家庭智能化设计大全11篇
时间：2023-06-06 16:06:58
家庭智能化设计篇（1）
家庭作业是巩固知识、形成能力的重要手段，是培养学生良好学习习惯，促进学生个性发展的重要途径。作业设计，是教师备课的重要一环。好的作业设计，不仅可以巩固一堂课所要求掌握的知识，而且可以激发学习兴趣，开发智力，拓展知识面，点燃创造思维的火花，培养独立分析问题和解决问题的能力。然而，多年来的小学语文家庭作业的现状是家庭作业或单调枯燥、缺乏弹性、偏重书本，或简单的重复抄写，或机械的死记硬背，或枯燥的题海苦练。这样的作业练习，脱离生活和学生实际。这种封闭的、僵化的作业模式严重阻碍了学生个性的发展和潜能的发挥。压抑了学生的学习兴趣，僵化了学生的思维，遏制了学生创造力的产生，能力的培养便成了空中楼阁。
人的智力是多元的智力，不是一种单一整体的能力，而是由多种智力成分组成的综合体。这些智力都是与生俱来的，是存在个别差异的。加德纳的多元智力理论认为：“每个孩子都是一个潜在的天才儿童，只是表现为不同的方式而已。对于一个孩子的最重要最有效的教育方法，是帮助他寻找一个他的才能可以尽情施展的地方，在那里他可以满意而能干。”而我们的教育恰恰没有重视这一点，原本家庭作业是学生巩固知识、形成语文能力的重要手段，但长期以来，学生的课业负担过重已经成为了教育界的顽疾。虽减负的呼声很高，但鲜有实效，各学校仍然我行我素，包括自己在平时的作业布置上也依旧如此，作业堆山填海，学生照旧被书包压断腰，真是基于以上的种种原因，发现学生中不爱写作业、不写作业的情况屡有发生，对自己的教学成效的提升不但没有帮助，反而经常因为作业问题影响自己的心情，给教学工作带来了太多的不利影响。
所以，我们必须反思作业观，反思智力观，理解多元智力的结构，并且贯穿于教育活动之中。本着教育的“尊重每一个人的不同的成长”的目标，人尽其才，以适应不同的学习风格和特长。
1. 传统的小学语文家庭作业的现状及其负面影响 家庭作业是学生巩固知识．形成语文能力的重要手段，是促进学生个性发展的必要途径。然而，我们却发现，传统的小学语文家庭作业存在一系列不容忽视的问题，产生了令人担忧的影响。
1.1 作业量过大、时间较长。我国教育部门规定：“小学一年级一般不留家庭作业，二三年级每天不超过30 分钟，四年级不超过45分钟，五六年级不超过1小时，保证小学生每天睡眠10小时。”但事实并非如此，无论低年级还是高年级的小学生，作业量往往都会超过一小时。小学语文历来就被人们看作是一门包含作文的“大主科”，作业量更是变本加厉。面对大量的家庭作业，学生望而生畏，草草了事，按量完成，犹如作业机器。
1.2 作业脱离不了课本本身，学生无法向课外延伸。 传统的小学语文家庭作业一般是对教材内容的重点难点的梳理．归纳，或是课后有“正确”答案的练习题，学生无法冲破课本的圈子，无法向课外延伸，更不能与生活接轨。长此以往，学生一旦要解决与实际生活比较紧密的问题时就显得力不从心，而我们所需要的并非是高分低能的人。教育不仅仅是追求百分之多少的升学率，而是追求每个学生的活泼．生动．主动地发展。早在半个世纪前，陶行知曾批评说“中国教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑。”而学以致用永远是教育的直接目的。因此，让学生参与更多的社会实践，是学生健康成长的必要条件。学生在学校中学到的东西，只有与丰富的社会实践相结合，才能变的鲜活起来。所以，我们的小学语文家庭作业必须根植于生活实践，发展于生活实践，应用于生活实践。但是现在的作业现状并不是我们理想中的境界，而是单一的“课本-作业-课本”的无趣状态。
家庭智能化设计篇（2）
l引言
随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。
2智能家居控制系统概述
智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。
智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。
系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。
3智能家居控制系统功能
智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。
3．1家庭通信
家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。
(1)电话线路
通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。
(2)计算机互联网
通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。
(3)CATV线路
通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。
(4)无线局域网
通过无线收发器、天线、各种无线终端，实现双向传输数据信号。
3．2家庭设备自动监控
家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。
(1)家用电器的监视和控制
按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。
(2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。
(3)空调机的监视、调节和控制
按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。
(4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。
(5)窗帘的控制
按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启／关闭进行控制。
3．3家庭安全防范
家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等)，在有报警发生时，按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时，各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心，并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后，联动关闭燃气管道上的电磁阀)。
(1)防火灾发生
通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器，监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号，通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况，自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。
(2)防可燃气体泄漏
通过设置在厨房的可燃气体探测器，监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号，并联动关闭燃气管道上的电磁阀，同时通知家人及小区物业管理部门。
(3)防盗报警
防盗报警的防护区域分成两部分，即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关，在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器；住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外／微波双技术探测器。当家中有人时，住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防，住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外／微波双技术探测器)撤防。当家人出门后，住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外／微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时，家庭控制器发出声光报警信号，并通知家人及小区物业管理部门。另外，通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。
(4)访客对讲
住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话，确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备，可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。
(5)紧急求救
当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时，按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别，由于是人在紧急情况下的求救信号，其误报的可能性很小。
智能家居控制系统类型
4．1系统类型
智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。
4．2基本特点、功能、适用范围
(1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第14页。
·基本特点：家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器，利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。
·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。
(2)采用HFC的智能家庭控制系统
采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第15页。
·基本特点：家庭智能控制器内配置了CableModem，利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。
HFC网络采用共享方式，其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时，上网的速度会变慢。由于CableModem设备费用较高，用户网络的开通费用高。
·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器(内置了CableModem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o
·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造，就可实现数据和图像信号的共网传输。
(3)采用以太网的智能家庭控制系统
采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第16、17页。
·基本特点：家庭智能控制器内配置了以太网网卡，利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。
以太网传输速率较高，传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求，由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆，由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。
·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围：该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程，用以太网实现数据和图像信号的双向传输。
(4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。
·基本特点：采用一个覆盖全部ISO／OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术，一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器，一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点，每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I／O设备(电路)、存储器等。
LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps)，其通信传输速度最大可达1．25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时，需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线，根据需要也可采用同轴电缆或电力线。
·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围：该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。
(5)采用KS485的智能家庭控制系统
采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第18、19、20页。
·基本特点：KS485串行接口总线为主从式网络，它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线，它可以高速地进行远距离传输，传输速度与传输距离的技术指标如下：传输速率为10Mbit／s时，最大传输距离是12m；传输速率为1Mbit／s时，最大传输距离是120m；传输速率为100kbit／s时，最大传输距离是1200m。
·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围：该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。
(6)采用无线网的智能家庭控制系统
采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第24、25页。
·基本特点：利用无线作为信息传输网，该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式，小区、楼内、户内无需布线，施工简单，可以节省施工的投资。
无线网的工作频率符合IEEE802．11b标准要求。
·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，不用敷设线路就可实现数据信号的传输。
5系统设计及产品选用要点
5．1智能家庭控制系统类型的选用
新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程，宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。
5．2家庭控制器的选用
家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。
(1)家庭控制器功能的选用
家庭控制器通常具有以下功能：
·家庭防盗报警；
·家庭火灾报警；
·家庭燃气泄露报警；
·家庭紧急求助；
·远程设防与撤防；
·远程报警；
·访客对讲；
·家用电器监控；
·家用表具数据采集及处理；
·空调机监控；
·接入网接口；
·小区电子公告；
·信息查询；
·家用设备报修等。
(2)家庭控制器功能的选择
在工程设计中，家庭控制器功能的选择可参见下表所示。
5．3总线技术及模块化设计
·家庭控制器要求采用总线技术，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；
·家庭控制器要求采用模块化设计，以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。
5．4扩展功能
家庭控制器要有一定的扩展功能，考虑能适应今后发展的需要。
5．5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素，来对家庭控制器组成进行配置，包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。设备的安装
6．1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱
2．在住户内安装入侵报警探测器。
具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。
1~2点
热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。
提高级(2A)
在室内安装可燃气体泄
漏自动报警装置。且能就地
发出声光报警信号。
1．在住户内两处安装紧急按钮开关。
2．在住户内安装入侵报警探测器，在户门、及用台、外窗安装
人侵报警装置。
具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实
现住户与安防监控中心的直接联系。
2点以上
热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄
收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。
先进级(3A)
1．在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置，当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置，且能就地发出声光报警信号。
2．在住户内设置火灾自动报警装置。
1．在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。
2．在住户内安装入侵报警探测器，在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。
具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能，可实现住户与安防监控中心的直接联系。
2点以上
热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。
这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。
6．2家庭控制器
暗装(或明装)在墙内(上)，其底边距地面1．4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0．5m以内)，且容易操作(包括设防与撤防)的地方。
6．3可燃气体探测器
安装在厨房内的燃气管道、灶具附近，当住户使用的是天然气，燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方；当住户使用的是液化石油气，燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。
6．4感温探测器设置在厨房内，它吸顶棚安装。
6．5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内，它吸顶棚安装。
6．6紧急按钮开关
设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上，及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内，其底边距地面0．5m~1．2m。
6，门(窗)磁开关
安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。
6．8玻璃破碎探测器
安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。
6．9被动红外侵入探测器和被动红外／微波双技术探测器
安装在住户的主要通道、重要的房间内，它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。
6．10红外遥控器
安装在被控电器设备正面附近的墙上，距离不能超过红外线工作范围，且与电器设备之间没有遮挡。
7工程设计实例
以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计，设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统，家庭控制器与户内各模块之间采用R．$485总线，家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息，所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第17页，二室户型家居控制平面图参见图1、2所示，家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。
在起居厅、卧室设置了感烟探测器，厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器，各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器，起居厅设置了被动红外侵入探测器，起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量；可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制；当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后，联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机；当有各种探测器报警后，联动警报发声器发出报警声音。
家庭控制器共提供13路输入：电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路，水表、门(窗)磁开关各2路。
家庭控制器共提供7路输出：警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。
家庭智能化设计篇（3）
l 引言
随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。
2 智能家居控制系统概述
智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台,计算机网络技术为技术平台,现场总线为应用操作平台,构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。
智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统,以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。
系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。
3 智能家居控制系统功能
智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。
3.1家庭通信
家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。
(1)电话线路
通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。
(2)计算机互联网
通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。
(3)CATV线路
通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。
(4)无线局域网
通过无线收发器、天线、各种无线终端,实现双向传输数据信号。
3.2家庭设备自动监控
家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。
(1)家用电器的监视和控制
按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。
(2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量,并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。
(3)空调机的监视、调节和控制
按照预先所设定的程序,根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。
(4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序,分别对各个房间照明设备的开、关进行控制,并可自动调节各个房间的照度。
(5)窗帘的控制
按照预先设定的时间程序,对窗帘的开启/关闭进行控制。
3.3家庭安全防范
家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等),在有报警发生时,按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时,各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心,并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后,联动关闭燃气管道上的电磁阀)。
(1)防火灾发生
通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。
(2)防可燃气体泄漏
通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,同时通知家人及小区物业管理部门。
(3)防盗报警
防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关,在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。
(4)访客对讲
住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话,确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备,可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。
(5)紧急求救
当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时,按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别,由于是人在紧急情况下的求救信号,其误报的可能性很小。
4 智能家居控制系统类型
4.1系统类型
智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。
4.2基本特点、功能、适用范围
(1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第14页。
·基本特点:家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器,利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。
·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。
(2)采用HFC的智能家庭控制系统
采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第15页。
·基本特点:家庭智能控制器内配置了CableModem,利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。
HFC网络采用共享方式,其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时,上网的速度会变慢。由于Cable Modem设备费用较高,用户网络的开通费用高。
·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了Cable Modem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o
·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造,就可实现数据和图像信号的共网传输。
(3)采用以太网的智能家庭控制系统
采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第16、17页。
·基本特点:家庭智能控制器内配置了以太网网卡,利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。
以太网传输速率较高,传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求,由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆,由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。
·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围:该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程,用以太网实现数据和图像信号的双向传输。
(4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。
·基本特点:采用一个覆盖全部ISO/OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术,一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器,一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点,每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I/O设备(电路)、存储器等。
LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps),其通信传输速度最大可达1.25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时,需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线,根据需要也可采用同轴电缆或电力线。
·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。
(5)采用KS485的智能家庭控制系统
采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第18、19、20页。
·基本特点:KS485串行接口总线为主从式网络,它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线,它可以高速地进行远距离传输,传输速度与传输距离的技术指标如下:传输速率为10Mbit/s时,最大传输距离是12m;传输速率为1Mbit/s时,最大传输距离是120m;传输速率为100kbit/s时,最大传输距离是1200m。
·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。
(6)采用无线网的智能家庭控制系统
采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第24、25页。
·基本特点:利用无线作为信息传输网,该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式,小区、楼内、户内无需布线,施工简单,可以节省施工的投资。
无线网的工作频率符合IEEE802.11b标准要求。
·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。
·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。
·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,不用敷设线路就可实现数据信号的传输。
5 系统设计及产品选用要点
5.1智能家庭控制系统类型的选用
新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程,宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。
5.2家庭控制器的选用
家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。
(1)家庭控制器功能的选用
家庭控制器通常具有以下功能:
·家庭防盗报警;
·家庭火灾报警;
·家庭燃气泄露报警;
·家庭紧急求助;
·远程设防与撤防;
·远程报警;
·访客对讲;
·家用电器监控;
·家用表具数据采集及处理;
·空调机监控;
·接入网接口;
·小区电子公告;
·信息查询;
·家用设备报修等。
(2)家庭控制器功能的选择
在工程设计中,家庭控制器功能的选择可参见下表所示。
5.3总线技术及模块化设计
·家庭控制器要求采用总线技术,如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10;
·家庭控制器要求采用模块化设计,以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。
5.4扩展功能
家庭控制器要有一定的扩展功能,考虑能适应今后发展的需要。
5.5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素,来对家庭控制器组成进行配置,包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。
6 设备的安装
6.1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱
康居住宅家庭控制器功能设置表
级嗣
消防
安防
访客对讲
家电监控
表具数据远传
基本级(1A)
1.在住户内安装紧急按钮开关。
2.在住户内安装入侵报警探测器。
具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。
1~2点
热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。
提高级(2A)
在室内安装可燃气体泄
漏自动报警装置。且能就地
发出声光报警信号。
1.在住户内两处安装紧急按钮开关。
2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门、及用台、外窗安装
人侵报警装置。
具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实
现住户与安防监控中心的直接联系。
2点以上
热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄
收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。
先进级(3A)
1.在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置,当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置,且能就地发出声光报警信号。
2.在住户内设置火灾自动报警装置。
1.在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。
2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。
具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能,可实现住户与安防监控中心的直接联系。
2点以上
热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。
这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。
6.2家庭控制器
暗装(或明装)在墙内(上),其底边距地面1.4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0.5m以内),且容易操作(包括设防与撤防)的地方。
6.3可燃气体探测器
安装在厨房内的燃气管道、灶具附近,当住户使用的是天然气,燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方;当住户使用的是液化石油气,燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。
6.4感温探测器设置在厨房内,它吸顶棚安装。
6.5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内,它吸顶棚安装。
6.6紧急按钮开关
设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上,及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内,其底边距地面0.5m~1.2m。
6,门(窗)磁开关
安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。
6.8玻璃破碎探测器
安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。
6.9被动红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器
安装在住户的主要通道、重要的房间内,它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。
6.10红外遥控器
安装在被控电器设备正面附近的墙上,距离不能超过红外线工作范围,且与电器设备之间没有遮挡。
7 工程设计实例
以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计,设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统,家庭控制器与户内各模块之间采用R.＄485总线,家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息,所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第17页,二室户型家居控制平面图参见图1、2所示,家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。
在起居厅、卧室设置了感烟探测器,厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器,各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器,起居厅设置了被动红外侵入探测器,起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量;可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制;当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后,联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机;当有各种探测器报警后,联动警报发声器发出报警声音。
家庭控制器共提供13路输入:电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路,水表、门(窗)磁开关各2路。
家庭控制器共提供7路输出:警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。
家庭智能化设计篇（4）
上面这几种定义都认为家庭智能网关是一种将外部宽带网络与家庭内部网络连接的设备。而Parks Associates认为家庭网关应是:连接一个外部网络或多个接入网络,通过某种类型的家庭网络分配服务给一个或多个设备的设备。即一个集中式整个家庭的网关才能视为一个真正的网关。
但由于现有一些产品已具备其中的某些功能,而且目前存在许多不同的观点,因此下面给出家庭网关一个比较广义或普遍的意义上的定义:家庭智能网关就是网关中的一种设备,是主要应用于广域网与局域网之间,来实现各种控制协议的转换。家庭智能网关是信息时代带给人们的又一个高科技产物。它借助现有的计算机网络技术,将家庭内各种家电和设备连网,通过网络为人们提供各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。家庭网络化也是整个社会信息化的一个重要的部分。
深圳波创科技是国内较早提出家庭智能网关概念的智能家居厂商,公司的家庭智能网关系列产品已经成功应用于众多的终端用户以及小区项目中。如最新推出的10.1寸家庭智能网关使用嵌入式LINUX操作系统,类似于PC架构,支持TCP/IP通讯协议同时兼容IPV4、IPV6协议转换,远程控制、主人/访客留影留言等功能,与智能家居控制配合,如多媒体综合布线箱、智能插座、开关、照明控制、信息家电无线遥控与远程控制灯光及家电。
家庭智能网关的功能
家庭智能网关通过各种高速接口将家庭安全报警、照明控制、网络家电、可视对讲、网络监控、家庭娱乐设施、电话、电视、计算机以及各种信息和通讯终端都连接到家庭智能网关上来,通过以太局域网络互联以及连接物业控制中心。通过小区宽带网络,构建一个数字化小区的智能系统。用户可以通过固定电话、手机、互联网等对家庭安全防护、生活设施进行远程控制和管理。如:通过电话网络及时了解家庭安全情况,通过互联网和可视电话传送实时监控图像;用户可通过固定电话、手机、电脑远程实现门窗的开关,进行安全防护管理;通过家庭娱乐通信方案,实现在电视互动娱乐的同时,进行视频通信;通过互联网上的智能化家庭管理页面,对家中的灯光进行管理。
系统还可根据用户不同场景的需要进行程序设置,使家庭服务达到智能化水平。但是,并非有了家庭智能网关就拥有智能化生活的一切。它不是独立存在于智能家居控制系统中的,要实现数字化智能生活它必须与其他相对应的配套产品进行联动控制。如在波创智能家居中解决方案中,家庭智能网关能够兼容各种安防探头实现安防报警,结合智能开关、智能插座、智能遥控器、红外转发器等实现家电灯光以及窗帘以及各种娱乐情景模式的控制。在数字社区系统解决方案中,小区住户中的家庭智能网关能够通过小区局域网络与单元门口机、管理中心机和物业管理中心进行联网,实现统一化管理。通过家庭智能网关的联网可实现户户可视对讲、14路安防报警、自动抓怕或录像、留影留言、电话报警、小区公告、天气预报等信息发送给业主。
在数字社区系统解决方案中,布线方面并不复杂,波创的家庭智能网关、门口机、管理中心机支持的是TCP/IP协议,它可以与小区局域网共用网络,无需独立布线,比传统的系统结构更加降低工程成本。
家庭智能网关是智能化生活的心脏,通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。家庭智能网关的功能一般包括如下几个方面:
(1)家庭安防:安全是居民对智能家居的首要要求,家庭安防由此成为智能家居的首要组成部分。家庭安防报警、门窗磁报警、紧急求助报警、燃气泄漏报警、火灾报警等。当家庭智能张端处于布防状态时,红外探头探测到家中有人走动,就会自动报警,通过蜂鸣器和语音实现本地报警;同时,报警信息报到物业管理中心,还可以自动拨号到主人的手机或电话上。
(2)可视对讲:通过集成与显示技术,家庭智能终端上集成了可视对讲功能,无需另外设置室内分机即可实现可视对讲的功能。
(3)远程抄表:水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的一个重要部分,它的实现解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素。
(4)家电控制功能:用户可以根据自己的需求自由的配置和添加家电控制节点。智能主机通过全图形化的向导提示用户如何设置和使用家电控制的功能。通过可学习的无线/红外转发模块,用户可以很方便的实现对家中电器的集中管理和电话、网络的远程控制。
(5)智能照明功能:智能网关系统通过无线的方式实现对智能开关、插座等模块的集中管理和控制。智能网关可以根据户型的实际大小增加控制器的数量,从而解决无线距离有限的问题。智能网关把家中的电器和灯光集中管理起来,可以实现丰富的管理和控制功能。用户可以预先设定多种包含家电、灯光、窗帘的场景模式,也可以开启定时控制程序,温度控制程序,还可以把家电控制和防盗报警联系起来等。
(6)远程控制功能:通过拨打家中的电话或Internet远程登陆家中的家庭智能网关,实现对家庭中所有的安防探测器进行布防操作、远程控制家用电器、照明、窗帘设备。还可以通过网络随时监控家中状态,并可外接多个摄像头,实现远程网络监控。
(7)小区信息服务:物业管理中心与家庭智能终端联网,对住户信息,住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务。
家庭智能化设计篇（5）
引言
几年前一些经济比较发达的国家提出了“智能住宅”的概念，住宅智能化是智能家居先导，智能家居是住宅智能化的核心。那么达到一个什么样的标准才 可以称之为智能化家庭呢? 智能化家庭与智能大厦的概念与定义一样，至今尚没有取得一致的认同。美国电子工业协会于1988年 编制了第一个适用于家庭住宅的电气设计标准，即：《家庭自动化系统与通讯标准》，也有称之为家庭总线系统标准(HBS)；我国也从1997年初开始制定 《小康住宅电气设计(标准)导则》(讨论稿)。在“导则”中规定了小康住宅小区电气设计总体上应满足以下的要求：高度的安全性；舒适的生活环境；便利的通 讯方式；综合的信息服务；家庭智能化系统。同时也 对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化和通讯与网络配置等方面提出了各方面的设计标准。最近国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通讯与网络、自控、IC卡) 技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高 效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。
一、智能化住宅的概念及内涵
到底什么样的住宅才是智能化住宅（Smart Home）？美国麻省理工学院将智能化住宅界定为具有适应性、预测性的智能服务系统，其实现目标是将家庭中各种与信息有关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上，进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。其具体内涵包括以下几个方面：
1、安全设施
从2003年10月开始实施的《北京市住宅区及住宅安全防范设施建设和使用管理办法》规定，今后新建、改建、扩建住宅区及居民住宅，均应将安全技术防范设施建设纳入整体规划及设计之中，新建、改建、扩建住宅区及住宅工程竣工后，配套建设的安全防范设施工程经验收合格后，方可投入使用。家庭中的安全防范系统除入侵报警外，还有电视监控装置，但因使用者水平差异较大，故一般不宜太复杂，也可自行设计组装，以符合自己的个性需求。
2、家庭网关
家庭网关具备两个主要功能：一是作为外部接入网连接到家庭内部、同时将家庭内部网络连接到外部的一种物理接口；二是使住宅内用户可以获得各种家庭服务的平台。家庭网关能使有不同网络协定的设备互相沟通，因此家庭网关可以汇总外部各种不同渠道传来的信息，转换之后再连接到家中的PC机，未来还可连接到电视机。家庭网络的通信功能主要在物理层和链路层进行，除此之外，它还需要操作系统来解释信息并与应用程序接口。
3、宽带接入—网络的延伸
宽带接入网指的是本地交换机与用户端设备之间的传输系统，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网。宽带接入网包含有用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户/网络接口设备。为了能在网络中传输图像和多媒体，则需要更高的带宽。宽带接入网实现方案目前主要有用ADSL直接入户、有线电视系统光纤进入小区等。待未来条件许可时，最终可像日本和德国一样，实现光纤直接到户FTTH。
4、阳光体系
也称为被动式太阳能住宅，其保温层厚度达到30cm以上，设有热存储器，设计有多功能的太阳能利用体系，被动地接收阳光的照射，获得的热量存于屋顶、地板和墙中，能加热或冷却室内空气、温暖地面，还能提供热水。这种被动式的太阳能系统与整个住宅合为一体，可以提供全年的室内气候调节，从而能得到最佳效益使用方便，有益于环境的可持续发展。
5、健康环保
用健康的价值观来建设健康舒适的居住环境，要重新审视自己的住宅行为，健康的住宅不仅追求山、水、土、石、绿地、阳光、空气等自然要素，还要满足居住者生理和心理的需求。
6、数字娱乐中心
数字电视和数字机顶盒的推出将使人们能够欣赏到丰富多彩的高清晰画质节目，除了在传统模拟电视机上加装机顶盒可以收看数字电视节目外，更可取的是使用液晶和等离子等高清晰数字电视装置。使用硬盘录放像机可直接将节目内容存入硬盘之中，在播放时也是直接从硬盘读取资料，近期还推出了带刻录盘功能的硬盘录放像机，可以用作备份或保存。如果在家中安装一台多媒体服务器，只要在该多媒体服务器上播放，就可以在家中任何有电视机或PC机的地方收看，既可看同一节目，也可看不同的内容，既可在这个房间看DVD，也可在另一个房间听音乐，各随其便，互不干涉并实现让大人和小孩都高兴的游戏功能，一台机器就能符合家庭中每个成员的需要。
二、中国现代智能化住宅在现阶段应急需解决的问题
智能建筑和智能家居两大技术发展日趋成熟，为我国实现住宅智能化奠定了结实和强有力的基础。然而智能化住宅的信息传输系统却成为智能化住宅发展的瓶颈问题。所谓智能化住宅的信息传输系统一般指小区的直控机，房到各住户之间信息通道和住宅室内的信息传输系统。目前一般采用布线、借用电力、电话等铜质导体传输或使用无线传输方式。
1、网络布线方面尚未优化。
电话网目前由电话局负责布线到户，但技术上采用超5类线信道会更方便、规范；有线电视网采用同轴电缆传输；小区计算机网络一般采用以太网。三网信号进入业主住宅后一般先集中到总控房或总控机箱，然后用星形方式到墙上或地上各面板点控制机箱。如果将上述三种网络综合在一起，通过光纤分配网传输到小区或小区中的楼，然后通过铜缆进入每户家庭，构成一个综合的业务网，实现双向交互式操作。它能给住户提供计算机数据通信，与互联网相连，达到信息资源共享。但这种方式，在相当长的时间内，处于停滞不前状态，这里固然有些是技术上的原因，但主要的还是由于不同的管理部门的行政干预。
2、接口和协议没有统一
从技术角度，智能住宅并没有太多难题。但近几年之内在标准化接口和通讯协议（协议问题，即诸多家电和网络能够彼此相容）等方面，不同的技术标准还难以统一。不同技术标准的存在，为智能化住宅的迅速普及留下了很大的障碍。随着智能化住宅标准化进程的不断推动，智能化住宅方可得以迅速发展。
3、宽带接入的的具体问题。
宽带的主要优点就是高速、持续、稳定、廉价的互联网接入。家庭宽带接入后，拓展了家庭生活对智能家居的需求，这可以用网络家庭一词来概括。网络家庭可以方便使用互联网与了解信息及外界沟通(浏览、电子邮件)；利用宽带网与小区物业管理中心连接，享受智能小区的全方位服务；目前国内城市住宅小区宽带接入技术有多种：XDSL、HFC、光纤以太网、LMDS、宽带卫星专线接入，每一种都有其特点。虽然，目前及今后一段时间内，几种互联网接入方式还会并存；但我们可以看到，宽带到户接入技术正以其先进性和经济性而形成的巨大优势扫荡其它窄带接入技术。当然，采用何种宽带接入方式，还应该因地制宜。
三、中国现代智能化住宅在发展中应注意的几个问题
随着我国经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们对居住条件的要求有了明显的变化。20世纪70年代人们关心有无住房，80年代人们关心住房大小，90年代人们关心住房装修，而21世纪人们关心的是住房智能化问题。中国现代智能化住宅在发展中应当注意以下几个问题：
1、市场定位问题
“智能化住宅”提供的是商品化住宅产品，是面向社会的个人家庭销售。智能化住宅与智能大厦相比，其市场化特征更为突出。因此，在项目开发规划设计之初，市场定位必须准确，向哪些人提供什么档次的住宅？进而确定提供哪些智能化功能？否则不是功能过剩、就是功能不到位。
家庭智能化设计篇（6）
1. 家庭智能化的现实优势
从“智能住宅”的概念几年前在一些发达国家的提出，到如今家庭智能化的普遍提倡，无不说明家庭智能化的发展在未来实际生活中存在相当大的需求优势。它是人类的梦想生活所在，而现在先进的科技正让世人的梦想变为现实。
所谓家庭智能化就是指通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互及通信的功能。其中，家居智能化系统由家庭安全防范（HS）、家庭设备自动化（HA）和家庭通讯（HC）三方面组成，该系统致力于营造一个更加安全灵智、简单便捷却又时尚的数字化居家空间，从而给家庭用户带来全新的、智能的现代化生活体验。以家庭智能网关为控制核心的家居智能化系统，其功能主要表现在以下三个方面。
第一，系统基于TCP/IP通讯协议，不但可以将家电、照明、对讲、安保、娱乐等设备通过相关网络集成为一体，从而得以实现实时监视控制、灯光控制、可视对讲、消防报警、安防报警、多媒体娱乐等等前大的功能，而且它的综合布线简单，可以有效降低实际成本。
第二，该系统采用红外无线遥控和GPRS技术，加上设计理念人性化，赋予用户的操控方式更多更智能化，实时的监控门口状况，有效防护住房周围的突发状况。
第三，远程监视功能，能确保家中安全状况信息获取的及时性，并且允许用户根据自己的实际需要连接红外、烟感、门磁等设施设备。
通过对系统的功能设计，家庭智能化实现了相当良好的成果，现将其突出表现介绍如下：1）信息获取方面。实现了网络服务始终在线，并与互联网随时连接，为在家办公提供了方便，从而使得每个在家办公学习的人都能及时获取网络带来的丰富信息资源。2）安全防范方面。智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救等事故的发生。只要出现警情，系统就会自动的向中心发出报警信息，同时启动相关的电器马上进入应急联动状态，从而实现主动防范的效果。3）交互式智能控制方面。用户可以通过语音识别技术以实现智能家电的声控功能，并且可以通过各种主动式传感器，如温度、声音、动作等，来实现智能家居的主动性动作响应。4）自动维护方面。智能信息化的家电可以通过相关的服务器直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序，得以实现故障自诊断、新功能自动扩展的智能化。
结合系统的功能设计和实际实现的成果表明，家庭智能化必将是大势所趋。据国家相关报告指出：“随着环保、健康、安全、舒适的智能家居逐步普及，家居智能化的比例会大幅度增加，目前已达到20%左右；按照智能家居每年500多万套的速度发展，智能家居市场对智能产品的需求量将大幅度的增长。”从此报告中可以看出，面对未来如此大量的智能家居产品需求，设计相关的家庭智能系统一定会被市场所用，这就明确了相关系统设计的实用价值。
2. 嵌入式S3 C44B0X的应用优势
嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物，是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统，系统的目前应用已经非常广泛，是一个被社会逐渐关注的应用技术，反映当代最新技术的先进水平。近年来，嵌入式系统设备已经全面运用到人们的实际生活中，并且涉及到各个领域。
其中基于ARM7TDMI内核的S3 C44B0X是SAMSUNG公司推出的16／32位RISC处理器，并且提供了3级流水线结构，不但具有ARM处理器低功耗和高性能的特点，而且还拥有非常丰富的片上资源。总之，S3 C44BOX的优点即是高性能、低功耗、接口资源丰富，而这些优点正是家居智能控制系统的设计所需要的。采用S3 C44B0X的芯片设计出来的软件和硬件，也克服了8位单片机在处理速度上慢、接口资源和存储资源不足的限制，并在实验过程中表现出了其系统具有良好的运行状态和稳定性。从而也证明了设计嵌入式S3 C44B0X家庭智能电子助手系统是有效实用的，在实际生活中将会得到广泛的应用。
3. 嵌入式S3 C44B0X下家庭智能电子助手系统的设计思路及功能实现
通过实际需求分析和技术理论分析，结合我国对家居智能化系统建设的有关标准，嵌入式S3 C44B0X下家庭智能电子助手系统的设计将包含家庭安全防范、家用三表自动抄表、家电智能控制和数据智能通信4个子系统，各子系统实现的功能设计介绍如下：
家庭安全防范系统，将实现的最主要功能就是报警功能。该系统最多可设置门磁、窗磁、主动红外电子网、SM主动红外电子围墙、室内烟感、厨房煤气泄漏和紧急按钮几个防区，一旦防区出现情况，系统在报警的同时，并可以通过预先已设置的电话、手机等号码，自动准确并及时地向户主或保安人员指示突发地点。此外，家庭防盗报警智能主机还能将住户需要的服务信息传送至中心。
家用三表自动抄表系统，可实现的功能是将家用三表用量的数据自动的进行抄录。将电子式的家用三表连接到安装在住宅门口的汇集器上,汇集器再通过控制计算机定时采集家用三表数据，并将采集的数据存储于存储器中。当需要交纳三费或需要采集数据时,用户可使用自己的抄表手机与汇集器进行红外通讯,然后将抄表手机与水、电、气公司的计算机进行相连,把三表的抄表数据导入到公司的数据库中,为水、电、气的管理提供了有效的数据依据。
家电智能控制系统，包括家电自动控制功能和远程监控功能。对于家电自动化控制的功能，可以根据用户的设置，实现家用电器的自动开启和关闭。而远程监控的功能则是突出家电智能化的一大亮点。当用户出门在外想查看家中电器的工作状况或在回家的路上想打开客厅的空调、大门前的路灯等电器时，远程监控就可以帮人们实现这样的实际需求。
数据智能通信系统，实现红外通讯，通过智能抄表手机自动与家庭智能电子 助手主机进行。用户持抄表手机到相关部门交纳费用的同时，通过抄表手机对安防状态和家电控制随时设置或修改多种参数,如报警的电话号码、每天家用电器的开关时间、电子闹钟的叫醒时间、音乐播放的时间等等。在红外通讯方面，采用RS232和RS422接口进行红外通讯的传统方法,用来传递各路数据。
通过子系统的功能设计可以看出，家庭智能电子助手系统不仅实现了家庭防范和家电控制的智能化，还实现了家用三表至计算机的用量数据自动采集、传输、处理及打印的功能，解决了人们生活上的安全隐患和各种家电及家用三表的实施操作繁琐的问题，会成为每个家庭喜爱的电子助手。
4.总结
总之，随着住宅智能化的普遍提倡，设计此类家庭智能电子系统是符合社会现实需求的，在服务人们生活的同时，对促进住宅的现代化建设具有深远的意义。
参考文献：
家庭智能化设计篇（7）
Abstract: The impact of international intelligent residential and electronic house concept, intelligent building technology has gradually extended to the residential area. With the development of computer network technology and the progress of information technology, intelligent home furnishing has been hitherto unknown development. Intelligent home has become the new concept of residential decoration will need to consider the content. Home furnishing wiring system is the intelligent home furnishing residential "nervous system", intelligent home furnishing wiring is the primary key of intelligent life. In this paper, the characteristics of intelligent home furnishing decoration personalized, intelligent and wiring scheme, characteristics are introduced.Keywords: intelligent residential decoration, home furnishing, intelligent integrated wiring.
中图分类号：TU767+.9
1、引言：现代社会，信息已成为一种关键性资源，随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展，人类开始迈入以数字化和网络化为平台的智能化社会。智能化的浪潮，成为一种势不可挡的历史趋势。现代家庭内的电话线、有线电视线、网络线、音响线、防盗报警信号线等线路也越来越多，纷繁复杂，不一而足。我们要建设一个多功能、现代化、高智能的家居环境就少不了家庭智能装修，智能家装布线也成为家庭装修迫切的需求。
2、智能住宅的特征： 网络信息时代对家居生活产生了重要的影响，为了应对家人上网、信息家电接入网络、远程网络监控等需求，智能化住宅通过家庭内部网络把家庭内包括有线电视、电脑、电话、音响、DVD、智能报警系统等各种信息设备和住宅设备连成一体，一起并入网络之中，并与住宅外部环境相连，从而为业主提供工作、学习、娱乐等服务，创造具有多功能的信息化居住空间，构成一个完美的网络化家庭。智能住宅也因此具有了家庭内部网络系统、能够通过网络提供各种服务功能、能与住宅外部世界相连接等特征。
家庭智能化设计篇（8）
随着21世纪的到来，特别是近年现代高科技和信息技术(IT)正在由智能大厦(IB)走向智能住宅小区，进而走进家庭(SH)。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个理想的目标。国家也在中，将建设智能化小康示范小区列入国家重点的发展方向。因此也就必然促使智能化技术从智能大厦建设热中向住宅小区智能化乃至家庭智能化的方向发展。
一、住宅小区与家庭智能化内涵与范畴
早在几年前，美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”(Smart Home)的概念。其实现目标就是：“将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。”我们也可以这样来理解，家庭智能化就是由一个智能化系统构成安全、舒适和便利的信息化居住空间，从而适应人们在21世纪信息社会中的快节奏和与外部世界保持完全开放的生活环境。早在1983年美国电子工业协会就组织专门机构开始制定家庭电气设计标准，并于1988年编制了第一个适用于家庭住宅的电气设计标准，即：，也有称之为家庭总线系统标准(HBS)。在其制定的设计规范与标准中，智能住宅的电气设计要求必须满足以下三个条件，即：
1）具有家庭总线系统；
2）通过家庭总线系统提供各种服务功能；
3）能和住宅以外的外部世界相连接。
我国也从1997年初开始制定在“导则”(讨论稿)中规定了小康住宅小区电气设计在总体上应满足以下的要求:
1)
高度的安全性
2)
舒适的生活环境
3)
便利的通讯方式
4)
综合的信息服务
5)
家庭智能化系统
同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化和通讯与网络配置等方面提出了三级设计标准，即：
l
第一级为“理想目标”
l
第二级为“普及目标”
l
第三级为“最低目标”
近年来随着我国国民经济的发展和国家住房制度的改革，更是由于人民生活水平和自身素质的提高，以及信息化社会的日益逼近，必将导致人们在家庭住房需求概念上的彻底变革。从以往追求居住的物理空间和豪华的装修向着享受现代化精神内涵与浪漫生活情趣的方向发展，追求更高的层次和境界。建设部科技委许溶烈主任，十分精辟的描述了我国近三十年来在家庭住宅方面的产业发展过程：“七十年代是解决有无的问题；八十年代是解决大小的问题；九十年代是追求环境优美；21世纪是智能化的时代”。
智能化家庭所提供的是，人们足不出户就可以进行电子购物、网上医疗诊断、参观虚拟博物馆和图书馆、点播VOD家庭影院，甚至于在数千里之外遥控家里的空调设备进行温度调节和家庭电器的控制，照明的亮度调整，当家庭中发生安全报警(包括：盗警、火警、煤气泄漏以及疾病紧急呼救等)，在外的家庭成员可以在接到报警以后，通过电话线路查询和确认家庭中的安全状况。
在1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内“盖”起的模拟“未来之家”推出了新加坡模式的家庭智能化系统，并在新加坡新闻媒体上刊登了有关“未来之家”的智慧所在。在“未来之家”里当早晨起床时间一到，卧室音响设备就会自动播放屋主人爱听的“起床曲”唤醒主人；卧房浴室的电灯也会在主人进入梳洗时自动亮起，这时，厨房的煮咖啡器也自动煮水，等主人出来时，就有热腾腾的咖啡等着他；在客厅里，主人只需轻轻按动综合功能遥控器，就可以十分方便的通过家庭影院系统播放电视节目、VOD点播、DVD播放、上网查询邮件和当天的重要新闻，以及多媒体游戏。当主人出门后，家庭智能化系统就会自动启动安全保卫系统，一旦有人非法进入住宅或发生意外事故(如：火灾、煤气泄漏、老人疾病紧急求助)，系统就会立即自动拨电通知主人，或向有关警署报警。在外的主人接到报警后，也可以拨电回家拨接上家庭智能化系统，开启家中的数码电话机上的特别对讲器，听听家里有没有奇怪的声音，甚至质问不速之客“你想干什么？！”。主人在下班回家前，可以通过“大哥大”遥控家里的空调机并调节到舒适的温度上，以及其它家里的电器设备(如：热水器等)，当主人完成操作后，电话里会传来柔美的声音：“空调已开启”。因此“未来之家”也是一个会“说话”的智慧之家。目前在美国已有近四万户家庭安装了这一类的“家庭智能化系统”，在新加坡也有近30个社区(住宅小区)近5000户的家庭采用了“家庭智能化系统”。相信到了21世纪将会有更多的共管式公寓和洋楼，以及住宅单位(住宅小区)安装上这一类高科技智能化系统产品。
随着智能化技术从大厦走向小区，迈进千家万户独立的家庭，那么达到一个什么样的标准或一个模式才可以称之为住宅小区智能化或智能化家庭呢？尽管几年前一些经济比较发达的国家提出了“智能住宅”的概念，我国也在着手制定小康住宅的电气设计标准，同样这个概念和标准也和智能大厦的概念与定义一样，至今尚没有取得一致的认同；但是我们认为有一点可能是共同的看法，即：小康住宅小区的智能化最终体现在小区内独立家庭中运用多元信息技术(IT)，并达到监控与信息交互的程度(或能力)。为此住宅小区智能化(乃至智能化城市)必须提供相关在物理和逻辑层面上的设备、技术与多元信息源的支持。
最近国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：“住宅小区智能化是利用4C（即计算机、通讯与网络、自控、IC卡）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。
根据以上国内外在住宅小区智能化方面的发展现状和实践经验，来确立我国在住宅小区智能化发展方向上的原则和实现功能方面上的目标。其重点应是发展原则和功能目标。
住宅小区智能化发展原则与功能目标，主要体现在小区智能化建设的三个方面，即：小区物业管理、信息服务与通讯网络、住宅智能化。
二、 智能小区物业管理功能目标
住宅小区智能化在实现科学、高效、综合物业管理的发展原则是：将依赖于小区内现代化的设施和自动化系统；采用高效、完善、节能的管理手段；建立科学、先进的管理模式，为住宅小区内每一个家庭提供优质与超值的服务。并实现小区智能化在物业管理方面上的功能目标。
在住宅小区智能化物业管理的功能目标是：
1)
完善的综合物业管理系统
－ 小区物业与房产管理
－ 小区房屋维修保养管理
－ 小区收费管理
2)
在小区内建立集中的安全防范综合管理体系
－ 实现小区周界(四周围墙)防卫，在小区围墙上安装红外对射报警探测器，当发生非法闯入时，可进行实时报警。
－ 在小区的大门处、主干道、小区周界、以及公共场所、停车场入口处，以及公寓楼入口门厅安装闭路电视监控系统(CCTV)摄象机，并可与24小时安全防范监视与报警系统联动，完成录象记录功能。
－ 在小区各主要出入口通道和公寓楼入口处设置巡更点，以强化保安值勤人员的防盗与安全巡视的责任感，同时提供值勤巡查保安人员的人身安全措施。
－ 在每幢公寓入口处安装可视对讲系统，访客需经主人确认后，方可进入公寓内。
－ 实现家庭内部的防盗与紧急求助报警信息的联网。当在家庭内发生盗警或安全报警时，报警信息可以传送到小区物业管理中心。
3) 实施小区内公共机电设备的监控与运行维护管理
－ 采用楼宇设备自控系统(BAS)的方式，实施小区内公共机电设备：电梯、水箱、水泵和低压配电设备的运行状态的监视，以及故障报警的处理与相关的控制。
－ 提供公共机电设备的运行与维护的资料，建立设备维修、维护文档，确保小区公共机电设备始终处于完好状态。
－ 实现小区内广播系统的综合管理，可提供广播通知、紧急广播和背景音乐。
－ 建立小区内综合信息（含小区通知、气象等内容）的电子广告显示屏。
4) 实现小区内停车场出入与保安管理
－ 在小区内的停车场采用接近式智慧卡车辆管理系统，对进入小区内的车辆进行控制和管理。
－ 在停车场内设置车牌识别电视监视系统，通过影象记录方式复核出入停车场车辆的车型和车牌号码，以达到停车场保安管理的需要。
5) 实现小区内所有住户单位的三表(水表、电表、气表)的集中数据采集和统计收费管理。
－ 在小区的物业管理中心，可以完成对小区内每一个住户单位进行远程的三表(水表、电表、气表)的数据采集和按月统计收费金额，达到自动化管理的功能。
6) 在小区内实现智慧卡(IC卡)的综合运用功能
－ 在小区内可实现采用IC卡的付费（含三表IC卡储值与交费）和财务结算的功能，并可以实现与停车场管理、公寓楼出入口安全识别与控制的一卡制功能。
三、智能小区综合信息服务与接入网功能目标
住宅小区智能化在实现综合信息服务与网络的发展原则是：将依赖于公共通讯接入网，建立电话、电视和数据“三网合一”的HFC综合通讯接入网平台。实现以下综合信息服务与HFC综合通讯接入网平台的功能目标。
1)
建立小区内综合信息服务数据库，并提供以下服务内容：
－ 交通信息与旅馆服务查询
－ 购物指南及小区周边地区商业网点与价格查询
－ 影视剧院信息查询
－ 网络游戏
－ 电子数学与信息资料库
2)
建立小区内基于Intranet网络的Web服务器(ISP)，可实现：
－ Internet服务和信息下载
－ 综合信息查询与Web
－ 电子邮件服务(E-MAIL)
－ 电子新闻与报刊服务
3) 提供“三网合一”的HFC综合接入网平台，可实现：
－ 电话服务功能
－ 提供交互式电视服务，如VOD点播
－ 提供宽带接入(大于3Mbps)，实现可视电话、电视会议、以及家庭办公等多媒体综合业务服务功能。
四、智能小区家庭保安与自动化功能目标
住宅小区智能化在实现住宅智能化的发展原则是：，将依赖于安装在每一个独立家庭中的安全防范、三表计量（包括IC卡或数据远传）、家庭电器自动化系统集成平台，以及提供宽带高速的通讯网络接口。并实现以下功能目标。
－ 在小区的每一个家庭单位中都安装红外报警探头和门窗报警磁控开关，当有非法闯入者，报警信息将立即传送到小区物业管理中心。
－ 在小区的每一个家庭单位中都安装紧急求助按钮，当家中发生突发事件时(如疾病求助)，主人可按动紧急求助按钮，将求助信息传送到小区物业管理中心。
－ 在小区的每一个家庭单位中安装火灾报警探头和煤气泄漏报警传感器，当住宅内发生安全报警时，报警信息将立即传送到小区物业管理中心。
－ 在小区的每一个家庭单位中都设置三表（水、电、气表）自动数据采集（IC卡）和远程传输设备，可实现三表远程自动抄表功能。
－ 在小区的每一个家庭单位中配置家用电器自动化控制模块，采用红外线(IR)和开关量(DO)控制方式；实现对家庭室内的空调器、照明设备，以及电视和音响等家用电器进行异地化的远程遥控功能。
家庭智能化设计篇（9）
一、智能家居综合布线
智能家居是一个典型的集计算机、通讯和消费在一起的3C（Computer， Communication 和 Consumer）系统，是一个巨型网络的末端，它的最起始的功能构思源自将电话、电视、光盘影碟机、数码相机、计算机以及各种各样的家用电器 / 设备的互联，以实现设备之间的信息交换机远程控制及监测。目标就是尽最大可能为人们提供方便、快捷、安全及高效率的生活环境。要完成这样一个复杂系统，智能综合布线系统要优先考虑。
智能家居综合布线系统是指将电视、电话、电脑、自动报警装置等通过中央控制器进行集中控制的电子系统，即家庭中由这些线缆连接的设备都可由一个设备集中控制。由于它们传输电压不高，故像这类线缆组成的系统被称为弱电布线系统。一般的综合布线系统主要由信息接入箱、信号线和信号端口组成，如果将综合布线系统比作家居的神经系统，信息接入箱就是大脑，而信号线和信号端口就是神经和神经末梢。终端设备就是接受这些信号的神经元，把这些应用在家居的不同地点，就构成了一个家庭智能综合网络系统（图1）。
二、家居装修综合布线
计算机技术、通讯技术、自动化技术等多学科的交叉发展和相互融合使得家庭的电话、电视、计算机等设备通过智能化综合布线管理系统将电、水、气等设备连成一体，并与互联网相连，从而达到自主控制、管理并实现如家庭防盗、防灾、报警，通过互联网远程控制家用设备等强大的功能，并且随着网络综合业务的发展，将会实现如网上购物，家庭办公，远程教育，远程医疗等，使家庭能真正高享受的工作、学习和娱乐，因此，以智能化综合布线管理系统为基础所构建的家庭网络应该包括宽带互联网和家庭控制网络等几方面，宽带是家庭对外的桥梁，实现与外界的沟通和互动，控制网络则对各种家电设备进行控制，起到补充作用。家庭在进行综合布线时，要有一定的超前意识，要将家庭网络预先建立起来，以迎接即将到来的家庭智能化，相对的弱电线缆越来越多，如果使用智能化综合布线管理系统预先暗埋全部弱电线缆，则可省去了以后拉明线的麻烦，又能保证了家庭装修的美观和一致。与传统的布线方式比较，采用智能综合布线系统进行家居布线采用统一控制和管理，设备使用、管理和维修十分方便。扩展性强，能灵活组合，增加新的设备或家电，可以马上接通使用。采用智能化综合布线管理系统一方面满足了当前的需求，另外也完全能适应未来智能化家居生活的需要。
三、综合布线工程实例
以一套三房两厅两卫的户型为例，在规划方案中整个居室中信息点有35个，信息面板28个，各种规格线缆、集中控制器、安防设备若干。具体分布如下图二所示。
其中：这套方案可实现的功能如下：1.客厅、主卧、书房、儿童房均安装有线电视接口，可以单独观看有线电视节目；2.可以通过客厅的遥控接收装置控制房间内的音响、影碟机、电动窗帘等可遥控设备；3.客厅、主卧、书房、儿童房等均有五类网络线到达，可选择在不同的位置上网；也为网络家电的接入使用预留了接口。通过网络交换机，可组成家庭局域网，从而实现资源共享，网络游戏等功能；4.用户可随时按需对每条线路进行调整及管理。例如：家长可以随时切断任何一条线路的输出，以确保学童在学习时间内不能使用电话、电视、计算机等；可将某条线路由电话改为数据，从而改变了使用功能等等；5.如果选择成型的信息家电与智能家庭系统连接，包括网络家电（网络冰箱、网络微波炉等）则可实现整个居室的集中控制；6.选用嵌入式智能控制设备作为安防的控制中心，当室内发生紧急情况（火灾、盗窃等），控制中心将信息已短信的方式告知，直至收到确认信息才停止发送。
四、实施过程
（一）工程前期准备。
家庭智能化建设应以实用为主，设计适当超前，根据实际需求和消费能力，选择解决方案。工程前期的准备对整个工程来说至关重要。从家用电器、设备的摆放到布线的设计及施工，要精确定位，不能有半点马虎。首先就是设计居室的平面图，在图上将所设计的信息点进行标识，并粗略计算出各种线缆的长度。因为各种线缆要预埋在地下或墙体内长期使用，无法随意更换，因此，线缆的质量就显得尤为重要。如果家装预算不够宽裕，在采购智能化综合布线管理系统时，可以先在设计位置安装一个标准型“智能家居分线箱”，并规划、铺好足够的线路，组建起基础的智能家居布线系统，这样既可以马上使用，将来还可以方便地更换、配置功能更强大的智能分线箱。
（二）开始工程施工。
家庭智能化设计篇（10）
中图分类号：TP273.5文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.10036199.2017.01.015
1引言
近年来，人们对家庭居住环境的要求随着科学技术的发展和人们生活水平的提高而越来越高。各大厂商带动的智能设备普及化使得现代家居向着高度智能化、人性化的方向发展。
智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成[1]。它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统[2]。本文以三星公司S3C6410处理器为智能网关的核心处理器，利用ZigBee模块、Wi-Fi模块及多种移动终端设计了一个智能家居系统，使分立的设备通过无线介质构成一个整体，实现了防盗自动报警、灯具自动控制、家庭环境监测、远程控制电器设备等功能，使家居更安全、舒适、节能、环保。
2系统总体设计
本文旨在构建一套能够实时监测控制家庭环境的智能家居系统。该系统通过无线传感器获取家中各个房间的环境数据并传输至网关，用户可用手机向智能网关请求查询环境数据，当家庭环境发生异常时通知用户并做出相应反应；通过网络摄像头实时采集家中的视频图像，方便用户进行可视化管理；通过无线红外遥控模块，用户可随时用手机对家用电器等进行控制。其系统总体设计框图如图1所示。
根据用户需求和实际情况本系统有以下几个子系统：
1）智能网关控制系统：是整个智能家居监控系统的核心，负责传感器的数据采集和控制、与手机端的交互，并对系统进行管理；
2）智能照明控制系统：通过继电器和智能调光模块达到对家庭灯光的控制，让用户可以使用手机远程操作任意房间里灯光的开关和亮度；
3）智能家电管理系统：通过继电器和无线红外遥控模块，在无须对现有家电改造的情况下实现远程控制的功能；
4）智能环境监测系统：通过ZigBee终端设备上的温湿度、气体等传感器，实时采集家庭的环境数据并通过协调器上传至网关，当网关分析判断有异常数据时，自动做出相应的反应并发送报告信息至用户手机。
5）智能安防监测系统：通过ZigBee终端设备上的气体、人体红外感应等传感器、门磁开关控制器等，结合网络摄像头，实时监测是否会发生煤气泄漏、外来人员闯入、火灾等特殊情况。当特殊情况发生时系统做出相应的反应并将情况发送至用户手机。
3系统硬件设计
3.1智能网关模块
智能网关是智能家居系统的总控制器，能够实现内部网络与网布网络之间的通信，通过ZigBee无线通信网络对终端设备进行实时监控和管理[3]。智能网关主要由微处理器、存储系统、电源模块、以太网模块、通信模块、网络模块和扩展接口等部分组成。本系统采用三星的S3C6410芯片作为智能网关的处理芯片，它是一个16/32位的微处理器，该芯片采用ARM1176JZF-S内核。以太网模块将网关接入到Internet上，方便用户实行远程控制；ZigBee模块实现网关与家庭ZigBee网络之间的通信，能够监控ZigBee节点。智能网关硬件结构框图如图2所示。
3.2ZigBee通信模块
本系统采用ZigBee网络拓扑结构中的星型结构。星型结构的网络是由一个协调器和多个终端设备组成的，该网络拓扑结构简单，比较适用于家庭这种小范围的室内场合。协调器主要负责创建内部无线网络，实现数据的转发，并通过ZigBee无线网络与智能网关进行数据传输。终端节点负责接收执行协调器传来的命令，并把采集到的信息发送给协调器[4][5]。
ZigBee模块采用美国德州仪器公司生产的CC2530芯片，该芯片提供了一个IEEE802.15.4兼容无线收发器，使用8051CPU内核，包含了系统内可编程闪存，8KB RAM和许多其它强大的功能。CC2530具有2个USART、8位和16位定时器、看门狗定时器、8路输入可配置的12位ADC、21个GPIO、AES128协同处理器，硬件支持CSMA-CA、强大的DMA功能等。由于其硬件设计简单，封装小，功耗低，在无线传感器网络中得到了广泛的应用[6]。ZigBee通信模块是组建家庭内网的基本单元，通过ZigBee通信模块把家庭内网与互联网连接起来，实现数据的转发。
4系统软件设计
4.1ZigBee无线传感器网络的软件设计
由于本文采用的ZigBee无线传感器网络采用星型结构，该结构是由一个协调器和多个终端设备组成的，所以需要对这两种设备分别进行软件设计。
1）协调器的软件设计
协调器的主要功能有：网络的建立与维护、与家庭网关的串口通信、与终端设备的无线通信、设置外出/调温模式以及控制协调器上的电器设备。协调器是终端设备与嵌入式家庭网关进行通信的桥梁：与终端设备通信时，协调器监听无线数据接收缓冲区，将接收到的终端设备的数据通过串口透明传输的方式转发给网关。与网关串口通信时，协调器监听串口数据接收缓冲区，将用户在客户端下达的命令通过无线的方式转发给终端设备。ZigBee协调器的工作流程图如图3所示。
2）终端设备的软件设计
终端设备的主要功能有：扫描周围的ZigBee网络并申请加入、采集数据并发送给协调器、执行协调器的命令[7]。ZigBee终端设备的工作流程图如图4所示。
4.2Android手机控制端的软件设计
Android手机端的主要功能有：与服务器建立连接、查询家中情况、控制家中设备和对智能家居系统进行配置。手机端主要有查询模块、控制模块和配置模块，其应用请求处理流程图如图5所示。5结论
本文提出了基于ZigBee技术的新型智能家居检测控制系统的设计方案，完成了系统的硬件设计和软件设计。本系统实现了防盗自动报警、灯具自动控制、家庭环境监测、远程控制电器设备等功能。与传统的智能家居相比，本系统价格低廉、易于实现和维护、使用方便，有良好的应用前景。
参考文献
[1]姜宇航. 基于物联网的智能家居控制系统设计[D].长春：吉林大学，2014.
[2]吴建军. 智能家居系统软件设计与实现[D].成都：电子科技大学，2014.
[3]李强. 基于S3C6410智能家居网关的技术研究与设计[D].西安科技大学，2014.
[4]陆梦来. 基于ZigBee的智能家居网关的设计与实现[D].苏州大学，2013.
[5]姚国风，庄斌，赵大明，等. 基于ZigBee无线技术的智能家居系统设计[J]. 现代电子技术，2016，22：81-84.
家庭智能化设计篇（11）
随后智能家居(SmartHome)频繁出现在各大媒体上，成了人们耳熟能详的词汇。目前关于智能家居的称谓多种多样，诸如：电子家庭(ElectronicHome)、e-Home、数字家园(Digitalfamily)、家庭自动化(HomeAutomation)、家庭网络(Homenet／NetworksfOrHome)、网络家居(NetworkHome)、智能化家庭(Intelligenthome)等等几十种，尽管名称是五花八门，但它们的含义和所要完成的功能大体是相同的。
家居智能化技术起源于美国，最具代表性的是X-10电力载波技术，通过X-10通信协议，网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。至今，电力载波产品的销售已超过两亿个，仅在美国一个国家，便有超过600万个家庭在使用。自动化的家居不再是一幢被动的建筑，相反，它成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。网络化智能家居系统可为您提供遥控、家电(空调，热水器等)控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。
目前通常把智能家居被定义为利用电脑、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地结合的一个系统。也就是说，首先，它们都要在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次，它们都要通过一定的媒介平台，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟信息，满足远程控制／监测和交换信息的需求。最后，它们的最终目的都是为满足人们对安
全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。
在国内，智能家居不是一个单独的产品，也不是传统意义上的“智能小区”概念，而是基于小区的多层次家居智能化解决方案。它综合利用计算机、网络通讯、家电控制、综合布线等技术，将家庭智能控制、信息交流及消费服务、小区安防监控等家居生活有效地结合起来，在传统“智能小区”的基础上实现了向家的延伸，创造出高效、舒适、安全、便捷的个性化住宅空间。
专家预计：2006年―2008年是智能家居普及年；目前，我国在智能家居技术领域与欧美国家的差距并不大，估计仅滞后2～3年，在这几年中，我国将全面普及智能家庭网络系统和产品，即开始走进普通居民的家居中。在这个时期，整个市场将是以我国自行研究和开发的系统和产品为主；国外的产品将在高档系统产品占有一席之地。真正智能家庭网络的大市场将在2006―2008年中形成。我国人民将以怎样的方式来观看和参与在我国举办的2008年奥运会，现在都是很难准确预料和想象的，但有一点是可以肯定的：这将是以一种与现在观看体育比赛完全不同的方式和心态。
智能家居“智能”在哪?
智能家居最早引起人们的注意可能是当初比尔・盖茨耗资5．3亿美元建立的智能化豪宅，这一度被许多人看作一种梦幻。但如今有众多的商家正在把这种梦想变为现实。许多住宅小区的开发商在住宅的设计阶段已经或多或少考虑了智能化功能的设施，少数高档的住宅小区已经配套了比较完善的智能家庭网络，并在房地产的销售广告中，已经开始将“智能化”作为一个“亮点”来宣传。例如近期北京万通、望京家园、大连星海人家等房地产企业都宣布和国内著名”企业合作，建立智能家居系统。此外，一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司，也已经看到这个市场的广阔前景，意识到这是一个难得的机遇，开始为研究和开发相关系统和产品进行先期的部署和规划，开始介入智能家庭网络这个全新的领域。
首先，智能家居都要在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次，它们都要通过一定的媒介，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟通信息，满足远程控制／监测和交换信息的需求。最后，智能家居的最终目的都是为满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。
可以看出，智能家居是一个典型的集计算机、通讯和消费在一起的3C(Computer，Communication和Consumer)系统，是整个世界形成的一个巨型网络的末端，俗称是该“网络的最后100m”。它的最起始的功能构思源自将电话、电视、光盘影碟机、数码相机、计算机以及各种各样的家用电器／设备的互联，以实现设备之间的信息交换机远程控制及监测。
智能家居的基本目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效率的生活环境。这其中，首先是一个舒适的居住环境，例如对自己居住的生活环境的个性化需求也越来越高，甚至要求对听觉、视觉、味觉和嗅觉的感受；也包括一个安全的家庭体系，这其中既包括人身和家庭财产的安全，也包括家庭设备的安全，为了实现这种安全体系，就需要配备相关的防卫措施例如电子门禁、对讲系统、电子防盗系统、玻璃破碎检测报警系统、室内跑水检测与报警系统、火灾报警系统、室内有毒／害气体的检测与报警系统以及三表(煤气表、水表和电度表)出户／远程抄表系统等；此外还有方便的生活方式，可以使用一个通用遥控器控制所有家电，并实现远程医疗和远程教育，而且能够实现高效率的工作模式。
智能家居为什么“智能”?
从技术上讲，智能家居所要实现的主要的功能有：
(1)对白色家用电器和其他设备的控制、调节和监测，比如微波炉、洗衣机、灯光、电动窗帘、防盗报警器、自动门烟雾探测器、有害气体检测装置、温度和湿度控制器、风量调节器、各种手动的开关和遥控器等。
(2)沟通黑色家电和其他视频设备之间以及与外部世界之间的信息通道，其中包括：台式／手持计算机、电视、录／摄像机、VCD／DVD和数码照相机等；同时还可以实现对它们的控制和监测。
(3)通过对外的接口，实现远程控制和信息交换，如：电话线、有线电视电缆、市电电源线、双绞线和无线通讯方式等。
上面提到的功能中，牵涉到了各种信息，例如
电灯等家电设备、计算机等信息设备。这么多设备信息，智能家居是如何区分和控制的呢?让我们看看智能家居的组成和各部分的特点。
智能家居从信息流介质上看，具体可分为两大部分：
1．控制网络
它主要是控制家庭中各种设备的运行状况，如电灯的灭／亮和亮度控制，空调的启／停以及温度和风量的控制，家庭安防系统的讯号采集和执行，各种开关量的输入，电动窗帘的开启／关闭控制等。
控制网络的特点是：在这个网络上传输的信息主要是控制信息以及一些物理量的参数。信号的频率相对比较低，因此传输的速率可以比较低，一般在数十Kbps就可满足要求，但是信息传输的可靠性要求比较高。这是因为它传输的信息是各种设备的控制信息，它的错误不仅可能导致设备的非正常工作，而且可能导致设备的损坏。因此控制网络在技术上主要解决的问题是传输的可靠性。
2．信息网络
在图中其它部分我们统称其为信息网络，它连接的设备有计算机、电视、音响系统，录像机、数码相机以及手机等等。
在信息网络上传输的主要是音频和视频信号，它们的频率带宽一般要高达数兆赫兹，因此要求信息网络上的信息传输速率比较高，普遍应达到10Mbps以上。但相对说来，它的可靠性要求没有控制信息那么高。因为视音频信息在传输的前后都有一定的处理(如信号的压缩和编码／解压缩和解码)，这些处理都有一定的容错能力，而且即使有瞬时的错误，也只是影响瞬时的声音或图像的错误，而对设备以后的运行几乎没有影响。因此信息网络在技术上需要解决的主要问题是传输速率(即带宽)，即在可能的条件下，尽可能提高信息网络的带宽。
网络：智能家居的骨架
前面我们已经介绍过，智能家居是通过统的网络总线和控制平台将家庭的电器设备、灯光控制系统、安全控制系统、能源管理系统等连成一体的。目前智能家居的发展趋势是由集中控制到分布控制，与集中式控制相比，分布式控制不仅能减少布线，而且能提高系统的可靠性，当某一个节点出现故障时，只需将该节点从网络中拿走，而其它节点不受影响。智能家庭控制网络主要由下面几个部分组月
1．总线耦合器(BCU―BusCoupleUnit)
这是将家用电器／设备连接成一个网络的关键部分，也是网络总线与家用设备之先是在各个BCU之间实现信息的交换，实现对家用设备的信号的获取(输入)或控制信号的输出。BCU对信息进行处理，并确定信息是否要经总线或其它BCU作传送。此外，由于每个BCU可以连接多个家用设备，因此它还需要确定信息的来源。
2.家电控制信号的驱动部分
BCU无论在输入驱动的电压还是在输出电流驱动能力上都是很有限的，驱动部分就是要将BCU输出的控制信号“放大”到足以驱动家用电器的能力，同时也应将输入的微弱信号“放大”到BCU能够认可和接收的水平。
3.家用电器
这是智能家庭中实际使用的设备。它与目前家庭使用的设备不同之处是：它们更具有灵活性，并应配置可以与BCU连接的相应的接口。一般原来只有开／关状态的家用设备(如微波炉、电饭煲等)几乎不用做太大的变动．而原来具有多种功能调节的家用设备(如电视可调音量、频道；空调可调温度、风向及方向，音响系统可调音量、音质及自动换盘等)，则应由家用设备厂家做较大的变动，即每个家电应增加一个与BCU连接的接口，以便可以接收来自BCU的控制信号(以替代原遥控器的控制作用)和向BCU送出自己的工作状态信号，以便监测。
4.通用遥控器
在一个智能家庭控制网络上的任何家用设备只需要通过一个唯一的遥控器，就可以实现对它们的控制和监测。也就是说不仅可以控制家用设备的工作如设备的启／停、工作状态和参数的改变等，还可以通过遥控器进行监控，例如看到室内的温度，查看卫生间的灯是否已经关断，热水器是否还在加热……。也就是说，这里的遥控器与家用电器的信息交换是可以双向进行的，而现在家中的遥控器只是具有单向的控制作用，而没有逆向的监测功能。
5．电话接口
这里的电话接口与家中的遥控器有异曲同工的作用，只是遥控器是在家中的近距离的控制与监测，而电话模块可以让电话／手机在远距离作控制与监测。
6.家庭网关
家庭网关是智能家庭网络上的一个重要部分，它是将单个家庭网络与外部世界(如局域网、Internet网或智能小区的子网络)沟通起来的关键部件。家庭网关的设置，就象现在的计算机上了网络一样，可以到各个网站上去浏览各种信息，可以收／发Email等，同时也可以通过远程已经连接到Internet上的计算机来控制和监测家庭中各种设备。
技术：智能家居的神经
在未来的一个完善的数字家庭中，将体现出当前各种高技术的综合集成。因为要构成一个真正意义上的智能化家庭，必定是各个学科的技术的交叉。因此要想构建一个真正的职能家居，需要多个行业、各家”厂商进行支撑。
智能家居系统主要包括以下技术：
1．计算机软件技术
在数字家庭网络中涉及的计算机软件，除一般的用户程序外，最突出的有二个方面：首先是网络操作系统，这个操作系统应该具有占存储器小、使用方便、配置灵活、容错性能好等特点；其次是数据结构，这是由于一般的家庭控制网络中，不可能使用各种体积庞大的数据库，而实际使用时又需要处理大量的数据，因此需要设计者设计一个适合于家庭网络使用的数据库。
2.计算机网络技术
这里比较突出的是家庭网关，例如与Internet或Ethernet的接人、路由的选择、浏览器的设计、网页的制作，此外还有编码压缩技术和网络接口技术等。
3.计算机密码技术
数字家庭网络与外界联网为用户带来了很大的方便。但有其利也有其弊，“黑客”一类的不速之客也将不请自来。为了保护用户的权益和隐私不受侵犯，则不能允许无关者私自闯入私人的家居网络中来。解决的办法之一是采用各种加密／解密技术。
4．“即插即用”技术
这是家庭网络殊要求的技术，即要求网络能自动“感觉”和“识别”新上网的家用电器／设备，并且能对它们执行控制和监测的功能。要完成这个功能，不仅要求家用电器／设备要作一定的改动(增加相应的接口)，同时要求网络的操作系统具备这样的能力。为了实现这个功能，首先要规范化／标准化接口协议和设备文件，其次网络操作系统应该具有完备的协议，最后控制器(如遥控器)应能自动重组系统控制逻辑。所以说要实现这个功能不是一件轻而易举的事，目前在国外也还没有标准化的成熟的方案推出。
5．图像处理技术
图像处理技术是属于信息技术中一个层次比较高的技术，目前它也已经走入了数字家庭之中。其中最典型的例子是智能型防盗门，这种防盗门是不需要用普通钥匙的，它的“钥匙”是该家庭每个人员自己身上的某个器官特征：比如，手指的指纹，或人脸的特写，或眼睛中的虹膜等。这些人体的自身的特征，首先需要通过一些专用的装置将它们采集到，然后对这些采集到的图像信息作必要的处理，并提取相应需要的特征，最后根据这些特征来识别出“是否是本家居中的成员”。
