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智能家居

作者:admin 时间:2019-08-03

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  是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境

  智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金

  智能家居的概念起源很早,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 Technologies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的“智能型建筑”,从此揭开了全世界争相建造智能家居派的序幕

  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,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

  首先要把这个家庭网络和纯粹的“家庭局域网”分开来,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]

  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

  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。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

  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入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、超级VCD、无线数据通信设备、WEBTV、INTERNET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。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, 在传统家电的基础上,将信息技术融入传统的家电当中,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

  智能家居网络随着集成技术、通信技术、互操作能力和布线标准的实现而不断改进。它涉及对家庭网络内所有的智能家具、设备和系统的操作、管理以及集成技术的应用

  家庭网关是智能家居局域网的核心部分,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,以及与外部通信网络之间的数据交换功能,同时网关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,家庭智能终端将家庭智能化的所有功能集成起来,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,而不是“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”

  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,按照特定的通信协议,借助外部扩展模块控制家电或照明设备

  以往的家庭智能终端绝大多数是由单片机控制的。随着新功能的增加和性能的提升,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做了相应的调整,使之有机地结合成完整的嵌入式系统

  智能家居作为一个新生产业,处于一个导入期与成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的,产业前景光明。智能家居在中国的发展经历的四个阶段,分别是萌芽期、开创期、徘徊期、融合演变期

  (1994年-1999年)这是智能家居第一个发展阶段,整个行业还处在一个概念熟悉、产品认知的阶段,这时没有出现专业的智能家居生产厂商,只有深圳有一两家从事美国X-10智能家居代理销售的公司从事进口零售业务,产品多销售给居住国内的欧美用户

  (2000年-2005年)先后成立了五十多家智能家居研发生产企业,主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等地。智能家居的市场营销、技术培训体系逐渐完善起来,此阶段,国外智能家居产品基本没有进入国内市场

  (2006-2010年)2005年以后,由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争,给智能家居行业带来了极大的负面影响:包括过分夸大智能家居的功能而实际上无法达到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培训和扶持导致代理商经营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。行业用户、媒体开始质疑智能家居的实际效果,由原来的鼓吹变得谨慎,市场销售也几年出来增长减缓甚至部分区域出现了销售额下降的现象。2005年-2007年,大约有20多家智能家居生产企业退出了这一市场,各地代理商结业转行的也不在少数。许多坚持下来的智能家居企业,在这几年也经历了缩减规模的痛苦。正在这一时期,国外的智能家居品牌却暗中布局进入了中国市场,而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一时期进入中国市场的,如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向,例如天津瑞朗,青岛爱尔豪斯,海尔,科道等,用X10,深圳索科特做了空调远程控制,成为工业智控的厂家

  (2011-2020年)进入2011年以来,市场明显看到了增长的势头,而且大的行业背景是房地产受到调控。智能家居的放量增长说明智能家居行业进入了一个拐点,由徘徊期进入了新一轮的融合演变期。接下来的三到五年,智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段,另一方面协议与技术标准开始主动互通和融合,行业并购现象开始出来甚至成为主流。

  接下来的五到十年,将是智能家居行业发展极为快速,但也是最不可琢磨的时期,由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场,智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。但不管如何发展,这个阶段国内会诞生多家年销售额上百亿元的智能家居企业

  (2020年以后)各大厂商已开始密集布局智能家居,尽管从产业来看,还没有特别成功、特别能代表整个行业的案例显现,这预示着行业发展仍处于探索阶段,但越来越多的厂商开始介入和参与已使得外界意识到,智能家居未来已不可逆转,智能家居企业如何发展自身优势和其他领域的资源整合,成为企业乃至行业的“站稳”要素

  衡量一个智能家居系统的成功与否,并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性或集成度,而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统能否成功运行,系统的使用、管理和维护是否方便,系统或产品的技术是否成熟适用,换句话说,就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效,实现便捷高质量的生活

  智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。对智能家居产品来说,最重要的是以实用为核心,摒弃掉那些华而不实,只能充作摆设的功能,产品以实用性、易用性和人性化为主

  在设计智能家居系统时,应根据用户对智能家居功能的需求,整合以下最实用最基本的家居控制功能:包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等,同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等服务增值功能。对很多个性化智能家居的控制方式很丰富多样,比如:本地控制、遥控控制、集中控制、手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等等,其本意是让人们摆脱繁琐的事务,提高效率,如果操作过程和程序设置过于繁琐,容易让用户产生排斥心理。所以在对智能家居的设计时一定要充分考虑到用户体验,注重操作的便利化和直观性,最好能采用图形图像化的控制界面,让操作所见即所得

  智能家居系统方案的设计应依照国家和地区的有关标准进行,确保系统的扩充性和扩展性,在系统传输上采用标准的TCP/IP协议网络技术,保证不同产商 之间系统可以兼容与互联。系统的前端设备是多功能的、开放的、可以扩展的设备。如系统主机、终端与模块采用标准化接口设计,为家居智能系统外部厂商提供集成的平台,而且其功能可以扩展,当需要增加功能时,不必再开挖管网,简单可靠、方便节约。设计选用的系统和产品能够使本系统与未来不断发展的第三方受控设备进行互通互连

  家庭智能化有一个显着的特点,就是安装、调试与维护的工作量非常大,需要大量的人力物力投入,成为制约行业发展的瓶颈。针对这个问题,系统在设计时, 就应考虑安装与维护的方便性,比如系统可以通过Internet远程调试与维护。通过网络,不仅使住户能够实现家庭智能化系统的控制功能,还允许工程人员在远程检查系统的工作状况,对系统出现的故障进行诊断。这样,系统设置与版本更新可以在异地进行,从而大大方便了系统的应用与维护,提高了响应速度,降低了维护成本

  “轻巧”型智能家居产品顾名思义它是一种轻量级的智能家居系统。“简单”、“实用”、“灵巧”是它的最主要特点,也是其与传统智能家居系统最大的区别。所以我们一般把无需施工部署,功能可自由搭配组合且价格相对便宜可直接面对最终消费者销售的智能家居产品称为“轻巧”型智能家居产品

  (1)制定关于智能家居的标准。标准之争实质是市场之争,多年前发达国家就有了智能家居的概念和标准,当时的标准偏重于安防,随着通信技术和 网络技术的发展,传统的建筑产业 与IT产业有了深度的融合,智能家居 的概念才得以真正发展。中国的居住环境与发达国家不同,中国的智能小区概念及其实施标准更带有很强的中国特色。加入WTO后,中国的行业管理正在与国际接轨,以行业协会为龙头推进标准化进程,加强行业管理将是今后的重点

  目前,中国境内的家居智能控制系统产品很多,据估计有数百个品种,小至三、五个人的小公司,大至几千人 的国企,都有人涉足家居智能化产品的研发、生产。于是,中国就产生了几百个互不兼容的标准,至今还没有一个能够占领国内市场 10%的家居智能控制系统产品。随着市场竞争的加剧,大部分中小企业会被迫退出这个市场 ,但他们已安装在各地的小区内的产品将无备品备件可供维修,受害者当然是业主或用户。这将是一种十分可怕的情景。由此可见,推进标准化进程是智能化行业的必由之路,也是当务之急

  在公众生活的模式中,家居生活是最能体现个性化的,无法用一种标准程式去约定大家的家庭生活,而只能去适应它。这就决定个性化是家居智能控制系统的生命所在

  家居智能控制产品有些已变成了家用电器,有些正在变成 家用电器,IT厂商和家电厂商倾力推出的“网络家电”就是网络与家电结合的产物

  智能家居本身建设的目的就是为了给人们提供安全、舒适的生活环境,但是由于目前的智能化家居系统在这个方面显现出许多不足之处,因为未来智能家居的发展必然在这个方面开展完善工作,并将这个理念贯穿到家居生活中各个系统之中,比如影音设备、温度调控、安全控制等,对于这个方面还要完成远程与集中控制并行的任务,确保整个家居生活体现出更加人性化的特点

  智能家居在未来的发展过程为了适应当时的发展状况,必然会和还没有与之进行结合的新技术进行融合,IPv6等新型通信技术赌气发展将其会起到重要的促进作用, 智能家居的控制方面将会引发IT行业的发展新风潮;另外,智能家居系统在得到改进之后,能够在商业化的氛围中进行应用,从而拓宽其应用范围,这种情况会使得智能家居的市场也随之出现大范围的扩展

  在我国,智能电网的建设有其根本需求,将对整个住宅的各种智能化设施服务,在对电力方面进行服务的过程中,还可以对智能家居的网络形成渗透作用,使用智能电网的用户,如果同时也在享受智能家居的服务,那么他的需求就是两者之间可以建立其一个有效的紧密通信, 能够对智能家居与智能电网相结合的各种信息进行统筹之后,进行实际的有效管理

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