的厂家主要还是采用模拟或是半模拟（如BC2-D50L）的方式。随着显示技术的日益成熟，它必然会被越来越多的厂家所采用。
C、 传输方式逐步走向多网合一，安防、对讲、门禁、抄表逐步走向统一的以太网联结。多网合一大大减少了施工和维护的复杂度，而且提高了传输可靠性。
（4） 从有线走向无线
无线传输的盛行是基于人们对于灵活、便携、无所不在的诉求。无线传输特点就是灵活，移动性和可扩展性是有线传输方式所无法具备的，同时无线技术所需要解决的难题也多的多。
A、 如何使传输的距离尽可能的远，而又尽可能的避免对人的损害。
B、 如何尽量避免信号受到干扰。
C、 如何提高传输的带宽，以便能够传输更为复杂的数据。
尽管上面的问题需要技术研发人员不断的去钻研创新，相信从有线走向无线的总趋势无法逆转。
2.智能模块
智能模块是智能家居平台的执行单元和控制末端，它和智能中控系统是一个有机的整体，如同大脑和神经末梢的关系一样，协调动作才能完成整个控制过程。智能中控器象是一个大脑指挥整个家居智能化系统并发出各种指令，但是发出的指令依赖外围的智能模块来执行，缺少了这些模块智能中控器就如同失去了手脚的残疾人而变得寸步难行。
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