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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)的高速發(fā)展與提高，使家庭生活現(xiàn)代化、居住環(huán)境安全化，同時(shí)也改變了人們的生活習(xí)慣，提高了生活質(zhì)量。智能住宅也正是在這種形勢下應(yīng)運(yùn)而生的。
智能家居的出現(xiàn)
智能住宅的概念最早出現(xiàn)于美國，美國的智能住宅發(fā)展也是最為迅猛。繼美國之后，歐洲、韓國、日本、新加坡等國的住宅智能化也得到了飛速發(fā) 展 。在我國，智能住宅這一概念推廣較晚，但其發(fā)展的速度非�？�，全國已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小區(qū)。越來越多的消費(fèi)者，尤其是有一定文化層次和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的樓盤買家，已把住宅智能化程度作為自己選擇的一個(gè)重要參考。智能家居 系統(tǒng)占房地產(chǎn)開發(fā)的成本比例并不高，卻明顯能提高樓盤的吸引力，增值作用顯著，成為房地產(chǎn)推介的又一有力方式。
智能家居的涵義
智能住宅是將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術(shù)連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。
智能家居系統(tǒng)所涵蓋的范圍
·室內(nèi)防盜報(bào)警：防火、防盜、緊急事件呼叫、煤氣泄漏探測；離家、在家、睡眠安防模式設(shè)定，安防場景設(shè)定
·燈光控制：開關(guān)、調(diào)光
·窗簾控制
·場景控制
·空調(diào)控制
·背景音樂控制
·視頻監(jiān)控：遠(yuǎn)程查看監(jiān)控、本地查看公共區(qū)域監(jiān)控圖像
·物業(yè)管理：三表抄送、表計(jì)查詢、信息發(fā)布、E - m a i l 通知
·遠(yuǎn)程監(jiān)控：支持互聯(lián)網(wǎng)、W A P 、電話等遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制
·增值業(yè)務(wù)服務(wù)：餐飲、娛樂、體育等相關(guān)社區(qū)服務(wù)的集成
智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀
由于中國的居住模式和文化與發(fā)達(dá)國家有很大的區(qū)別，所以智能家居在中國的發(fā)展也體現(xiàn)出其獨(dú)具的特色。中國人口眾多，城市住宅建設(shè)也多選擇密集型的住宅小區(qū)方式，因此很多房地產(chǎn)商會(huì)站在整個(gè)小區(qū)智能化的角度來看待家居的智能化，也就出現(xiàn)了目前的“智 能 小區(qū)”的模式 。
歐美由于獨(dú)體別墅的居住模式流行，因此住宅多散布城鎮(zhèn)周邊，沒有一個(gè)很集中的規(guī)模。這樣也就導(dǎo)致了在美國盛行ADSL、Cable Modem等寬帶接入方 式 ，而國內(nèi)一般都是室外聯(lián)網(wǎng)采用局域網(wǎng)傳輸，光纖以太網(wǎng)到小區(qū)、樓，室內(nèi)設(shè)備控制用TCP/IP、RS485總線控制等等。歐 美的智能家居則多為獨(dú)立安裝，自成體系，比如美國的X10，歐洲的EIB協(xié)議（包括澳洲的C-BUS）等都是以獨(dú)立的家庭為目標(biāo)設(shè)計(jì)的。而國內(nèi)習(xí)慣上將智能家居當(dāng)作智能小區(qū)的一個(gè)子系統(tǒng)來考慮，這種做法在智能家居概念初始引進(jìn)階段應(yīng)該說還是可行的，但隨著智能家居的推廣與需求的不斷深入，人們開始“拷問”智能家居的真正意義與價(jià)值時(shí)，才發(fā) 現(xiàn)“人性化”與“個(gè)性化”是智能家居的意義所在。因此，智能家居勢將從現(xiàn)在的“千家一面”的一統(tǒng)模式中獨(dú)立出來，成為一個(gè)可完全由業(yè)主自行選配的個(gè)性張揚(yáng)空間。
迅猛發(fā)展的無線控制終端產(chǎn)品
說起無線終端，通常就是我們所說的移動(dòng)控制終端，目前市面上存在兩種：一種是專用控制終端（僅可配合某一 固 定 系 統(tǒng) 使 用），另 外 一 種 就 是 通 用平板電腦（通過安裝軟件實(shí)現(xiàn)控制功能）。由于平板電腦的市場應(yīng)用廣泛，并且品種繁多，所以移動(dòng)控制終端成為越來越多的首選產(chǎn)品。
說起平板電腦，目前市場上最流行的產(chǎn)品非iPad莫屬。通過iPad實(shí)現(xiàn)本地的無線控制，只需要在iPad上安裝一套 軟 件 即 可，功 能 實(shí) 現(xiàn) 簡 單，且 操 作 簡便，給 客戶時(shí) 尚 感 受，所 以 現(xiàn) 在 越 來 越受到客戶的認(rèn)可。
無線智能家居的關(guān)鍵技術(shù)
zigbee技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)在下面幾點(diǎn)：
ZigBee技術(shù)則致力于提供一種廉價(jià)的固定、便攜或者移動(dòng)設(shè)各使用的極低復(fù)雜度、成本和功耗的低速率無線通信技術(shù)。這種無線通信技術(shù)具有如下特點(diǎn)：
（1）數(shù)據(jù)傳輸速率低
只有10～250Kb／s，專注于低傳輸速率應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不傳輸語音、視頻之類的大數(shù)據(jù)量的采集數(shù)據(jù)，僅僅傳輸一些采集到的溫度、濕度之類的簡單數(shù)據(jù)。
（2）功耗低
工作模式情況下，ZigBee技術(shù)傳輸速率低，傳輸數(shù)據(jù)量很小，因此信號(hào)的收發(fā)時(shí)間很短，其次在非工作模式時(shí)，ZigBee節(jié)點(diǎn)處于休眠模式，耗電量僅僅只有1μW。設(shè)各搜索時(shí)延一般為30ms，休眠激活時(shí)延為15ms，活動(dòng)設(shè)備信道接人時(shí)延為15ms。由于工作時(shí)間較短、收發(fā)信息功耗較低且采用了休眠模式，使得ZigBee設(shè)各非常省電，ZigBee節(jié)點(diǎn)的電池工作時(shí)間可以長達(dá)6個(gè)月到2年左右。同時(shí)，由于電池時(shí)間取決于很多因素，例如電池種類、容量和應(yīng)用場合，ZigBee技術(shù)在協(xié)議上對電池使用也作了優(yōu)化。對于典型應(yīng)用，堿性電池可以使用數(shù)年，對于某些工作時(shí)間和總時(shí)間（工作時(shí)間＋休眠時(shí)間）之比小于t％的情況，電池的壽命甚至可以超過1年。
（3）數(shù)據(jù)傳輸可靠
zigbee無線智能家居的介質(zhì)鏈路層（以MAC層）采用CSMA－CA碰撞避免機(jī)制。在這種完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制下，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送需求時(shí)則立刻傳送，發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息，并進(jìn)行確認(rèn)信息回復(fù)，若沒有得到確認(rèn)信息的回復(fù)就表示發(fā)生了碰撞，將再傳一次，采用這種方法可以提高系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃�。同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的竟?fàn)幒蜎_突。同時(shí)ZigBee針對時(shí)延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時(shí)延和休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短。
（4）網(wǎng)絡(luò)容量大
zigbee無線智能家居的低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)使它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件：全功能器件（FFD）和簡化功能器件（RFD）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（coordinator）是一種全功能器件，而網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常為簡化功能器件。如果通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可以支持超過65 000個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，再加上各個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可互相連接，整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目將十分可觀。
（5）自動(dòng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)、自主路由
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)變化的，無論是節(jié)點(diǎn)的能量耗盡，或者節(jié)點(diǎn)被敵人俘獲，都能使節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)，而且網(wǎng)絡(luò)的使用者也希望能在需要的時(shí)候向已有的網(wǎng)絡(luò)中加人新的傳感器節(jié)點(diǎn)。
（6）兼容性
zigbee無線智能家居技術(shù)與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)無縫集成。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器自動(dòng)建立網(wǎng)絡(luò)，采用CSMA-CA方式進(jìn)行信道接入。為了可靠傳遞，還提供全握手協(xié)議。
（7）安全性
zigbee無線智能家居提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級(jí)安全性。第一級(jí)實(shí)際是無安全方式，對于某種應(yīng)用，如果安全并不重要或者上層已經(jīng)提供足夠的安全保護(hù)，器件就可以選擇這種方式來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。對于第二級(jí)安全級(jí)別，器件可以使用接人控制清單（ACL）來防止非法器仵獲取數(shù)據(jù)。
在這一級(jí)不采取加密措施。第三級(jí)安全級(jí)別在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移中采用屬于高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）的對稱密碼。AES可以用來保護(hù)數(shù)據(jù)凈荷和防止攻擊者冒充合法器件。
（8）實(shí)現(xiàn)成本低
模塊的初始成本估計(jì)在6美元左右，很快就能降到1.5～2.5美元，且ZigBee協(xié)議免專利費(fèi)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以具有成千上萬的節(jié)點(diǎn)，如果不能嚴(yán)格地控制節(jié)點(diǎn)的成本，那么網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模必將受到嚴(yán)重的制約，從而將嚴(yán)重地制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大功能。
智能家居典型案例分析
智能家居的主要功能
南京物聯(lián)傳感為設(shè)計(jì)了整套的無線智能家居系統(tǒng)，智能控制主要有以下十二部分組成：
燈光窗簾控制
·可利用燈光窗簾控制模塊對室內(nèi)燈光窗簾回路進(jìn)行開關(guān)控制、調(diào)光控制。
·可以利用智能終端，對燈光窗簾回路進(jìn)行單一控制或群組控制。同時(shí)可將照明、窗簾的場景與空調(diào)等場景一起，利用特定的場景按鍵進(jìn)行調(diào)用。
空調(diào)控制
智能控制終端有成熟的接口對室內(nèi)空調(diào)主機(jī)進(jìn)行模擬量控制，可以實(shí)現(xiàn)開 關(guān) 控 制，開 關(guān) 故 障 狀 態(tài) 顯 示，溫 度 控制，風(fēng)速控制（高/低），狀態(tài)控制（冷/ 熱 / 通 風(fēng)），室 內(nèi) 溫 度 顯 示 等 功 能 。
場景功能
智能家庭終端由于接入諸如燈光 、窗 簾、空 調(diào) 及 安 防 系 統(tǒng) ，除了 可 以對它們進(jìn)行獨(dú)立控制外，更重要的是，我 們 可 以 利 用 觸 摸 屏 終 端 ，保 存 設(shè) 置四個(gè)系統(tǒng)的場景，然后通過一鍵來調(diào)用。終端可以設(shè)置和啟動(dòng)4個(gè)場景：離家、回家、就寢及起床。比如，我們可以設(shè)置一個(gè)場景，在離家時(shí)，空調(diào)關(guān)閉，窗簾關(guān)閉，燈光關(guān)閉，安防啟動(dòng)。那 么在 離 家 時(shí)，只 要 按 觸 摸 屏 上 的“ 離家 ”按 鍵 ，并 輸 入 相 應(yīng) 的 確 認(rèn) 密 碼 ，即可聯(lián)動(dòng)整個(gè)場景。
場景聯(lián)動(dòng)
當(dāng)業(yè)主回家，開啟無線云智能鎖的同時(shí)，智能終端會(huì)自動(dòng) 從“離 家”模 式 轉(zhuǎn) 換 成“回家”模 式，即 會(huì) 啟 動(dòng) 回 家 狀 態(tài)，如 果 之 前，您 預(yù) 設(shè)了“回 家”模 式 的 場 景，則 可 相 應(yīng) 的 調(diào) 用出來，比如空調(diào)開啟至一定溫度狀態(tài)，安防撤防，燈光打開，窗簾打開等一系列動(dòng)作，都會(huì)在您開門的一瞬間實(shí)現(xiàn)。
室內(nèi)安防
配置了相應(yīng)的安防探測器（門磁、方向性幕簾探測器、火災(zāi)探測器、煤氣探 測 器 、閥 門 控 制 器）；配置了無線云智能鎖等。
背景音樂控制
可實(shí)現(xiàn)對于背景音樂的單獨(dú)控制，并能夠 在 場 景 中 實(shí) 現(xiàn) 背 景 音 樂 的 啟�？刂萍耙袅款A(yù)設(shè)等功能。
視頻監(jiān)控
可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻查看本地畫面，以及室內(nèi)查看公共區(qū)域監(jiān)控圖像。
本地?zé)o線控制
可實(shí)現(xiàn)iPad本地?zé)o線控制燈光、窗簾和空調(diào)等控制功能；并可實(shí)現(xiàn)安防的狀態(tài)查詢及布撤防功能。
室外遠(yuǎn)程控制功能
通過手機(jī)WAP上網(wǎng)及電腦WEB上網(wǎng)的方 式 ，可 訪 問 智 能 終 端 平 臺(tái) 。并 實(shí) 現(xiàn) 了 燈光模塊及窗簾模塊的開關(guān)控制，燈光模塊的狀態(tài)顯示，空調(diào)狀態(tài)的顯示（顯示范圍為智能終端的可顯范圍），安防系統(tǒng)的狀態(tài)以及報(bào)警記錄查詢等功能。
智能家居的未來展望
近年來中國大步跨入了信息化社會(huì)，人們的工作生活與通信、信息的關(guān)系日益緊密，信息化社會(huì)在改變我們生活 方 式 與 工 作 習(xí) 慣 的 同 時(shí)，也 對 傳 統(tǒng) 的住宅提出了挑戰(zhàn)。在智能化小區(qū)的開發(fā) 與 建 設(shè) 中 ，首 先 是 要 營 造 一 個(gè) 舒 適 、安全、符合個(gè)性化需求的起居環(huán)境，在住宅的功能和性能方面都要始終貫穿“以人為本”的理念，居住于其中應(yīng)能隨時(shí)隨地享受到現(xiàn)代化智能科技給人們帶來的安心、便捷和情趣，并已成為房產(chǎn)商樓盤銷售的一大賣點(diǎn)。
科 技 提 升建 筑價(jià)值。對于智能家居的未來如何發(fā)展，筆者在這里提出一些個(gè)人思路，僅作為拋磚引玉，希望大家能夠共同討論。
數(shù)字化技術(shù)
以網(wǎng)絡(luò)集成型家居自動(dòng)化系統(tǒng)為核 心，結(jié) 合 每 個(gè) 小 區(qū) 的 實(shí) 際 需 求，為 每個(gè)住戶精心設(shè)計(jì)了一個(gè)真正的未來型家庭網(wǎng)絡(luò)。通過這樣的一個(gè)高度集成和現(xiàn)代化的家庭網(wǎng)絡(luò)中心，滿足住戶的安全、舒 適 及 便 捷 的 生 活 需 要，足 不 出 戶即可享受到各種高質(zhì)量的信息服務(wù)。
本地?zé)o線終端
現(xiàn)在，i P a d 應(yīng) 用 已 經(jīng) 越 來 越 廣 泛 ；未 來 ，將 會(huì) 有 更 多 的 無 線 控 制 終 端，如正在迅速發(fā)展的Andrio手機(jī)等未來控制設(shè)備，將會(huì)成為系統(tǒng)的無線控制終端。想象一下，你通過手中的無線設(shè)備，可以在家里的任何地方實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的控制和管理，這樣的系統(tǒng)是否更加吸引你呢？
高擴(kuò)展性能
智能家居系統(tǒng)在可以預(yù)見的未來不可能完全由一個(gè)品牌實(shí)現(xiàn)一統(tǒng)江山。所以，作為智能家居的中心設(shè)備/核心設(shè)備，其兼容性能和擴(kuò)展性能至關(guān)重要。一個(gè)能夠集成多系統(tǒng)、多品牌的智能 家 居 系 統(tǒng)，無 論 是 對 于 投 資 方 來 說，還是對于使用方來說，都具有非常大的吸引力的。
社區(qū)服務(wù)應(yīng)用
在家中，能夠享受到社區(qū)的增值服 務(wù) ，可 以 隨 時(shí) 通 過 智 能 家 居 平 臺(tái) 實(shí) 現(xiàn)預(yù) 約 / 續(xù) 訂各 種 服 務(wù)，看 起 來 似乎 還 比較遙遠(yuǎn)。但是，可以非常明確的告訴大家，在未來2～3年內(nèi)，國內(nèi)的社區(qū)將會(huì)大面積出現(xiàn)社區(qū)服務(wù)的應(yīng)用需求；這個(gè)需求來自于開發(fā)商、來自業(yè)主，并且將會(huì)出現(xiàn)更多更專業(yè)的服務(wù)應(yīng)用。
全面定制化服務(wù)
任 何 一 個(gè) 社 區(qū)，都 不 可 能 一 模 一樣；每一個(gè)家庭，都有自己獨(dú)特的風(fēng)格。未 來 社 區(qū)智 能化 的 應(yīng) 用，不 可能 出現(xiàn)一模一樣的功能。所以，未來智能家居系 統(tǒng) 的 定 制 化 服 務(wù)，將 會(huì) 更 加 普 遍 。一個(gè)有特點(diǎn)的智能社區(qū)、一個(gè)有別于其他家庭的智能住宅，將會(huì)出現(xiàn)在我們所有人的身邊。
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