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一粒金砂(高级)

智能家居基础技术常识 [复制链接]

智能家居已经融入我们生活的各个方面,比如,智慧家庭,智慧办公,智慧校园,智慧酒店等。随着智能家居设备变得越来越实惠,智能家居不再只是富人的专属,现在,我们每一个人都可以快速地创建一套智能家居系统。那么,智能家居都应用了哪些技术,未来的智能家居又是什么样子的呢?

家庭智能化早已经不是一个新想法,它已经成为了生活中一个常客。许多家庭在装修房屋时都添加了智能家居设备。相信,很快智能家居产品就会成为我们生活中必不可少的工具,帮助我们提高生活品质。

详细设计

一、子系统

智能家居系统包含的主要子系统有:家居布线系统、家庭网络系统、智能家居中央控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。其中,智能家居中央控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是必备系统,家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统为可选系统。

在智能家居系统产品的认定上,厂商生产的智能家居(智能家居系统产品)必须是属于必备系统,能实现智能家居的主要功能,才可称为智能家居。因此,智能家居中央控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统都可直接称为智能家居(智能家居系统产品)。而可选系统都不能直接称为智能家居,只能用智能家居加上具体系统的组合表述方法,如背景音乐系统,称为智能家居背景音乐。将可选系统产品直接称作智能家居,是对用户的一种误导行为。

在智能家居环境的认定上,只有完整地安装了所有的必备系统,并且至少选装了一种及以上的可选系统的智能家居才能称为智能家居。

根据2012年4月5日中国室内装饰协会智能化委员会《智能家居系统产品分类指导手册》的分类依据,智能家居系统产品共分为二十个分类:

控制主机(集中控制器)

Smarthome Control Center

智能照明系统

Intelligent Lighting System(ILS)

电器控制系统

Electrical Apparatus Control System(EACS)

家庭背景音乐

Whole Home Audio(WHA)

家庭影院系统

Speakers, A/V & Home Theater

对讲系统

Video Door Phone(VDP)

视频监控

Cameras and Surveillance

防盗报警

Home Alarm System

电锁门禁

Door Locks & Access Control

智能遮阳(电动窗帘)

Intelligent Sunshading System/Electric Curtain

暖通空调系统

Thermostats & HVAC Controls

太阳能与节能设备

Solar & Energy Savers

自动抄表

Automatic Meter Reading System(AMR)

智能家居软件

Smarthome Software

家居布线系统

Cable & Structured Wiring

家庭网络

Home Networking

厨卫电视系统

Kitchen TV & Bathroom Built-In TV System

运动与健康监测

Exercise and Health Monitoring

花草自动浇灌

Automatic Watering Circuit

宠物照看与动物管制

Pet Care & Pest Control

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二、技术协议

当下智能家居技术主要指的是通讯或控制协议,专业来看这里主要涉及硬件接口和软件协议两部分,笼统来看市场上主要分为两大派别,即大家经常听到的无线与有线技术。

有线技术

RS485

IEEE802.3 (Ethernet)

EIB/KNX

LonWorks

X-10,PLC-BUS

PLC-BUS概述

CresNet,AXLink等等Net或Link

智能家居有线技术参数比较除了X-10,PLC-BUS之外,几乎没有专门针对智能家居行业制定的通讯技术;而有趣的是X-10电力线载波技术甚至早在上世纪70年代就研制成功开始应用与家居自动化领域了,在我们国内也是2000年左右就被引入并开始推广了,但是市场局面一直难于打开,难于广泛推广的主要原因除了设备成本与人们需求不匹配之外,还在于技术本身的种种问题。

为什么电力线载波技术曾经甚至还一直能够被很多人寄予厚望?最主要的原因就是该技术让我们在部署智能家居系统的时候可以免于另外布线,单独布线是件实施复杂、维护困难、成本只升不降的费力不讨好的事情,所以当然我们不想单独为了这个“锦上添花”的需求再整那么多线在屋子里,如果我们有个完美的技术方案可以将家里的电力线都能省去的话,我想将来也会被广泛采用。回到电力线载波技术本身的问题,最主要还是出现在稳定性上,因为电力网络环境实在太糟糕,尤其是国内的电网,如果我们要实现足够稳定地在电力线上通讯,需要花费的代价太大,尽管后来PLC-BUS提高了一定的稳定性,但是仍旧难以达到稳定持续的通讯质量,况且电网环境变化多端,后期维护有点捉襟见肘、搞得定一时,搞不定一世呀。除此之外,电力线通讯还涉及到对公共电网的二次污染以及信息安全性的问题等等。

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所以虽然电力线载波技术虽然产生得非常早期,但是人们还是不停地从其他领域寻找合适的有线技术开发智能家居产品,甚至自创私有技术协议进行产品开发,当然因为各种有线技术都有其优劣势,所以一直群雄相争、各分天下,也许也正因为如此,智能家居行业一直不愠不火,没有突破性的进展,行业规模也一直较小。

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无线技术

RF射频技术

蓝牙(Bluetooth)

WiFi

Zigbee

Z-Wave

Enocean

智能家居无线技术参数比较无线技术的出现满足了人们对自由的向往,但是无线技术与有线技术的PK就此结束了吗?在没有出现一个杀手级的无线技术之前,这场硝烟一定还会继续下去,除了电力线载波之外,所有的有线技术都会告诉你他们基于专用通讯线缆的系统是多么地稳定和必要。但人们并不会因此满足,从最普遍的RF433/315MHz等点对点技术开始就试图寻找一个稳定且廉价的无线智能家居技术方案,原本智能家居系统最为重视的是稳定性、灵活性与安全性,看起来Zigbee是应运而生的,蓝牙(Bluetooth)也在有主动靠近智能家居行业的举动;WiFi作为低成本、最易与互联网连接的智能家居技术解决方案也广受欢迎。

三、主流技术

智能家居领域由于其多样性和个性化的特点,也导致了技术路线和标准众多,没有统一通行技术标准体系的现状,从技术应用角度来看主要有三类主流技术:

第一类——总线技术类

总线技术的主要特点是所有设备通信与控制都集中在一条总线上,是一种全分布式智能控制网络技术,其产品模块具有双向通信能力,以及互操作性和互换性,其控制部件都可以编程。典型的总线技术采用双绞线总线结构,各网络节点可以从总线上获得供电,亦通过同一总线实现节点间无极性、无拓扑逻辑限制的互连和通信。

总线技术类产品比较适合于楼宇智能化以及小区智能化等大区域范围的控制,但一般设置安装比较复杂,造价较高,工期较长,只适用新装修用户。

第二类——无线通信技术类

无线通信技术众多,已经成功应用在智能家居领域的无线通信技术方案主要包括:射频(RF)技术(频带大多为315 和433.92MHz)、IrDA红外线技术、HomeRF 协议、Zigbee 标准、Z-Wave 标准、Z-world 标准、X2D 技术等。

无线技术方案的主要优势在于无需重新布线,安装方便灵活,而且根据需求可以随时扩展或改装,可以适用于新装修用户和已装用户。

第三类——电力线载波通信技术

电力线载波通信技术充分利用现有的电网,两端加以调制解调器,直接以50Hz 交流电为载波,再以数百KHz 的脉冲为调制信号,进行信号的传输与控制。

此帖出自RF/无线论坛

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