智能家居系统

1.1 什么是智能家居

智能家居系统是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理于一体的高效、舒适、安全、便利的居住环境。将各种与信息相关的住宅设备通过家庭内网络连接起来，并保持这些设备与住宅的协调，有效地实现住户与外界的沟通和联系，支持即插即用的多种接入，包括电话、传真、高速数据网络、xDSL接入等。

智能家居的自动控制系统可以实现在远方用电话控制家电设备；自动传送水电煤气的读数，智能住宅配备的保安系统遇火灾及偷盗紧急情况时会自动向主人和物业管理单位报警。

智能家居系统利用先进的信号传送和微处理器技术，来集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如计算机、照明系统、厨房设备、保安系统、暖气及冷气系统、通讯系统、视频及音响系统等，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。一方面，系统会自动参考来自各个传感器中的信号做出相应的一系列操作，另一方面主人可以通过键盘、触摸屏、计算机、手持遥控器等人机接口来控制家中的电子电器产品。

1.2智能家居设计原则

智能家居系统设计应符合以下原则：

1)可行性和适应性，系统保证技术上的可行性和适应性。

2)实用性和经济性，系统建设始终贯彻面向应用，注重实效方针，坚持实用、经济的原则。

3)先进性和成熟性，系统设计既采用先进的概念、技术和方法，又注意结构、设备、工具相对成熟。能反映当今的技术先进水平，而且具有发展潜力。

4)开放性和标准性，系统功能不断扩展，追求系统的开放性和标准性。

5)可靠性和稳定性，考虑技术先进的同时，还从设备性能技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。

6)可扩展性和易维护性，为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简单的方法，最低的投入，实现系统的维护和扩展。

1.3智能家居组成

智能家居系统是以信息化为平台，将宽带上网、有线电视、电话、照明、电动窗帘、安防、监控、背景音乐、可视对讲、三表自动抄送等系统进行统一管理，室内通过遥控器任意控制，室外可通过手机或电脑进行远程控制，对家里的情况了如指掌。

这样您在回家的路上，只要通过手机发送一条指令，系统会自动为您提前打开空调，调整室内温度到合适程度；音响系统会自动启动，大厅里响起舒缓的音乐；照明系统启动场景功能，将灯光打开并调节到合适的亮度；热水器自动加热，这样，您一回来就可以享受到清新的空气，听到动人的音乐，并可以痛快地洗一个热水澡了。

1.4智能家居关键设备与技术简介

▶ 家庭网关：

家庭网关是专门针对家庭使用的一种路由器，可对外上网,对内实现家庭多媒体互联等功能，是伴随家庭网络诞生的面向家庭客户的智能接入设备，是为家庭客户提供宽带及多媒体通信服务的重要载体。它可以实现多设备共享Internet网络连接，为客户提供包括通信、信息服务、安防监控、家电控制、生活与社区服务、公共事业服务等在内的多种业务综合接入。家庭网关是家庭信息化的核心平台，是连接电信网络和家庭网络的设备，能实现电信网络与家庭网络的资源整合与业务融合。

▶多媒体智能网关：

亦可称之为智能家居控制器，对外具有宽带、电话等的远程控制功能，对内通过有线、无线或电力载波方式控制家庭内的灯具、电器、窗帘等的智能控制，同时具有可视对讲功能。

目前应用于智能家居的技术主要分为三种：

▶集中布线技术：

需要重新额外布设弱电控制线来实现对家电或灯光的控制与宽带上网，以前主要应用于楼宇智慧型控制，因为重新布线，所以信号最稳定，比较适合于楼宇和社区智慧型等大区域范围的控制，现开始部分应用于别墅智慧型，但一般设置安装比较复杂，造价较高，工期较长，只适用新装修用户。

▶无线射频（ZigBee）技术：

ZigBee是一种2.4G的无线高频技术，带宽不超过250KBPS，应用于短距离范围内，中速传输速率下的各种电子设备之间的无线通讯。且可以通过路由接力传输，节点容量大。利用ZigBee无需重新布线，即可实现对家电和灯光的控制，安装设置都比较方便，适用于新装修户和已装修户。

▶电力载波（PLC）技术：

无需重新布线，主要利用家庭内部现有的电力线传输宽带及控制信号从而实现对家电和灯光的控制和管理，安装设置比较简单，很多设备都是即插即用，可以随意按需选配产品，适用于新装修户和已装修户，是比较健康、安全、环保的智能家居技术。

▶三大智能家居技术对比：

智能家居系统的功能

2.1系统简介

智能家居方案包括三个子系统：宽带电视子系统、家电控制子系统、三表抄报子系统，简要结构如下图：

家庭网关：集有线电视机顶盒、无线WIFI路由、宽带电力猫、电话交换机多种功能于一体，轻松实现看电视、上网、打电话功能。

多媒体智能网关：7寸TFT液晶彩色触摸屏，采用ZigBee通讯协议，支持多通道远程访问。可通过触摸屏控制家中灯光、安防、窗帘、电器、场景、背景音乐等。

三表抄报：采用的光电译码直读表，可直接抄读三表数据，总线制方式，布线简单，具备远程抄表、管理、分析等强大功能。

2.2 宽带电视子系统

光纤信号经楼宇光分器，到用户ONU设备，再分离出CATV电视、宽带、电话三种信号，接到家庭网关，家庭网关分别与电视、宽带、电话相连接。本设计系统选择的HG-10P型家庭网关集有线电视机顶盒、无线WIFI路由、宽带电力猫、电话交换机多种功能于一体，轻松实现看电视、上网、打电话功能。无线路由或电力载波宽带使用户无需铺设有线线路即可轻松上网，方便至极。此外，其RJ45网络接口与家居智能控制器相连接，使得家居智能控制实现远程控制功能。

设计系统除有WIFI无线上网功能外，尚具有电力载波宽带功能。电力宽带调制解调器(PLC)，俗称“电力猫”，是一种全新的宽带上网方式，即先将光纤上的网络信号“调制”到普通家用电源插座上，让信号在电线上传输。在电源插座上插上“电力猫”，“电力猫”会将电线上的网络信号分离出来；再用网线将“电力猫”与电脑主机网卡插口相接，即可实现上网。

电力猫上网的优点：实现成本低，由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路，所以不用进行额外布线，从而大大减少了网络的投资，降低了成本；范围广，电力线是覆盖范围最广的网络，它的规模是其他任何网络无法比拟的，电力线通信技术可以轻松地渗透到每个家庭，为互联网的发展创造极大的空间；高速率，电力猫能够提供高速的传输所具有的性能远远高于拨号上网和ISDN，比ADSL更快，足以支持现有网络上的各种应用；永远在线，电力猫属于“即插即用”，不用繁琐的拨号过程，接入电源就等于接入网络，不管在家里的哪个角落，只要连接到房间内的任何电源插座上，就可立即拥有电力猫带来的高速网络享受。

2.3家电控制子系统

▶子系统结构图如下：

系统主要分为：综合控制部分、灯光控制部分、窗帘控制部分、家用电器控制部分、智能安防部分、背景音乐部分、智能监控部分、数字楼宇对讲部分和智能传感部分等。

▶系统特点

（1）采用先进的ZigBee传输技术，控制灵敏、可靠。

（2）可远程通过网络和手机进行控制，系统可以进行升级。

（3）为住户提供家庭安防功能。

（4）设备地址自动获取，方便设备的添加。

（5）低功耗设计、距离远，抗干扰强，适应范围大

（6）外观大方、简约，有多种色系，可适用多种墙面要求。

（7）信息终端提供丰富的多媒体娱乐功能，如：电子相框、收音机、MP3播放、影视欣赏等供用使用与娱乐。

（8）用户终端设备可以使用状态检测功能来检查防区探头设置是否工作正常，既方便、快捷又提高了安全性。

（9）可快速查询本机的配置信息，如具体分配的网络IP号、房号以及系统版本信息，为工程的安装、维护提供方便。

（10）信息终端设备系统自动检测最新软件版本信息，并自动进行更新升级。

▶系统介绍

以上子系统由于涉及的东西太多，这里就不做过多阐述，具体实现功能大体上便是将整屋能够实现的智能控制的部分都集成到多媒体网关实现万物物联的目标，更加方便大家使用。

子系统部分的内容还有很多需要细说的，现在国内的智能家居厂商由于品牌众多每家实现的功能都各不相同，每个厂家都有自己成熟的产品，具体能够实现的功能都需要对应不同的厂家进行阐释。2013年前后，智能家居站上风口，创业者、互联网巨头、家电企业、手机厂商各类玩家先后入局，一时间群雄逐鹿。可跑了近10年，智能家居赛道仍然一片混沌，没有统一标准，没有在消费端市场真正爆发，也没有占据绝对领先优势的玩家。

前段时间中国巨头科技公司华为发布全屋智能3.0，为“中国家庭打造智慧未来家”。这一消息无不透露着智能家居市场的前途一片光明，实现智慧万物物联的脚步更近了。

下期文章，小编JIANG收集一两家常用的智能家居厂商的产品和解决方案跟大家分享，一起学习探讨。

注：以上文献有摘抄于网络，仅供大家学习参考，欢迎指正。