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智能家居介紹

智能家居介紹

【作者/來自】李篤 【發表時間】2019-02-18  【點擊次數】

1、智能家居概述
1.1智能家居概念

智能家居,或稱智能住宅,在英文中常用Smart Home。與智能家居的含義近似的還有家庭自動化(Home Automation)、電子家庭(Electronic Home、E-home)、 數字家園(Digital family)、家庭網絡(Home net/Networks for Home)、網絡家居(Network Home),智能家庭/建筑(Inte1ligent home/building)、在香港、臺灣等地區還有數碼家庭、數碼家居等稱法。

家居智能化技術起源于美國,智能家居可以定義為一個過程或者一個系統。利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術、將與家居生活有關的各種子系統,有機地結合在一起,通過統籌管理,讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具,提供全方位的信息交換功能,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性,甚至為各種能源費用節約資金。

家居智能化技術最具代表性的是X-10技術,通過X-10通信協議,網絡系統中的各個設備便可實現資源的共享。因其布線簡單、功能靈活,擴展容易而被人們廣泛接受和應用。自動化的家居不再是一幢被動的建筑,相反,成了幫助主人盡量利用時間的工具,使家庭更為舒適、安全、高效和節能。

網絡化的智能家居系統可以為您提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠程控制、室內外遙控、防盜報警、以及可編程定時控制等多種功能和手段,使您的生活更加舒適、便利和安全。

智能家居是以住宅為平臺,兼備建筑、網絡通信、信息家電、設備自動化,集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。

當回到家中,隨著門鎖被開啟,家中的安防系統自動解除室內警戒,廊燈緩緩點亮,空調、新風系統自動啟動,您最喜歡的背景交響樂輕輕奏起。在家中,只需一個遙控器就能控制家中所有的電器。每天晚上,所有的窗簾都會定時自動關閉,入睡前,床頭邊的面板上,觸動“晚安”模式,就可以控制室內所有需要關閉的燈光和電器設備,同時安防系統自動開啟處于警戒狀態。在外出之前只要按一個鍵就可以關閉家中所有的燈和電器……

在炎熱的夏天,可以在下班前在辦公室通過電腦打開空調,回到家里便能享受清涼;在寒冷的冬季,則可以享受到融融的溫暖?;丶仪皢与婏堨?,一到家就可以吃上香噴噴的米飯。如果不方便使用電腦,打個電話回家一樣可以控制家電。在辦公室或在出差時打開電腦上網,家中的安全設備和家用電器立即呈現在你的面前……這一切都只是網絡化智能家居控制系統能為您做的事情中的一小部分。
1.2智能家居功能
  
典型的智能家居具有以下功能:

1.2.1家居安全監控:各種報警探測器的訊息署報警﹔

1.2.2家電控制:利用計算機、移動電話、PDA通過高速寬帶接入Internet,并對電燈、空調、冰箱,電視等家用電器進行遠程控制﹔

1.2.3家居管理:遠程三表(水、電、煤氣)傳送收費﹔

1.2.4家庭教育和娛樂:如遠程教學、家庭影院、無線視頻傳輸系統、在線視頻點播、交互式電子游戲等﹔

1.2.5家居商務和辦公:實現網上購物、網上商務聯系,視頻會議﹔

1.2.6入口控制(門禁系統) :采用指紋識別、靜脈識別、虹膜識別、智能卡等;

1.2.7家庭醫療,保健和監護:實現遠程醫療和監護,幼兒和老人求救,測量身體的參數(如血壓,脈搏等) 和化驗,自動配置健康食譜。
1.3智能家居特點

“科技改變生活”。智能家居的應用將對我們的家庭生活和生活方式帶來深遠影響。

節省費用---在不需要時,能源消耗裝置可以自動關閉,這樣可以降低您的費用。

使用方便 -- 使用方便---自動化系統提供遠程遙控接口。自動化系統還可以把重復的工作自動化。在您外出時,還可以通過Internet來調整或控制家電。

安全性高 --- 一套家庭自動化系統在緊急情況時可以防御壞人或報警。您可以在任何地方可以監控該安全系統,這樣可以保證您的家居安全運行。智能家居可以為人們帶來更為愜意﹑輕松的生活在生活﹑工作節奏越來越快的今天,家居智能化也可以為人們減少繁瑣家務﹑提高效率﹑節約時間,讓人們有更多的時間去休息﹑教育子女﹑鍛煉身體和進修,使人們的生活質量有了很大的提高。

改變生活方式---你可以是穿著T恤在家辦公,可以在家炒股、進行遠程會議,主婦在家逛街,孩子在家上課…,在互聯網上能完成的工作都可以在家完成?,F代化的生活工作方式較以往有了很大區別。
2、智能家居結構
2.1 智能家居構造解決方案

智能家居的解決方案有不同的方式,Cisco、Crestron、Echelon、三星(Samsung)等公司都提供相應的智能家居解決方案。但隨著Internet的發展和應用,基于Internet的網絡和控制結構是目前和未來智能家居的主要構造方式。

整個智能家居結構的核心是Internet。以Internet為中心,在家庭網絡連接下,結合了多種智能家居功能解決方案,包括家居控制、訊息服務、通訊交流、商務、娛樂、教育、醫療保健、移動通訊。

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智能家居構造解決方案

家庭網絡 (Home Network Infrastructure)

家庭網絡是在住宅范圍內將PC、家電、安全系統、照明系統等連接并接入INTERNET的一種技術。當前在家庭網絡所采用的連接技術可以分為“有線”和“無線”兩大類。有線方案主要包括:雙絞線或同軸電纜連接、電話線連接、電力線連接等﹔無線方案主要包括:紅外線連接、無線電連接、基于PC的無線連接等。

家庭網絡相比起傳統的辦公網絡來說,加入了很多家庭應用產品和系統,如家電設備、照明系統,因此相應技術標準也錯綜復雜。

家居控制(Home Control) 

家居控制系統是智能家居的靈魂,通過它可以控制各種家用電器。家居控制的接口方式一般有兩種,一種是家庭范圍內的基于以太網的控制方式﹔另一種是可以擴展到家庭之外,基于Internet的Web控制方式,一般是兩種方式的結合。

Cybermanor公司建立的家居控制系統及網絡結構。在這個系統中,家庭辦公計算機、孩子房間的計算機、廚房中的膝上型計算機、PDA、家居控制服務器(Home Control Server, 用來控制各種電器)、家庭影院計算機、無線中樞通過10/100M交換機連接在一起,交換機經路由器通過無線Modem和DSL與Internet相連。

訊息服務(Information)

通過Internet可以任何時間任何地點獲得和交換訊息,訊息傳輸可以以多種形式,從靜態文本、圖形到動態的音頻、視頻訊息。

通訊交流(Communication)

在Internet出現以前,電話通訊是人們交流的主要方式。Internet改變了人們的通訊交流方式,使人們能通過文本、圖形、多媒體迅速地共享訊息。E-mail、短訊息、聊天室等通訊方式對生活產生了很大影響﹔在旅行中父母可使用聊天工具和視頻會議工具保持和孩子聯系。

商務(Commerce)

基于Internet的電子商務使每天的家務變得更加容易和簡單。通過Internet在線安排旅行計劃已經非常普遍﹔在廚房,通過條形碼閱讀器記錄采購清單,超市和供貨商在線訂購,即使在臥室﹔在家還可以通過Internet理財,你在家就可以掌握信用卡上的支出和收入情況。

娛樂(Entertainment)

娛樂包括電視、收音機、音樂、家庭影院、在線點播、游戲等。在智能家居中,娛樂質量將更高,更加方便。數字電視通過機頂盒接入網絡,可以進行采購商品,在線點播電影,音樂﹔網絡收音機可以收聽世界各地的新聞、體育、各種音樂﹔在智能家居中,你可以和家庭成員或其它游戲愛好者通過計算機、電視、甚至可以用PDA在線玩各種網絡游戲。

教育(Education)

技術的發展極大地影響了教育。網絡將課堂帶進了家庭,幫助老師鞏固課程,激發孩子們的好奇心?,F在學校和家長通過家居中的基于Internet的教育工具可以合作得更加緊密,并在家庭和課堂之間建立了橋梁。同時,在智能家居中,不管甚么年齡的人都可以享受教育資源,進行終生教育。
  
醫療保健(Health)
    
Internet在智能家居醫療保健中的作用有很大的潛力,不僅使您的身心更加健康,而且會降低醫療保健成本。每天,你都可以在家中將測量的血壓、體溫、脈搏、葡萄糖含量等參數傳遞給醫療保健專家,并和醫療保健專家在線咨詢和討論,省去了許多在醫院排隊等待的麻煩。
  
移動通訊(Mobility)
    
人們希望在自由移動中保持聯系,思想交流,獲得訊息。無線網絡技術可以解決這個問題,從手提電話到PDA,從無線家庭網絡到汽車中的定位系統。在智能家居中,可以用手提電話或PDA通過無線網絡收發E-mail,接受最新的股市行情。
3、智能家電
3.1 概述
  
目前,家電產品的發展主要有在三個方面:家電的網絡化、家電的訊息化、家電的智能化,對應為網絡家電、訊息家電和智能家電。
  
網絡家電是將普通家用電器利用數字技術、網絡技術設計改進的家電產品。網絡家電可以實現互聯組成一個家庭內部網絡,同時又可以與Internet相連接。目前認為比較可行的網絡家電包括網絡冰箱、網絡空調、網絡洗衣、網絡微波爐等。
  
訊息家電是一種計算機、電信和電子技術與傳統家電相結合的創新產品,訊息家電包括PC、機頂盒、無線數據通訊設備、視頻游戲設備、WebTV、IP電話等等。訊息家電由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統以及應用層軟件包組成。

從廣義的分類來看,訊息家電產品實際上包含了網絡家電產品,但訊息家電更多的指帶有嵌入式處理器的小型家用訊息設備,而網絡家電則指一個具有網絡操作功能的家電類產品。
  
智能家電則是在家電的網絡化和訊息化的基礎上,加入人工智能技術,可以簡單仿真人的思維活動。智能家電應能體現3I,即網絡(Internet)、互動(Interactive)、智能(Intelligent) 。
3.2 幾種典型的智能家電
    智能冰箱
  
伊萊克斯(Electrolux)公司生產了一種新型的智能冰箱Screenfridge。這臺智能冰箱門上裝有計算機、條形碼掃描儀和顯示器,這臺網絡冰箱與常用冰箱的最大不同是冰箱門上安裝了一塊觸摸屏,能夠顯示冰箱內的食品數量,當某種食品減少到一定程度,智能冰箱就會提醒主人,并可通過冰箱的網絡下單,向網上商店采購。根據冰箱所存的物品,冰箱屏幕上還能提供菜單。由于采用了GSM和WAP技術,通過冰箱還能收聽廣播、看電視節目、上網。
  
智能洗衣機

歐洲排名第三的家電企業MerLoni公司推出一款能利用移動電話和Internet來控制的智能洗衣機。
  
這款洗衣機名字取得很有網絡概念,叫作Margherita2000.com(以下簡稱瑪格莉特)。如果使用者放了太多洗衣粉,或者在洗純羊毛衣服時把水溫調得過高。如果內部的監視器發現洗衣機的零件即將損壞,也會自動通知客戶服務中心及時前往修理。
  
瑪格莉特的功能不僅于此。其安裝在底盤的監視器能夠測量洗衣機的水流量,只要清洗完畢,瑪格莉特就會終止清洗程序。其內置的芯片,還可以分辨衣服衣料,判斷洗衣粉的用量。
  
智能微波爐
    
智能微波爐的出現將使廚房生活更加方便。
  
阿里斯頓(Ariston)公司開發出了一種智能微波爐,可以進行遠程控制,通過Internet可以在任何地方向其發出開始加熱的指令﹔從Internet下載菜單,能夠根據食品上的條形碼標簽訊息烹飪食品,決定加熱食品時間及烹飪的溫度﹔此前,互聯網與微波爐之間的聯系主要集中在菜單的下載功能上。但是,該智能微波爐在基于網絡的控制調節功能上與其它產品有很大區別。例如,早晨做好晚餐,并放入微波爐進行幾冷凍。傍晚時母親可以在辦公室通過電話確認孩子到家后,用計算機或移動設備經Internet發送加熱指令。
  
松下(Panasonic) 推出了一種變頻微波爐。傳統微波爐的輸出功率是不可調節的,因此,加熱過程中,所謂的火力調節只是通過電源的不斷開、關來機械地控制溫度。而松下的變頻微波爐則通過導入變頻電源,可以自如地調節輸出功率,實現真正的火力調節,更加接近明火烹飪,從本質上改善了微波發射的均勻性。松下變頻燒烤型微波爐采用了變頻電源,燒烤與微波可以同時進行,使得烹飪時間縮短了近50%,效率大大提高。它還具有“智能感應功能”,不需人為設定時間和火力,爐內感應器根據食物的實際烹調狀況,自動選擇食物最佳的烹調時間和火力,烹調更簡單。
  
智能空調
    
LONWORKS分體空調
  
利用Echelon公司提供的LONWORKS控制技術實現空調的智能化和網絡化。該智能空調帶有一Labview控制接口,通過電源線和雙絞線傳輸訊息。無論您身在何處,只要保證在上網的狀態下,都可通過這一控制接口調節溫度(冷、/熱),風力(高/中/低),開和關,簡單而輕松。在炎炎的夏日,您不必在為回到家中時的悶熱空氣而煩惱,還可以在嚴寒的冬日享受回到家時的溫暖。同時還可以節省不必要的浪費。

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