國內(nèi)智能家居現(xiàn)狀和發(fā)展

李苗 王偉東 王帆

摘要 本文介紹了智能家居的定義和功能，國內(nèi)現(xiàn)狀，常用的控制技術(shù)，及發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞 智能家居；現(xiàn)狀；控制技術(shù)

中圖分類號TU24 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0027-02

1 智能家居概述

智能家居（Smart Home）是依托于住宅這個平臺，科學統(tǒng)籌管理家居生活的各個方面，讓家居生活“智慧”起來。這個管理過程的實現(xiàn)要依賴于計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，把它們統(tǒng)稱為智能家居技術(shù)。

智能家居的“智慧”幾乎體現(xiàn)在家居生活的各個方面，如家居安防、燈光調(diào)節(jié)、家用電器智能控制、全宅背景音樂、多媒體資源共享、廚房和衛(wèi)生間的智能化管理等方面。

目前，國內(nèi)智能家居行業(yè)結(jié)構(gòu)較為復雜，主流智能家居廠家主要由對講安防類、傳統(tǒng)家電類和網(wǎng)絡通信類廠家發(fā)展而來，也有專業(yè)從事智能家居生產(chǎn)的廠家，各類廠家結(jié)合自家特色，推出的智能家居產(chǎn)品在功能上各有側(cè)重點。專業(yè)智能家居生產(chǎn)廠家對控制功能單一的智能家居產(chǎn)品進行功能組合，把發(fā)展的主要目標放在智能控制系統(tǒng)的研發(fā)上。對傳統(tǒng)家電類企業(yè)在其家電產(chǎn)品中置入通信接口，使其成為網(wǎng)絡家電，此類智能家居產(chǎn)品的推廣受到家電品牌選擇的限制。網(wǎng)絡通信類廠家側(cè)重在數(shù)碼產(chǎn)品和信息家電產(chǎn)品中植入某些智能家居控制功能。

2 智能家居的分類

根據(jù)布線方式的不同，智能家居技術(shù)有多種實現(xiàn)方法，最為典型的有集中控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、電力載波技術(shù)。

2.1 集中控制技術(shù)

在采用集中控制技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中，單片機是這個系統(tǒng)的主體，它的工作是信號處理。與之配合工作的典型外圍電路有：報警電路、通信電路、輸入/輸出電路。該系統(tǒng)的布線方式采用了有主從區(qū)別的星型結(jié)構(gòu)，處于網(wǎng)絡中的各回路都必須通過處于控制地位的單片機才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。各回路都要與單片機建立聯(lián)系，使得該系統(tǒng)布線復雜，系統(tǒng)容量擴展困難。目前，大部分智能家居產(chǎn)品采用的是這種技術(shù)。

2.2 現(xiàn)場總線技術(shù)

在現(xiàn)場總線智能家居系統(tǒng)中，網(wǎng)絡拓撲沒有固定的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡內(nèi)的模塊就近接入總線便能實現(xiàn)通信，這使得布線變得簡單方便，容量擴展也容易實現(xiàn)。該系統(tǒng)對網(wǎng)絡內(nèi)的模塊提出了較高的要求，它們必須具備雙向通信的能力，互操作性要好，以方便節(jié)點間資源共享和信息交換。目前，選擇雙絞線作為網(wǎng)絡通信介質(zhì)的總線系統(tǒng)居多，總線可以為網(wǎng)絡中的節(jié)點提供直流24V的工作電壓。

2.3 電力載波技術(shù)

高頻電力載波智能家居系統(tǒng)的核心技術(shù)是無線技術(shù)。在這種系統(tǒng)中，信息的傳遞是通過高頻信號來實現(xiàn)的。信息發(fā)送端通過發(fā)射器發(fā)出高頻信號，經(jīng)過電力線的傳輸，高頻信號被接收器接收并識別，從而實現(xiàn)了控制功能。為保證信號傳輸?shù)臏蚀_性，每個接收器都有固定的地址碼。信號的傳輸完全可以通過原有的電力線來實現(xiàn)，大大節(jié)省了布線成本。

3 智能家居的發(fā)展趨勢

3.1 標準化是智能家居發(fā)展的基礎(chǔ)

國內(nèi)智能家居行業(yè)結(jié)構(gòu)的復雜性決定了智能家居產(chǎn)品無統(tǒng)一標準。現(xiàn)階段，國內(nèi)市場典型的標準有：聯(lián)想推出的“閃聯(lián)”、海爾的“e家佳”、中山大學和聚暉聯(lián)合推出的“廣聯(lián)”。每種標準吸引了數(shù)百家智能家居廠家加入，因為各標準的側(cè)重點不同，仍不能成為智能家居的標準。例如，“廣聯(lián)”側(cè)重于通過數(shù)字電視系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字家庭，“閃聯(lián)”和“e家佳”期望通過家電網(wǎng)絡化實現(xiàn)數(shù)字家庭。

智能家居標準對該行業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的，體現(xiàn)在促進行業(yè)的規(guī)范化和提升發(fā)展速度上。制訂的標準要考慮到新舊系統(tǒng)間的兼容問題和開放性的問題，同時要為產(chǎn)品功能的升級留下足夠的發(fā)展空間。

3.2 “低碳”是智能家居發(fā)展的核心

為滿足“低碳經(jīng)濟”的要求，智能家居越來越注重綠色、節(jié)能和可持續(xù)性發(fā)展，這體現(xiàn)在兩個方面。首先，在智能家居產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，通過生產(chǎn)過程能耗控制達到節(jié)能目的，同時注重選用對環(huán)境零污染的材料。其次，智能家居通過統(tǒng)籌管理家居生活使人們養(yǎng)成“低碳生活”的習慣，這也是更為重要的一個方面。比如，在照明系統(tǒng)中，通過紅外傳感器可實現(xiàn)“人來燈亮、人走燈滅”的控制功能，利用亮度傳感器檢測室內(nèi)亮度，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)燈光，起到照明節(jié)能的作用；溫度和濕度傳感器與空調(diào)、地熱系統(tǒng)協(xié)同工作，根據(jù)室內(nèi)溫度和濕度檢測結(jié)果協(xié)調(diào)空調(diào)和地熱系統(tǒng)的運行，在保證室內(nèi)環(huán)境舒適性的同時，也符合“低碳”的要求；此外，使用節(jié)能插座、選用節(jié)能型的大功率家用電器也是實現(xiàn)“低碳”生活的途徑。

3.3 新技術(shù)是智能家居的發(fā)展動力

中國的3G牌照在2009年正式發(fā)放，這加速了智能家居和3G技術(shù)的融合，和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一起推動智能家居向互聯(lián)一體化的方向發(fā)展。在某廠家推出的針對單戶的智能家居系統(tǒng)中，TCP/IP協(xié)議發(fā)揮了重要作用。該系統(tǒng)中，溫濕度傳感器、亮度傳感器、紅外傳感器、火災/煤氣報警器、震動傳感器和玻璃破碎傳感器的檢測信號通過基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡傳送到控制中心，推動相應的執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出動作。為方便居住者設(shè)定家居模式，設(shè)置了一鍵調(diào)整的功能，借助于3G網(wǎng)絡，通過無線遙控器或手機達到一鍵調(diào)整的目的。ZigBee技術(shù)、藍牙技術(shù)等也為智能家居的發(fā)展提供了更為廣闊的空間。

功能多元化是智能家居的發(fā)展載體：智能家居廠家以家居生活的某一個方面為主要載體，融合更多方面的控制功能，為用戶提供高性價比和有完善售后的智能家居解決方案。較為典型的案例是，圍繞家居智能安防系統(tǒng)這個中心，配備燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)等，讓智能擴展到家居生活的更多方面。再如，在樓宇對講系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加入可視通信、物業(yè)管理、多媒體控制和信息服務，使小區(qū)管理更加人性化。

智能家居能夠很好的滿足人們對居住環(huán)境安全、舒適、智能的要求，在不斷標準化的前提下，在3G和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，它的功能日臻完善和成熟，在“數(shù)字生活”的構(gòu)建中將發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻

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