1、智能家居概述
1.1 智能家居起源
未来学家沃尔夫﹒伦森曾说,人类在经过农耕、工业、电气化等时代后,将进入关注梦想、精神和生活情趣的新社会。按这一推论,轻松的家务劳动是解放人的前提。智能家电的出现,让这样的生活场景成为现实,您想象过这样的生活吗:用一台计算机监控器,就能对家中的家电、照明、窗帘、浴缸、报警求助装置进行智能控制。手机一打或计算机一敲,空调会为你调置最佳温度,洗衣机会洗涤你留下的衣物,冰箱会通过网络到超市要求进货……。
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(United Techno1ogies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding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”。经过7年的建设,1997年,比尔﹒盖茨的豪宅终于建成。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。
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。由社会背景之层面来看,近年来信息化的高度进展,通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高,造成家居智能化的需求大为增加﹔此外在科学技术方面,由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长,也促成了智能家居的诞生。
1.2 智能家居概念
智能家居,或称智能住宅,在英文中常用Smart Home、Inte1ligent home,与此含义相近的还有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electronic Home、E-home)、 数字家园(Digital family)、网络家居(Network Home),智能建筑(Inte1ligent Building)。
智能家居是以住宅为平台,兼备建筑、网络通讯、讯息家电、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。
智能家居是在家庭产品自动化,智能化的基础上,通过网络按拟人化的要求而实现的。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。与普通家居相比,由原来的被动静止结构转变为具有能动智能的工具,提供全方位的讯息交换功能,帮助家庭与外部保持讯息交流畅通。
智能家居强调人的主观能动性,要求重视人与居住环境的协调,能够随心所欲地控制室内居住环境。因此,具有相当于住宅神经的家庭网络、能够通过这种网络提供的各种服务、能与Internet相连接是构成智能化家居的三个基本条件。
应该注意,家居智能化与家居讯息化和家居自动化,家庭的网络化等有一定的区别。在住宅中为住户提供一个宽带上网接口,家居讯息化的条件即已具备,但这做不到家居智能化﹔电饭煲可定时烧饭煲汤,录象机可定时预录预定频道的电视节目,这些仅仅是家电自动化。讯息化和自动化是家居智能化的前提和条件,实现智能化还需对记录、判别、控制、反馈等过程进行处理,并将这些过程在一个平台实现集成,能按人们的需求实现远程自动控制。智能化应服务于人们的居家生活,因此应更全面、更富有人性化。
1.3 智能家居功能
典型的智能家居具有以下功能:
1.3.2 家电控制:利用计算机、移动电话、PDA通过高速宽带接入Internet,并对电灯、空调、冰箱,电视等家用电器进行远程控制﹔
1.3.3 家居管理:远程三表(水、电、煤气)传送收费﹔
1.3.4 家庭教育和娱乐:如远程教学、家庭影院、无线视频传输系统、在线视频点播、交互式电子游戏等﹔
1.3.5 家居商务和办公:实现网上购物、网上商务联系,视频会议﹔
1.3.6 入口控制(门禁系统) :采用指纹识别、静脉识别、虹膜识别、智能卡等﹔
1.3.7 家庭医疗,保健和监护:实现远程医疗和监护,幼儿和老人求救,测量身体的参数(如血压,脉搏等) 和化验,自动配置健康食谱。
1.4 智能家居特点
“科技改变生活”。智能家居的应用将对我们的家庭生活和生活方式带来深远影响。
节省费用---在不需要时,能源消耗装置可以自动关闭,这样可以降低您的费用。
使用方便 -- 使用方便---自动化系统提供远程遥控接口。自动化系统还可以把重复的工作自动化。在您外出时,还可以通过Internet来调整或控制家电。
安全性高 --- 一套家庭自动化系统在紧急情况时可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控该安全系统,这样可以保证您的家居安全运行。智能家居可以为人们带来更为惬意﹑轻松的生活在生活﹑工作节奏越来越快的今天,家居智能化也可以为人们减少繁琐家务﹑提高效率﹑节约时间,让人们有更多的时间去休息﹑教育子女﹑锻炼身体和进修,使人们的生活质量有了很大的提高。
改变生活方式---你可以是穿著T恤在家办公,可以在家炒股、进行远程会议,主妇在家逛街,孩子在家上课…,在互联网上能完成的工作都可以在家完成。现代化的生活工作方式较以往有了很大区别。
2、智能家居结构
2.1 智能家居构造解决方案
智能家居的解决方案有不同的方式,Cisco、Crestron、Echelon、三星(Samsung)等公司都提供相应的智能家居解决方案。但随着Internet的发展和应用,基于Internet的网络和控制结构是目前和未来智能家居的主要构造方式。
整个智能家居结构的核心是Internet。以Internet为中心,在家庭网络连接下,结合了多种智能家居功能解决方案,包括家居控制、讯息服务、通讯交流、商务、娱乐、教育、医疗保健、移动通讯。
智能家居构造解决方案
家庭网络 (Home Network Infrastructure)
家庭网络是在住宅范围内将PC、家电、安全系统、照明系统等连接并接入INTERNET的一种技术。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。
家居控制(Home Control)
家居控制系统是智能家居的灵魂,通过它可以控制各种家用电器。家居控制的接口方式一般有两种,一种是家庭范围内的基于以太网的控制方式﹔另一种是可以扩展到家庭之外,基于Internet的Web控制方式,一般是两种方式的结合。
Cybermanor公司建立的家居控制系统及网络结构。在这个系统中,家庭办公计算机、孩子房间的计算机、厨房中的膝上型计算机、PDA、家居控制服务器(Home Control Server, 用来控制各种电器)、家庭影院计算机、无线中枢通过10/
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