PLC智能家居設(shè)計(jì).doc

基于PLC的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：我們現(xiàn)在使用的家居設(shè)備大部分采用人工關(guān)閉方式，不具有自動(dòng)防盜、防雨、防煤氣中毒等人性化的功能；本設(shè)計(jì)采用三菱PLC和多種傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居常規(guī)控制的基礎(chǔ)上，利用PLC可編程控制器發(fā)出的脈沖信號(hào)構(gòu)成全家的智能控制管理，實(shí)現(xiàn)智能家居。而且本著更容易普及這種技術(shù)，我們采用PLC、多種傳感器構(gòu)成的系統(tǒng)具準(zhǔn)確、方便、容易擴(kuò)展的特點(diǎn)，能更加好的完成復(fù)雜的智能化控制任務(wù)。這個(gè)設(shè)計(jì)理念為解決人民生活節(jié)奏加快，留下的家居安全問題和家居舒適度問題為重點(diǎn)。關(guān)鍵詞：PLC；傳感器；智能家居Design according to the PLC intelligence home control systemSummary:The home equipments that we use now heavy part adoption artificial closes a way, dont have automatically guard against theft, defend rain, keep gas poisoning etc. from humanizing of function;We usually forgot to close a window while going out, the rain water would get into the indoor and brought otiose damage to the products, such as electric appliances and decoration.etc. of the indoor while running into raining.We usually chase window pass dead while going to bed in the evening, once gas occurrence leak, because of the indoor airtight result in to suffocate poisoned to remnants, cause death of affairs have occurrence.This design adopts Mitsubishi PLC and variety to spread the feeling machines realization controls to the intelligence home normal regulations of foundation up, make use of the programmable controller of PLC sends out of the pulse signal constitute the intelligence of whole family control management and carry out intelligence home.The this kind of adoption PLC and variety spreads the system of feeling machine composing to have accurate, convenience, easily expand of characteristics, can better completion the complicated intelligence turn to control a task.Keyword:PLC;Spread a feeling machine;The intelligence is home目 錄1 引言（1）1.1可編程序控制器（PLC）概述（2）2 智能家居設(shè)備簡(jiǎn)介（8）2.1智能家居的定義及發(fā)展 （8）2.2我國(guó)智能家居發(fā)展?fàn)顩r （9）2.3智能家居技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（14）2.4智能家居的運(yùn)行工作情況（15）2.5智能家居系統(tǒng)的組成（15）2.6智能家居結(jié)構(gòu)模擬圖（16）2.7智能家居系統(tǒng)原理圖（17）3 方案選擇 （17）3.1智能家居控制系統(tǒng)主要的三種控制方式（17）3.2智能家居PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)（18）3.2.1智能家居PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)（18）3.2.2 PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（19）3.3智能家居系統(tǒng)各部分的選擇（19）3.4方案的確定 （20）4 智能家居系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （21）4.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖（21）4.2電機(jī)的選擇（21）4.3無線收發(fā)套件選擇（22）4.4濕度傳感器的選擇（23）4.5可燃性氣體和煙霧檢測(cè)傳感器的選擇（23）4.6可編程序控制器(PLC)選擇 （24）4.6.1 FX系列PLC性能比較（25）4.6.2 FX系列PLC的環(huán)境指標(biāo) （25）4.6.3F X系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo) （25）4.6.4 FX系列PLC的選擇 （26）5 控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) （27）5.1智能家居系統(tǒng)的控制要求（27）5.2 PLC I/O端口分配 （27）5.3系統(tǒng)程序流程圖（29）6 智能家居控制系統(tǒng)軟件程序（30）6.1智能窗戶程序（30）6.2智能室內(nèi)系統(tǒng)程序（30）6.3安防系統(tǒng)程序（31）6.4點(diǎn)動(dòng)程序（31）7 主要功能模塊設(shè)計(jì)（31）7.1光敏電阻仿接線圖（31）7.2溫度時(shí)間仿真仿接線圖（32）7.3聲控開門接線圖（33）7.4紅外線接線圖（33）7.5可燃性氣體檢測(cè)線圖（34）7.6晾衣服驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)化圖（35）8 結(jié)論 （36）致謝 （37）參考文獻(xiàn) （38）基于PLC的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 引言中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)過30年的高速發(fā)展，居民的生活水平和消費(fèi)能力有了很大提高，新需求的 增長(zhǎng)以及信息化對(duì)人們傳統(tǒng)生活的改變，讓許多人尤其是先富起來的一部分人，對(duì)智能家居 的需求日益強(qiáng)烈。由此，智能化小區(qū)建設(shè)近年來也是如火如荼，“智能家居”更是被炒得炙手可熱。連續(xù) 13 年蟬聯(lián)世界首富的微軟創(chuàng)始人比爾?蓋茨，對(duì)智能家居情有獨(dú)鐘，從 1990 年開始，花了七年時(shí)間，耗資 6000 萬美元，建造了一幢智能化豪宅。但現(xiàn)實(shí)生活中，對(duì)大多數(shù)人來說，這種夢(mèng)幻般的生活是觸摸不到的。但它向我們預(yù)示了一個(gè)令人向往的未來，那就是智能家居時(shí)代! 電力電子技術(shù)的發(fā)展、微電子技術(shù)的革新、控制理論的進(jìn)步給智能家居的發(fā)展帶來了契機(jī)，因此，PLC控制技術(shù)己成為現(xiàn)代智能家居行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)?？删幊炭刂破?PLC：Programmable LogicController)是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。傳統(tǒng)的電器都是以個(gè)體形式存在，沒有系統(tǒng)的管理與控制，而可編程控制器(PLC：Programmable LogicController)控制系統(tǒng)，就像一張無形的網(wǎng)絡(luò)，把所有能控制的電器以一定的結(jié)構(gòu)有機(jī)的組合起來，形成了一個(gè)整體，通過這個(gè)管理系統(tǒng)，用戶可以用遙控、場(chǎng)景、定時(shí)、遠(yuǎn)程、電腦等多種控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的智能管理與控制。以及實(shí)現(xiàn)電器的場(chǎng)景控制與管理，從而達(dá)到智能電器系統(tǒng)的節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的功能。由于可編程控制器(PLC：Programmable LogicController)控制系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)相比較具有以下特點(diǎn)(1) 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易 (2) 使用方便，編程簡(jiǎn)單，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。(3) 能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)。所以是智能控制家居的首選，能為維護(hù)和改進(jìn)服務(wù)提供很好的保障。1.1 可編程序控制器（PLC）概述1.1.1可編程序控制器(PLC )的產(chǎn)生PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是；一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。1.1.2可編程序控制器(PLC)的發(fā)展階段雖然 PLC問世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個(gè)階段：1.早期的PLC（60年代末70年代中期）早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制，定時(shí)等。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語言梯形圖一直沿用至今。2.中期的PLC（70年代中期80年代中，后期）在70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國(guó)，日本，德國(guó)等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)。這樣，使PLC得功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。3.近期的PLC（80年代中、后期至今）進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。1.1.3可編程序控制器(PLC)發(fā)展趨勢(shì)1.向高速度、大容量方向發(fā)展為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。2.向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場(chǎng)的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展?，F(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。3.PLC大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力為滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。4.增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。5.編程語言多樣化在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。1.1.4可編程序拉制器(PLC)的組成 PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 1.5可編程序控制器( PLC )的分類 1.1.5.1按結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。1.整體式PLC 整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。整體式PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成。基本單元內(nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒有CPU。基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。2.模塊式PLC 模塊式PLC是將PLC各組成部分，分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式PLC。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。1.1.5.2按功能分類根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。1.低檔PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。2.中檔PLC 除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。3.高檔PLC 除具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。1.1.5.3按I/O點(diǎn)數(shù)分類1.小型PLCI/O點(diǎn)數(shù) 2048點(diǎn)；多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量816K。 1.1.6可編程序控制器(PLC )的工作原理可編程控制器(PLC)的特點(diǎn)PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。 1.1.7可編程序控制器(PLC )的特點(diǎn)1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)(1)平均故障間隔時(shí)間長(zhǎng)。(2)故障修復(fù)時(shí)間（平均修復(fù)時(shí)間）短。2.通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠自動(dòng)化中也被大量采用。 3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過程。4.編程簡(jiǎn)單，容易掌握目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過閱讀PLC的用戶手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語句表等編程語言。PLC在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺g成匯編語言然后執(zhí)行（PLC內(nèi)部增加了解釋程序）。與直接執(zhí)行匯編語言編寫的用戶程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時(shí)間要長(zhǎng)一些，但對(duì)于大多數(shù)機(jī)電控制設(shè)備來說，是微不足道的，完全可以滿足控制要求。5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量由于PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線工作量大為減少。同時(shí)，PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。6.體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低。并且由于PLC的強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。以三菱公司的F1-40M型PLC為例：其外型尺寸僅為305110110mm，重量2.3kg，功耗小于25VA；而且具有很好的抗振、適應(yīng)環(huán)境溫、濕度變化的能力?，F(xiàn)在三菱公司又有FX系列PLC，與其超小型品種F1系列相比：面積為47%,體積為36%，在系統(tǒng)的配置上既固定又靈活，輸入輸出可達(dá)24128點(diǎn)。 1.1.8可編程序控制器(PLC )控制智能家居的優(yōu)點(diǎn)1.智能家居控制中采用了PLC，系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易，可靠性大大提高。2. 能適應(yīng)各種的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。3.PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。4.PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。用于群控調(diào)配和管理，并提高智能家居運(yùn)行效率。5.更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。2智能家居設(shè)備簡(jiǎn)介2.1智能家居的定義及發(fā)展智能家居概念的起源甚早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國(guó)聯(lián)合科技公司（United Techno1ogies Building System）將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding時(shí)，才出現(xiàn)了首棟的智能型建筑,從此也揭開了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕。最著名的智能家居要算比爾蓋茨的豪宅。比爾蓋茨在他的“未來之路”一書中以很大篇幅描繪他正在華盛頓湖建造的私人豪宅。他描繪他的住宅是“由硅片和軟件建成的”并且要“采納不斷變化的尖端技術(shù)”。經(jīng)過7年的建設(shè)，1997年，比爾蓋茨的豪宅終于建成。他的這個(gè)豪宅完全按照智能住宅的概念建造，不僅具備高速上網(wǎng)的專線，所有的門窗、燈具、電器都能夠通過計(jì)算機(jī)控制，而且有一個(gè)高性能的服務(wù)器作為管理整個(gè)系統(tǒng)的后臺(tái)。智能家居是IT技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)）、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)向傳統(tǒng)家電產(chǎn)業(yè)滲透發(fā)展的必然結(jié)果。由社會(huì)背景之層面來看，近年來信息化的高度進(jìn)展，通訊的自由化與高層次化、業(yè)務(wù)量的急速增加與人類對(duì)工作環(huán)境的安全性、舒適性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大為增加此外在科學(xué)技術(shù)方面，由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展與電子信息通訊技術(shù)之成長(zhǎng)，也促成了智能家居的誕生。20世紀(jì)80年代初, 隨著大量采用電子技術(shù)的家用電器面市,住宅電子化出現(xiàn)。80年代中期，將家用電器/通信設(shè)備與安全防范設(shè)備各自獨(dú)立的功能綜合為一體后，形成了住宅自動(dòng)化概念。80年代末，通信與信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了通過總線技術(shù)對(duì)住宅中各種通信/家電/安防設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控與管理的商用系統(tǒng)，這在美國(guó)稱為SmartHome,也就是現(xiàn)在智能家居的原型智能家居最初的定義是這樣的：將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備/家用電器和家庭安防裝置，通過家庭總線技術(shù)(HBS)連接到一個(gè)家庭智能系統(tǒng)上，進(jìn)行集中或異地監(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)HBS是智能住宅的基本單元也是智能住宅的核心世界上第一幢智能建筑1984年在美國(guó)康涅迪格州出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)只是對(duì)一座舊式大樓進(jìn)行了一定程度的改造，采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)大樓的空調(diào)、電梯、照明等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，并提供語音通信、電子郵件和情報(bào)資料等方面的信息服務(wù)。智能家居最早沿于英文Smart Home，早先更多提法是Home Automation 家庭自動(dòng)化，因?yàn)樵缦壬婕暗漠a(chǎn)品都與家庭自動(dòng)化產(chǎn)品和配件有關(guān)，自動(dòng)化、智能化是其重要特點(diǎn)。幾年前，美國(guó)、歐洲和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后提出了“ 智能住宅”(即智能家居Smart Home)的概念。其目標(biāo)就是：“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)(HBS)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(Smart Home)頻繁出現(xiàn)在各大媒體上，成了人們耳熟能詳?shù)脑~匯。目前關(guān)于智能家居的稱謂多種多樣，諸如：電子家庭(Electronic Home)、e-Home、數(shù)字家園(Digital family)、家庭自動(dòng)化(Home Automation)、家庭網(wǎng)絡(luò)(Home net/Networks for Home)、網(wǎng)絡(luò)家居(Network Home)、智能化家庭(Inte1ligent home)等等幾十種，盡管名稱是五花八門，但它們的含義和所要完成的功能大體是相同的。 目前通常把智能家居被定義為利用電腦、網(wǎng)絡(luò)和綜合布線技術(shù)，通過家庭信息管理平臺(tái)將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合的一個(gè)系統(tǒng)。也就是說，首先，它們都要在一個(gè)家居中建立一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)，為家庭信息提供必要的通路，在家庭網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)的控制下，通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有家庭網(wǎng)絡(luò)上的家電和設(shè)備的控制和監(jiān)測(cè)。其次，它們都要通過一定的媒介平臺(tái)，構(gòu)成與外界的通訊通道，以實(shí)現(xiàn)與家庭以外的世界溝信息，滿足遠(yuǎn)程控制/監(jiān)測(cè)和交換信息的需求。最后，它們的最終目的都是為滿足人們對(duì)安全、舒適、方便和符合綠色環(huán)境保護(hù)的需求。2.2 我國(guó)智能家居發(fā)展?fàn)顩r智能家居至今在中國(guó)已經(jīng)歷了近10年的發(fā)展，從人們初最初的夢(mèng)想，到今天真實(shí)的走進(jìn)我們的生活，經(jīng)歷了一個(gè)艱難的過程提到智能化家居，人們立刻會(huì)聯(lián)想到網(wǎng)絡(luò)。冰箱上網(wǎng)、洗衣機(jī)上網(wǎng)、電視機(jī)上網(wǎng)、微波爐上網(wǎng) 開發(fā)者高舉智能家居大旗，宣稱網(wǎng)絡(luò)家電可以使生活達(dá)到全數(shù)字化，讓人們感到輕松方便。智能家居當(dāng)然不止是這些。 在國(guó)內(nèi)，智能家居不是一個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品，也不是傳統(tǒng)意義上的“智能小區(qū)”概念，而是基于小區(qū)的多層次家居智能化解決方案。它綜合利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊、家電控制、綜合布線等技術(shù)，將家庭智能控制、信息交流及消費(fèi)服務(wù)、小區(qū)安防監(jiān)控等家居生活有效地結(jié)合起來，在傳統(tǒng)“智能小區(qū)”的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了向家的延伸，創(chuàng)造出高效、舒適、安全、便捷的個(gè)性化住宅空間。 2000年概念年：2000年是智能家居在中國(guó)的一個(gè)概念年。通過廣播電臺(tái)、電視、報(bào)紙和雜志等諸多媒體的廣泛宣傳，相當(dāng)一部分居民已經(jīng)接受了智能家居這個(gè)概念。各小區(qū)的開發(fā)商在住宅的設(shè)計(jì)階段也已經(jīng)或多或少考慮了智能化功能的設(shè)施，少數(shù)高檔的住宅小區(qū)已經(jīng)配套了比較完善的智能家庭網(wǎng)絡(luò)，并在房地產(chǎn)的銷售廣告中，已經(jīng)開始將“智能化”作為其一個(gè)“亮點(diǎn)”來宣傳。一些對(duì)科技發(fā)展動(dòng)向和市場(chǎng)趨勢(shì)敏感的科研機(jī)構(gòu)和有實(shí)力的公司，已經(jīng)看到這個(gè)市場(chǎng)的廣闊前景，意識(shí)到這是一個(gè)難得的機(jī)遇，開始或已經(jīng)研究和開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)和產(chǎn)品作了先期的部署和規(guī)劃。 2001年研究開發(fā)年：智能家居畢竟在硬件和軟件方面都具有一定的難度，在數(shù)個(gè)月或一年的時(shí)間里是不可能研究開發(fā)成功的。國(guó)外完成這個(gè)系統(tǒng)的過程一般要經(jīng)過35年的時(shí)間，當(dāng)然在中國(guó)也許用不了這么長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)橐延辛藝?guó)外的一些經(jīng)驗(yàn)可供參考，但估計(jì)23年的時(shí)間還是需要的。因此，2001年是各個(gè)科研機(jī)構(gòu)和公司從規(guī)劃到實(shí)際研究和開發(fā)的關(guān)鍵一年。如同以往相類似產(chǎn)品（如彩色電視機(jī)和VCD及DVD機(jī)）在我國(guó)的發(fā)展過程一樣，有些機(jī)構(gòu)和公司開始引進(jìn)一些國(guó)外的系統(tǒng)和產(chǎn)品，在一些豪華的公寓和住宅中已經(jīng)看到了它們的蹤跡。 2002年2003年實(shí)驗(yàn)?zāi)辏涸谶@一年中，有相當(dāng)一部分高檔和中檔的住宅小區(qū)和私人住宅，將在控制和管理上實(shí)現(xiàn)一般意義上的智能化，寬帶網(wǎng)將進(jìn)入一般居民的住宅和小區(qū)，為智能家庭網(wǎng)絡(luò)功能的完善佐以一定的條件。國(guó)內(nèi)一些公司的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品將逐漸進(jìn)入市場(chǎng)，一些國(guó)外的系統(tǒng)和產(chǎn)品也將在這一年開始以較大的規(guī)模進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，開始在市場(chǎng)上與中國(guó)的產(chǎn)品接觸。我國(guó)關(guān)于智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各種標(biāo)準(zhǔn)將陸續(xù)出臺(tái)，各種具有一定智能的可以上網(wǎng)的終端產(chǎn)品（智能家電/設(shè)備）將根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)研發(fā)出來，并逐步進(jìn)入市場(chǎng)。 2003年2004年推廣年：到20032004年，是智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在中國(guó)推廣應(yīng)用的兩年。我國(guó)自行研制的系統(tǒng)已經(jīng)較為成熟，并有能力與國(guó)外的系統(tǒng)和產(chǎn)品相抗衡。新建的住宅和小區(qū)大部分將配備一定的智能化設(shè)施和設(shè)備。美國(guó)和歐洲將在2003年2004年全面普及智能家庭網(wǎng)絡(luò)，各種可連網(wǎng)的終端電器/設(shè)備將大量出現(xiàn)在市場(chǎng)上。我國(guó)自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的可連網(wǎng)的家用電器/設(shè)備也將有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。 2005年2007年普及年：我國(guó)在智能家居技術(shù)領(lǐng)域與歐美國(guó)家的差距并不大，估計(jì)僅滯后23年，在這幾年中，我國(guó)將全面普及智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和產(chǎn)品，即開始走進(jìn)普通居民的家居中。在這個(gè)時(shí)期，整個(gè)市場(chǎng)將是以我國(guó)自行研究和開發(fā)的系統(tǒng)和產(chǎn)品為主；國(guó)外的產(chǎn)品將在高檔系統(tǒng)產(chǎn)品占有一席之地。真正智能家庭網(wǎng)絡(luò)的大市場(chǎng)將在20042007年中形成。我國(guó)人民將以怎樣的方式來觀看和參與在我國(guó)舉辦的2008年奧運(yùn)會(huì)，現(xiàn)在都是很難準(zhǔn)確預(yù)料和想象的，但有一點(diǎn)是可以肯定的：這將是以一種與現(xiàn)在觀看體育比賽完全不同的方式和心態(tài)。2008年2010年競(jìng)爭(zhēng)年：眾所周知的金融危機(jī)讓很多智能家居的從業(yè)者裹緊了衣服，新產(chǎn)品研發(fā) 步伐，產(chǎn)品推廣計(jì)劃，區(qū)域整體營(yíng)銷均取消或推遲。伴隨著國(guó)內(nèi)媒體展開的金融危機(jī)影響大 討論，智能家居行業(yè)，放大到整個(gè)家居行業(yè)卻并沒有受到太多影響。據(jù)有關(guān)資料顯示，2009 年上半年國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)銷售總量已經(jīng)超過了 2008 年，全國(guó)的規(guī)模性家居企業(yè)，1 至 6 月份利潤(rùn)增長(zhǎng)了 22%，銷售增長(zhǎng)了 17%。作為地產(chǎn)和家居行業(yè)的延伸行業(yè)，智能家居顯然在這種上揚(yáng)的趨勢(shì)帶動(dòng)下，穩(wěn)步前行，沒有大的爆發(fā)，也沒有令人沮喪的滯后，她始終在眾人不斷追捧和質(zhì)疑聲中前行。市場(chǎng)上的實(shí)質(zhì)動(dòng)作卻頻頻加劇，首先是海爾宣布在全國(guó)開展“智慧屋”體驗(yàn)中心；霍尼韋爾正式向業(yè)內(nèi)推出 HRIS-1000 系列智能家居系統(tǒng)；TCL-羅格朗召開全球新品推介會(huì)，正式推出“奧特智能家居產(chǎn)品系列”。國(guó)內(nèi)智能家居基本由以下幾個(gè)方向演變而來：（1） 傳統(tǒng)的可視對(duì)講。家庭防盜產(chǎn)品生產(chǎn)廠家一般有一定的電子產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)等經(jīng)驗(yàn)，可以在其原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加控制功能和其他一些功能，來實(shí)現(xiàn)家庭自動(dòng)化，這些公司有一定的工程、設(shè)計(jì)院等關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)，并利用原對(duì)講、防盜產(chǎn)品市場(chǎng)來推廣產(chǎn)品。（2） 傳統(tǒng)的家電企業(yè)、IT企業(yè)。這些企業(yè)結(jié)合其在家電控制領(lǐng)域、IT領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)開發(fā)出智能家居的產(chǎn)品，能更好地和家電結(jié)合在一起，他們利用自己的渠道優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)影響力，積累多年的管理經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和良好的售后服務(wù)、信譽(yù)來打開市場(chǎng)。（3） 傳統(tǒng)的電工產(chǎn)品制造企業(yè)，通過整合智能控制的技術(shù)成果，在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加智能化的特點(diǎn)，通過原有的銷售渠道來打開市場(chǎng)。現(xiàn)今市場(chǎng)上智能家居品牌繁多，根據(jù)實(shí)現(xiàn)的側(cè)重點(diǎn)及消費(fèi)者個(gè)人家庭環(huán)境的不同，在品牌的選擇上也讓消費(fèi)者難以決擇。但即使再多的品牌，其核心技術(shù)無外乎以下三種：電力載波技術(shù)、總線型技術(shù)和無線技術(shù)。各技術(shù)基本介紹：1、總線型技術(shù)：所有設(shè)備通信與控制都集中在一條總線上，是一種全分布式智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其產(chǎn)品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。典型的總線技術(shù)采用雙絞線總線結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以從總線上獲得供電（24V/DC），亦通過同一總線實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無極性、無拓?fù)溥壿嬒拗频幕ミB和通信，信號(hào)傳輸速率和系統(tǒng)容量則分別為10KBPS和4G。 總線型技術(shù)比較適合于樓宇和小區(qū)智能化等大區(qū)域范圍的控制，現(xiàn)開始部分應(yīng)用于別墅智能化，但一般設(shè)置安裝比較復(fù)雜，造價(jià)較高，工期較長(zhǎng)，只適用新裝修用戶。典型廠家：ABB公司的“I-BUS”、奇勝公司的“C-BUS”、“Lonworks”等等。2、無線技術(shù)：即利用各種無線標(biāo)準(zhǔn)，如射頻（RF）技術(shù)、IrDA紅外線技術(shù)、HomeRF協(xié)議、Zigbee技術(shù)、X2D技術(shù)等進(jìn)行設(shè)備間的傳輸與控制。 無線技術(shù)無需重新布線，安裝方便靈活，而且根據(jù)需求可以隨時(shí)擴(kuò)展或改裝，適用于新裝修用戶和已裝用戶。隨著目前Zigbee技術(shù)和RF技術(shù)的快速發(fā)展，以無線方式實(shí)現(xiàn)的智能家居市場(chǎng)將越來越明確。 典型廠家：波創(chuàng)公司的“射頻（RF）技術(shù)”、Control4公司的“Zigbee技術(shù)”、達(dá)泰多公司的“X2D技術(shù)”等等。3、 電力載波技術(shù)：即利用現(xiàn)有的電網(wǎng)，兩端加以調(diào)制解調(diào)器，以50Hz或（60Hz）為載波，再以120KHz的脈沖為調(diào)變波（Modulating Wave），進(jìn)行信號(hào)的傳輸與控制。 電力載波技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是利用現(xiàn)有的電網(wǎng)，便能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)家居智能化的改造，但是由于其通信傳輸是以電線為載體，因此對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性有要求，在國(guó)內(nèi)此電網(wǎng)干擾的問題尤為嚴(yán)重，同時(shí)其網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度慢(傳輸一個(gè)指令需要0.883s)，這也很大程度的制約了電力載波技術(shù)在智能家居行業(yè)的發(fā)展。 典型廠家：上海索博公司的“X-10”技術(shù)和“PLCBUS”技術(shù)等等。各智能家居技術(shù)對(duì)比表比較項(xiàng)目總線類無線類電力載波典型技術(shù)C-Bus無線射頻（RF）ZigbeePLCBUSx10典型廠家奇勝波創(chuàng)Control4上海索博上海索博應(yīng)用范圍主要應(yīng)用于體育場(chǎng)等樓宇智能化主要應(yīng)用于辦公與小房型住宅適用于住宅與樓宇智能化同時(shí)適合于住宅與樓宇智能化在國(guó)外廣泛應(yīng)用，較多適用性只適用于未裝修戶同時(shí)適合于已裝修與未裝修戶同時(shí)適合于已裝修與未裝修戶同時(shí)適合于已裝修與未裝修戶，并可應(yīng)用樓宇控制同時(shí)適合于已裝修與未裝修戶是否需布線需要另外布線無需重新布線無需重新布線無需重新布線無需重新布線雙向通信雙向通信，可反饋與查詢燈或電器的狀態(tài)與燈亮度單向通信雙向通信雙向通信，可反饋與查詢燈或電器的狀態(tài)與燈亮度單向通信技術(shù)難題安裝調(diào)試需要專業(yè)人員能穿透墻體，無方向性，但因阻礙物材質(zhì)與厚度的不一樣，出現(xiàn)遙控?zé)o法控制的“控制死角”，特別大房型或復(fù)雜結(jié)構(gòu)房體Zigbee的低功耗、自組網(wǎng)特性有效的解決了無線通信傳輸距離及信號(hào)衰減的問題通信傳輸是以電線為載體，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性有要求，同時(shí)其網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度慢(傳輸一個(gè)指令0.883s)通信傳輸是以電線為載體，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性有要求，同時(shí)其網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度慢(傳輸一個(gè)指令0.883s)開關(guān)可選性只能用廠家的面板只能用廠家的面板只能用廠家的面板可選水晶面板或暗藏模塊可選西蒙面板或暗藏模塊安裝調(diào)試期安裝調(diào)試復(fù)雜，周期較長(zhǎng)安裝簡(jiǎn)單，周期短安裝簡(jiǎn)單，周期短安裝簡(jiǎn)單，周期短安裝簡(jiǎn)單，周期短調(diào)試要求需要專業(yè)人員安裝調(diào)試一般技術(shù)人員一般技術(shù)人員一般技術(shù)人員一般技術(shù)人員技術(shù)優(yōu)/弱勢(shì)不能恢復(fù)傳統(tǒng)控制方式隨意選配、升級(jí)、移動(dòng)隨意選配、升級(jí)、移動(dòng)隨意選配、升級(jí)、移動(dòng)隨意選配、升級(jí)、移動(dòng)售后服務(wù)較復(fù)雜，若中控主機(jī)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)癱瘓，并不能用傳統(tǒng)方法控制系統(tǒng)沒有主機(jī)，就像替換普通開關(guān)，并可立即改用傳統(tǒng)方式控制如果家庭主機(jī)出現(xiàn)問題，并不影響下層控制器直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制系統(tǒng)沒有主機(jī)，就像替換普通開關(guān)，并可立即改用傳統(tǒng)方式控制系統(tǒng)沒有主機(jī)，就像替換普通開關(guān)，并可立即改用傳統(tǒng)方式控表212.3智能家居技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)智能信息家電將成為現(xiàn)代家庭的新時(shí)尚 進(jìn)入20世紀(jì)90年代后期以來，數(shù)字化技術(shù)取得了更加迅猛的發(fā)展并日益滲透到各個(gè)領(lǐng)域。隨著Internet網(wǎng)向普通家庭生活不斷擴(kuò)展，消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通訊一體化趨勢(shì)日趨明顯，智能化信息家電產(chǎn)品已經(jīng)開始步入社會(huì)和家庭。智能信息家電由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特點(diǎn)在21世紀(jì)將成為現(xiàn)代社會(huì)和家庭的新時(shí)尚。當(dāng)家庭綜合服務(wù)器(Integrated Home Server)將家庭中各種各樣的智能信息家電通過家庭總線技術(shù)連接在一起時(shí)，就構(gòu)成了功能強(qiáng)大、高度智能化的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)。 我們可以體驗(yàn)一下生活在智能信息家電所創(chuàng)造的現(xiàn)代化生活場(chǎng)景： 清晨6點(diǎn)20分，輕柔的音樂自動(dòng)響起并逐步增大音量催你起床，同時(shí)臥室的光線也逐漸調(diào)整到清晨的亮度。6時(shí)30分，電視自動(dòng)調(diào)整到CNN頻道播報(bào)當(dāng)日新聞。同時(shí)，你的智能咖啡壺已自動(dòng)熱好咖啡。出門時(shí)，你完全不必?fù)?dān)心燈還沒關(guān)，大門還沒鎖。因?yàn)樵谀汩_車上公路的時(shí)候，埋藏在地下的傳感器會(huì)檢測(cè)到你離家了，智能家居系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)幫你照料好一切。 上班以后，你可以隨時(shí)登陸到自己的家庭網(wǎng)站上查看安全防護(hù)系統(tǒng)的攝像記錄。通過連接到托兒所的攝像頭，你還可以觀察到你一歲小兒子的一舉一動(dòng)。而當(dāng)下午你的大兒子放學(xué)回家時(shí)，在他輸入安全秘碼進(jìn)屋的同時(shí)，你的尋呼機(jī)上會(huì)顯示出孩子已經(jīng)安全到家的消息。 下班路上，在離家還有一兩分鐘時(shí)，你掏出手機(jī)指示家里的空調(diào)開始工作。接著安裝在家門口的傳感器檢測(cè)到你回家了，由于天色已晚，院子的大燈自動(dòng)開啟，車庫的大門也自動(dòng)打開。 走進(jìn)廚房，熱氣騰騰的晚餐已經(jīng)備好。這要?dú)w功于你的智能電爐的快速烹飪功能。晚餐后，你來到家庭影院，電視機(jī)的頂置盒在白天已經(jīng)按照你的指示自動(dòng)搜索并攝錄了電視節(jié)目。睡覺前，你通過床邊的觸摸屏下載了電子郵件，然后按下了“晚安”鍵。這時(shí)，你家的燈全部熄滅，大門鎖好。而安全防衛(wèi)系統(tǒng)開始忠實(shí)地守衛(wèi)你的家園。 聽起來這一切好像是在做夢(mèng)，可是美國(guó)Electronic House雜志主編Amanda Finch卻指出這樣一套夢(mèng)幻般的智能信息家電系統(tǒng)正在進(jìn)入普通百姓的家庭。然而這種智能家居系統(tǒng)并不是智能信息家電的實(shí)質(zhì)。智能信息家電的實(shí)質(zhì)就是：專業(yè)系統(tǒng)變成通用系統(tǒng)，專有變通有。 2.4智能家居的運(yùn)行工作情況智能家居系統(tǒng)通過把各種傳感器和遙控傳送過來的信息進(jìn)行分析，按照程序設(shè)計(jì)的規(guī)律，對(duì)全家電器進(jìn)行控制。智能家居系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。這些都是通過各種電子器件和傳感器實(shí)現(xiàn)的。2.5智能家居系統(tǒng)的組成（1） 家居布線系統(tǒng)：家庭智能化的實(shí)現(xiàn)，第一步就要進(jìn)行家庭布線的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，家居布線系統(tǒng)把電話、有線電視、電腦網(wǎng)絡(luò)、影音系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化控制系統(tǒng)的布線統(tǒng)一規(guī)劃、布局，集中管理，為實(shí)現(xiàn)家居智能化提供網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過家居綜合布線既可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，又可以做到資源共享，家庭內(nèi)部只需一臺(tái)影碟機(jī)、音響、衛(wèi)星電視接收機(jī)就可以在家庭內(nèi)部每一個(gè)房間觀看電影、享受音樂，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電腦聯(lián)網(wǎng)，共享寬帶服務(wù)，多路電話任意接聽、轉(zhuǎn)接。而且采用綜合布線，使得家庭內(nèi)部布線系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性和可升級(jí)性，滿足不同用戶現(xiàn)在和未來的需求。（2） 家居安防系統(tǒng)：人們對(duì)于安防系統(tǒng)的要求越來越高，家居安防系統(tǒng)可以有效的利用技防手段來實(shí)現(xiàn)安全防范。家居安防系統(tǒng)包括防盜、防燃?xì)庑孤?、防火等功能，同時(shí)可遠(yuǎn)程監(jiān)控，便得住戶可以遠(yuǎn)程通過網(wǎng)絡(luò)或電話隨時(shí)了解家庭內(nèi)部情況，可監(jiān)聽、監(jiān)視或者監(jiān)視聽家庭內(nèi)部情況。（3） 家庭自動(dòng)化系統(tǒng)：智能家居的主體在于家庭自動(dòng)化，將來家庭自動(dòng)化的主體是家電、照明等電氣設(shè)備的控制。家庭自動(dòng)化系統(tǒng)能夠通過集中或者分布式控制家庭內(nèi)部照明或者家電，住戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或者電話遠(yuǎn)程控制家庭內(nèi)部設(shè)備。家居自動(dòng)化系統(tǒng)是將來智能家居的主要發(fā)展方向。（4） 家庭體驗(yàn)系統(tǒng)：人們對(duì)生活體驗(yàn)的要求越來越高，對(duì)家庭內(nèi)部影音系統(tǒng)、家庭內(nèi)部環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境等的需求也越來越高，用在這方面的消費(fèi)支出也將越來越高，將來的家居智能化也會(huì)更多的滿足人們這些消費(fèi)。2.6智能家居結(jié)構(gòu)模擬圖智能家居結(jié)構(gòu)模擬圖 圖212.7智能家居控制系統(tǒng)原理圖（如下圖）智能家居控制系統(tǒng)原理圖 圖2-23 方案選擇 3.1智能家居控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電器控制；微機(jī)控制；PLC控制。（1）PLC智能化高，邏輯控制可靠度高，具有通訊功能，占體積小，功耗小，輸入輸出不具有隔離功能，一個(gè)部件損壞，影響整體功能。（2）繼電器，動(dòng)作有壽命限制，一個(gè)元件故障可能造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰，會(huì)將故障擴(kuò)大化，成本最低，也最容易被偽劣產(chǎn)品冒充，可維修度最高，同時(shí)維修成本也低。（3）微機(jī)控制，成本比PLC低,邏輯針對(duì)性高，所以要在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)非常了解的時(shí)候才會(huì)使用，智能化比PLC高，專業(yè)應(yīng)用的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)的功能要比PLC多，具有安全性可靠性最高的特點(diǎn)，輸入輸出信號(hào)還可以實(shí)現(xiàn)一體化隔離，通訊組態(tài)模式最多。開發(fā)周期最長(zhǎng)，一旦要有變化修改比較麻煩。一旦實(shí)現(xiàn)自有批量生產(chǎn)，如果不包括軟件附加值，成本甚至比繼電器控制還要低。3.2智能家居 PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)3.2.1智能家居PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用和專用CPU 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。1.可靠性PLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它的連線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單。維修時(shí)間短。PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如。冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。PLC有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單。操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語言。編程出錯(cuò)率大大降低。PLC的硬件方面。采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件，對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。PLC的軟件方面，也采用了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波，軟件自診斷，簡(jiǎn)化編程語言等。2.易操作性 對(duì)PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可以顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。由于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷。維修人員可以很快找到故障的部位。3.靈活性PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單、應(yīng)用面拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變的十分容易。3.2.2智能家居 PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在智能家居控制中采用PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能家居運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高；去掉了大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化；PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便