智能家居系统技术状况

中国视听网[民用版]智能家居资讯更新时间：2010-1-14 17:10:06　编辑：温情　[ 大中小 ]

目前针对建立高效率、低成本和网络化的智能家居终端，国内外的许多公司都提出了相应的解决方案，其中嵌入式Internet系统由于包括工业控制和IP网络接入的功能，而成为其中较令人关注的技术。

  嵌入式Internet技术是指设备通过嵌入式模块，而非PC系统，直接接入Internet及城域网，以Internet为介质实现信息交互的过程。目前国外许多大公司，如 EM WARE，Microchip、SII等联合成立了嵌入式Internet联盟，来专门讨论和制定嵌入式Internet的标准和相关的技术开发，而IBM、微软、SUN也早就开始涉足相关软件、操作平台的开发。但应该看到的是，目前中国国内市场相关产品还较少，国际上的产品价格较高且还没有进入国内市场，随着市场在2001年度的高速膨胀，产生的商机将是非常巨大的。令人欣喜的是，第一代的国产嵌入式智能家居终端已经推出，目前正在向第二代过渡，下面将详细说明该类产品所具备的架构与功能。

  智能家居控制器

  智能家居控制器是智能家居系统的核心处理模块，是系统的心脏，包括可以联入宽带网络的单片机，内置的HUB，若干防区安防输入以及一条RS485的家庭控制扩展数据总线。其主要功能有：

  ·内置若干路数字量（DIGITAL INPUT）输入，可以是开关触点（常开/常闭的安防探头），也可以是脉冲信号（<500Hz，用来接脉冲输出的远传三表）。输入方式可选择，提供+12V的电源输出，可以直接接入包括烟雾、瓦斯、门磁、红外和求助在内的安防探头，同样、水电煤三表的接入也会非常
方便；
  ·内置若干个RJ45接口的HUB，可以接入PC、Cable modem、ADSL Modem（可以内置）、社区局域网、IP可视电话、数字机顶盒和其它信息家电，实现SOHO办公；
  ·内置网页，可以通过Internet在远端实现对系统的远程监控和管理；
  ·支持TCP/IP和UDP互联网协议，方便接入各种城市宽带网络；
  ·可以接收处理来自社区管理平台和城市网管发送的数据广播和短消息，并转发给家庭无线遥控器显示。
  ·基于 RS485协议的数据总线通讯接口是系统内部通讯的统一接口，可以在此总线上接入无线收发和家庭自动化控制模块，从而实现多种通讯方式，在此总线上采用了统一供电的方式，使模块接入更加容易；
  ·统一有线和无线的通讯协议，使接入模块方式自由选择；
  ·存储家庭自动化控制模式程序，包括直接控制模式（如开启几个回路的照明或是开启一个大功率电器）、时间控制模式（按照一定的时间顺序执行某串控制指令）和逻辑控制模式（按照一定的逻辑统计关系作出相应分析判断）。
  ·在系统发生报警时，及时将警情传送到社区管理平台或有关部门，并将其存放在系统的历史记录中。

  传感执行设备

  传感执行设备包括各种防盗、防灾和求助的探头，可方便接入到家庭信息控制中心模块上。

  人机操作界面

  无线遥控器是系统最主要的人机界面，也是该系统最具特色的组成部分之一。与传统的有线遥控器相比，它摆脱了线缆的束缚，体现了“以人为本”的要求。

  该模块具有专业的工业造型设计，外型类似手机，简洁时尚，人机工程合理，用户可直接使用无线遥控器方便的进行系统设置、状态查询和接收短消息。其主要功能：

  ·液晶显示，全中文菜单操作，声音提示，软键盘；
  ·工作频率范围：260~434MHz，发射功率极低，无须批准；
  ·显示和接受来自社区管理平台和互连网络的数据广播和短消息；
  ·可查询系统安防系统报警与布撤防状态；
  ·可查询系统电器控制状态；
  ·设置系统布撤防；
  ·设置系统参数，包括网络参数和模式控制参数；
  ·直接控制指令发送：实现对照明电器的开关控制和调光控制，对家电设备的开关控制；
  ·时间控制和逻辑控制程序启动：可以定时开启一些控制模式或按照一定的逻辑关系启动系统控制指令；
  ·照明场景控制：可以通过场景控制命令实现照明设备的群控，如开启一定数量的灯光创造一种特定的灯光氛围。

  该系统的液晶控制面板是另一个主要的人机界面，它采用有线的方式接入485总线，起到系统设置和功能控制的功能。

  另外，安装在家庭电脑中的智能家居控制软件也是一个主要的人机界面，通过该软件就可以方便地通过电脑实现对家庭各种设备的控制和查询，还可以对系统进行设置，例如信息开关的模式和场景的设置。由于电脑软件可以通过各种电子地图，甚至类似游戏一样的三维界面来制作，所以使用起来会更加有趣和方便。

  监控节点模块

  所有智能家居系统的节点控制模块通过RS485家庭控制总线，并遵循统一的家庭控制网络通讯协议，与系统信息控制中心相连，实现系统数据通讯。在一条总线上可以挂接256个模块，从而实现家庭自动化控制的各种功能，模块类型包括：

  ·无线收发基站模块：主要为了配合无线遥控器模块使用，是系统的必配件，作为无线收发基站
，它将遥控器传送来信息通过家庭控制网络传给系统信息控制中心，再将系统信息控制中心的指令和短消息信息通过无线射频信号传给无线遥控器，是无线信息转化成有线家庭控制网络信息的地方；
  ·继电器开关控制模块：低功率回路控制，采用高性能固态继电器进行控制。在接到智能家居控制器的指令后，对家庭中的低功率电器，主要是灯光（还包括各种音响系统、电视机、电动窗帘）进行开关控制，控制功率为每回路100瓦；
  ·大功率电器控制模块：也是采用固态继电器进行控制，但是其功率较大，且只有单路，在接到智能家居控制器的指令后，可对家中的大功率电器（如空调、热水器）进行开关控制，控制功率为单回路最大2,500瓦；
  ·可控硅调光控制模块：采用可控硅进行低功率回路控制。在接到智能家居控制器的指令后，其功能主要是对家庭中的灯光进行调光控制，控制功率为每回路100瓦，调光范围分为5档棗0、25%、50%、75%、100%；
  ·信息开关模块：信息开关彻底改变了原有的开关概念，用开关信息点来完成原有开关的功能，使得原有开关功能固定单一的不足，可通过设置相关控制参数，对任一控制点进行控制，从而实现群控功能。

  除此之外，未来的监控节点模块还可以包括家庭环境检测模块、住户健康检测模块等。

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