a&s专业的自动化&安全生态服务平台
公众号
安全自动化

安全自动化

安防知识网

安防知识网

手机站
手机站

手机站

大安防供需平台
大安防供需平台

大安防供需平台

资讯频道横幅A1
首页 > 资讯 > 正文

构建智能化小区的数字家庭——智能家居系统

二十一世纪是信息化浪潮席卷全球的时代,数字城市正是这股浪潮的潮头,数字城市的建设牵涉到城市规划、建设、管理与服务等各个方面,而其中与人民生活最密切相关的恐怕就是数字社区的建设了,数字社区中的数字家庭是整个信息社会最丰富的神经末梢,利用智能家居平台构建的数字家庭——智能家居系统将是本文重点探讨的话题。
资讯频道文章B

  二十一世纪是信息化浪潮席卷全球的时代,数字城市正是这股浪潮的潮头,数字城市的建设牵涉到城市规划、建设、管理与服务等各个方面,而其中与人民生活最密切相关的恐怕就是数字社区的建设了,数字社区中的数字家庭是整个信息社会最丰富的神经末梢,利用智能家居平台构建的数字家庭——智能家居系统将是本文重点探讨的话题。

  智能家居的概念与规划

  国家建设部住宅产业化办公室对于住宅小区智能化的基本概念是这样叙述的:“住宅小区智能化是利用4C(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。”根据对数字社区和家庭自动化技术的长期跟踪开发与市场调研,结合目前家庭应用的实际情况,有关人士提出了一个的智能家居系统的基本概念,即通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术,建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统,从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。

  在智能家居系统规划中,智能家居系统遵循的总体规划原则应该是"以人为本",也可以说是以管理和服务为本,这是贯穿整个系统规划的中心思想。智能家居的集成设计绝不是围绕着各式各样的设备展开,这样会变成“以设备为本”,但人不是设备的奴隶,设备是为人服务的。智能家居的智能化设计应该始终站在使用者的角度进行设计,智能家居的实际使用者和服务对象可分成以下3类:

  ·住户——智能家居中的“上帝”,最终服务对象,他们的服务费用支出是智能家居服务者的主要收入来源,同时也是智能家居系统的直接用户;

  ·社区管理人员——以社区的物业管理者为主,包括保安管理人员和信息服务管理人员,是智能家居的管理者和服务提供者,他们的素质高低和对智能家居系统的熟悉掌握程度直接影响智能家居系统的实际使用效果;

  ·社会资源部门——包括社区周边商户、社区网络提供运营商、公安消防和医疗部门以及其他与社区生活密切相关的可以通过数字城市网络与智能家居系统相连的部门。该类用户可能牵涉到所有与住户生活相关的部门,在未来数字城市中,他们对智能家居的贡献更大程度上依靠整个社会环境的建设,包括相关的管理服务体系和发达完善的社会网络。

  值得强调的是,在智能家居的各个组成部分的实际规划设计中必须紧扣这三类用户的实际需求去展开规划和设计,这样才能充分体现“以人为本”的总体规划原则。           [nextpage]

  智能家居的功能需求

  住户对智能家居的功能需求主要体现在完善的安全保障、舒适的居住环境和便利的生活条件上。其中完善的安全保障包括住户对家庭周界安全、出入安全、访客控制和家庭防盗、防灾和求助的需求是否有足够的技术和人力上的支持保障,进一步的需求还包括车辆安全、老人小孩起居的安全,住户在需要物业部门提供上述服务的同时,也希望社会相关部门(公安、消防、医疗等部门)能够对在家庭中安全保障做出承诺。舒适的居住环境主要是住户对家庭和家庭中的空气、光线、色彩、音乐、温湿度、纯净水以及能源利用方面舒适程度的需求,这些要求不仅需要物业在家庭环境的建设中投入设施(如绿化、灌溉、照明、背景音乐、净水污水处理以及太阳能利用等方面)进行保障,还必须同时注重家庭环境的改善,包括持续的通风、充足的光线、空调的合理利用、控制和家庭节能等。便利的生活条件包括住户对家庭智能化(如信息家电、家庭办公和家庭自动化控制)需求的增加,以及住户如何利用家庭网络资源享受到各种与生活密切相关的社会服务,这里的网络资源将主要体现在宽带网络上,而宽带网络上的内容服务(包括智能家居内的和外部公共网络上的)将成为提高智能家居生活便利条件的关键因素。

  物业管理部门对智能家居的功能需求主要体现在如何利用现代化的手段建立物业管理计算机化体系,降低物业管理成本和提高物业服务水平,同时利用智能家居平台建立物业管理公司的盈利模式,将中国普遍的物业管理部门的亏损状态彻底改变过来。具体说来包括利用数字化管理办法实现住户入住管理、日常服务管理、公共物业设施管理、财务收费管理、保安管理、一卡通管理和资料管理等物业管理所牵涉到的所有领域的数字化、智能化管理,以及如何利用家庭数字网络平台展开增值服务,为物业部门创造效益。

  社会资源部门是数字城市大环境和智能家居小环境的关联纽带,智能家居不能脱离数字城市而存在,数字城市也必须在为智能家居的服务中创造价值。这其中包括数字城市和智能家居的网络运营部门(电信、广电、网通和其他宽带网络运营商)、相关公共行业部门(公安、消防、教育、医疗、银行、水电煤部门)、社会服务部门(购物、餐饮、装潢等)、智能家居系统的承建商和集成商以及行业主管部门(建委、科委、物价部门)等。这些部门对智能家居的需求包括服务、管理以及服务加管理三大类。比如公安消防部门既是对家庭安全进行保障的一个服务部门,同时又是家庭人口管理的管理部门。    [nextpage]

  智能家居系统技术状况

  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,无须无管会批准;

  ·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——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。    [nextpage]

  智能家居系统的结构

  按照智能家居的应用目的来划分,其系统结构如下:

  ·防盗系统:采用摄像机与束红外探测器、音频震动防闯入电缆构成家庭安防系统的第一道防线,结合自行开发的多媒体电脑,使系统提高监控效率、方便维护人员操作、取消防盗保笼,让人们“走出牢笼”;

  ·防灾系统:通过采用多种防护手段,结合各类烟雾探头、瓦斯探头和漏水探头等,全面保障家人安全;

  ·求助系统:采用无线求助按钮,方便老人小孩求助报警,集合物业管理系统,实现对求助的及时响应;

  ·家庭电器管理系统:可以实现对家庭内电器设备等进行集中监控管理,实现多种多样的控制方式;

  ·背景音乐系统:通过对音响等电器的联动控制,实现家庭内的背景音乐功能;

  ·三表抄录系统:通过安装抄表模块,实现水电煤的自动抄录记费管理;

  ·网络信息服务系统:通过人机界面,结合物业和其他公共服务部门,可以实现多种公共信息的发送和接收服务。智能家居系统的信息传输遵循通用的IP协议,住户安装的智能家居系统可以方便地接入物业管理部门或其他公共服务部门的集中管理平台,从而享受这些部门提供的丰富多彩的服务内容。    [nextpage]

  智能家居系统的主要功能

  智能家居系统提供的主要功能包括如下几点:

  ·家庭联网功能:通过智能家居控制器的HUB功能,可接入电脑组建家庭局域网,并可同时使用一个账号上宽带网,节省费用。支持家庭网络综合布线,避免今后增加电脑却没布线的烦恼,特别适合远程购物、远程教学及远程医疗家庭办公娱乐趋势和未来信息家电上网的需求;

  ·短信收发功能:通过液晶控制面板可以显示接收网络短消息,也可通过手机接收智能家居控制器发送的状态信息,并向其发送各种控制指令。利用这个平台更好的享受网络运营商和社区管理者提供的各种个性化增值服务(该功能需要网络支持),如免费的股票信息与公共信息查询(天气、交通等)等;

  ·防盗报警功能:通过智能家居控制器的3路防盗防区功能,方便地接入各种红外探头、门磁开关,并可根据需要随时布防撤防,相当于安装了电子保笼、电子窗和电子防盗门,可以快速探知并警告闯入的不法分子,保卫人们的生命和财产安全;

  ·防灾报警功能:通过接入烟雾探头、瓦斯探头和水浸探头,全天候24小时监控可能发生的火灾、煤气泄漏和溢水漏水,并可在发生报警时联动关闭气阀、水阀,为家庭构建坚实的安全屏障;

  ·求助报警功能:通过智能家居控制器的求助防区功能,接入各种求助按钮,使得家中的老人小孩在遇到紧急情况时可通过启动求助按钮快速进行现场报警和远程报警,及时获得各种帮助(远程报警功能需要网络支持);

  ·场景控制功能:通过无线遥控器或液晶控制面板,可快速启动各种灯光场景,如起居、就寝、会客、就餐、晚会(灯光闪烁),甚至夜间如厕,还可以利用家庭控制软件设计属于自己的灯光场景和名字,并下载给智能家居控制器;

  ·定时控制功能:通过无线遥控器或液晶控制面板操作,设计家电的定时启停计划,如利用夜间电费比白天便宜的情况,实施热水器定时开启的设备运行计划,达到节约电费的目的;

  ·远程控制功能:利用电话或手机可在办公室或其他地点进行远程控制家庭电器开关及布撤防等,如下班前利用电话打开家里的空调,回到家后便可享受温暖如春的环境;

  ·联动控制功能:可以方便设计各种联动控制方案,如盗警时,联动开启家庭所有灯光;煤气泄漏时,联动打开排风扇;回到家时,联动开启门厅灯光等,所有的联动控制均可以通过液晶控制面板操作启动。

  随着人们生活水平的提高和市场需求的发展,利用智能家居平台还可以扩展更多的生活服务和健康服务,数字家庭的内容也将会越来越丰富,越来越精彩。

参与评论
回复:
0/300
文明上网理性发言,评论区仅供其表达个人看法,并不表明a&s观点。
0
关于我们

a&s是国际知名展览公司——德国法兰克福展览集团旗下专业的自动化&安全生态服务平台,为智慧安防、智慧生活、智能交通、智能建筑、IT通讯&网络等从业者提供市场分析、技术资讯、方案评估、行业预测等,为读者搭建专业的行业交流平台。

免责声明:本站所使用的字体和图片文字等素材部分来源于互联网共享平台。如使用任何字体和图片文字有冒犯其版权所有方的,皆为无意。如您是字体厂商、图片文字厂商等版权方,且不允许本站使用您的字体和图片文字等素材,请联系我们,本站核实后将立即删除!任何版权方从未通知联系本站管理者停止使用,并索要赔偿或上诉法院的,均视为新型网络碰瓷及敲诈勒索,将不予任何的法律和经济赔偿!敬请谅解!
© 2020 Messe Frankfurt (Shenzhen) Co., Ltd, All rights reserved.
法兰克福展览(深圳)有限公司版权所有 粤ICP备12072668号 粤公网安备 44030402000264号
用户
反馈