高職智能家居教案

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用智能家居第 1 章智能家居概述? 本章要點(diǎn)? 了解智能家居的有關(guān)概念智能家居在我國(guó)的開(kāi)展情況。?熟悉智能家居的特征與相關(guān)技術(shù)。0? 熟悉智能家居主要控制技術(shù)與控制方式。掌握智能家居系統(tǒng)的組成? 1.1 智能家居的起源? 1.1.1 智能家居在國(guó)外的開(kāi)展? 智能家居的起源可從 1984年 1月算起，當(dāng)時(shí)美國(guó)聯(lián)合科技公司將建筑設(shè) 備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國(guó)康涅狄格州(Co nn ecticut)哈特福特市(Hartford )的一幢舊金融大廈進(jìn)行改建時(shí)，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(yǔ)音通信、電子郵件和情 報(bào)資料等方面的信息效勞。于是出現(xiàn)了公

2、認(rèn)的世界第一幢 “智能建筑 ，從 此也揭開(kāi)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(lái)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(guò) 7 年的建設(shè)， 1997年，比爾 .蓋茨的豪宅終于建成，如下列圖所示。? 1.1.2 智能家居在國(guó)內(nèi)的開(kāi)展? 我國(guó)智能家居的開(kāi)展經(jīng)歷了 4 個(gè)階段，分別是萌芽期 /智能小區(qū)期、開(kāi)創(chuàng) 期、徘徊期、融合演變期。? 1 萌芽期 /智能小區(qū)期( 1994年-1999 年)? 2 開(kāi)創(chuàng)期( 2000 年-2005 年)? 3徘徊

3、期( 2006-2021年)? 融合演變期( 2021-2021 年)智能家居始于 1994年，當(dāng)時(shí)尚處于概念摸索階段； 2000 年2005年，沿海 城市出現(xiàn)眾多研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)， 市場(chǎng)出現(xiàn)惡性競(jìng)爭(zhēng)局面。 國(guó)內(nèi)把戲眾多的創(chuàng)新產(chǎn)品， 由于質(zhì)量問(wèn)題和設(shè)計(jì)的不合理， 系統(tǒng)功能缺乏實(shí)用性， 產(chǎn)品無(wú)法正常使用， 最后 整個(gè)系統(tǒng)變成了擺設(shè)，在 2005 年 2021年這段時(shí)間，整個(gè)市場(chǎng)都在收縮。2021 年，技術(shù)進(jìn)步、互聯(lián)網(wǎng)通訊變革助推市場(chǎng)需求快速放量，市場(chǎng)得以恢復(fù)； 幾乎同時(shí)， 行業(yè)巨頭開(kāi)始布局中國(guó)， 智能新生態(tài)逐漸成型。 智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品共 有 20 個(gè)分類，根本功能包涵智能家電控制、智能照明、智能遙控

4、電動(dòng)窗簾、防 盜報(bào)警、門禁對(duì)講、消防報(bào)警、遠(yuǎn)程抄表 水、電、煤氣 系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊等。? 1.1.3 智能家居的開(kāi)展趨勢(shì)? 1 智能家居技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)? 智能家居技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)大致表現(xiàn)在無(wú)線智能家居大行其道， 云計(jì)算無(wú)處不 在，設(shè)備使用呈現(xiàn)全方位人性化三個(gè)方面。? 2 智能家居市場(chǎng)開(kāi)展趨勢(shì)智能家居實(shí)用功能? 近幾年，“智能家居是一個(gè)非常熾熱的詞。但在很多人看來(lái)，這一高大 上的話題顯得既陌生又遙遠(yuǎn)。 其實(shí)，智能家居早已通過(guò)各種不同的展現(xiàn)方 式滲入到了我們的日常生活中， 并從眾多方面來(lái)改變我們的生活。 隨著行 業(yè)的快速開(kāi)展， 高端產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)， 那么對(duì)于尋常百姓來(lái)說(shuō)， 有沒(méi)有什么 產(chǎn)品既實(shí)用， 性價(jià)比又

5、相對(duì)較高呢？行業(yè)專家提出： 四大實(shí)用功能助推智 能家居平民化。1、安防控制 對(duì)很多家庭來(lái)說(shuō)，當(dāng)家庭成員都外出時(shí)，最牽掛的就是家里的平安。 智能家居的安防系統(tǒng)， 不僅可以對(duì)家里進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控， 一旦有人闖入， 系 統(tǒng)可以立即向物業(yè)和公安部門報(bào)警，用戶也能在第一時(shí)間收到報(bào)警通知。當(dāng)家里的瓦斯等濃度超標(biāo)時(shí)， 系統(tǒng)也可以感應(yīng)到， 進(jìn)行報(bào)警， 第一時(shí)間排除 危險(xiǎn)。安防控制，讓您出門無(wú)后顧無(wú)憂。2、情景模式情景模式， 就是您可以按照生活中的不同情景， 綜合設(shè)置家電設(shè)備、 燈光照 明，讓它們滿足您的需求?；丶視r(shí)，手指輕輕按下 “回家情景 按鈕：客廳燈光會(huì)自動(dòng)慢慢變亮，窗簾打 開(kāi)，空調(diào)翻開(kāi)自動(dòng)調(diào)到適宜的溫度，

6、 電飯鍋開(kāi)始煲飯和湯， 電視機(jī)自動(dòng)翻開(kāi)到新 聞?lì)l道或是CD機(jī)開(kāi)始播放您喜愛(ài)的音樂(lè)。當(dāng)你離家時(shí)，選擇 “離家模式 ，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)電源，鎖好門窗，不再需 要反復(fù)確認(rèn)家里的門有沒(méi)有鎖、燈有沒(méi)有關(guān)。輕輕一點(diǎn)，全部搞定。3、智能模式 作為智能家居，智能模式當(dāng)然是少不了的必備功能。 智能模式相當(dāng)于給您的家安上了眼睛 人體紅外感應(yīng)，鼻子燃?xì)鈭?bào)警器， 煙霧報(bào)警，耳朵門磁，震動(dòng)感應(yīng)，時(shí)刻感知您的存在，并根據(jù)您的行為，調(diào) 整燈光，插座等設(shè)備。當(dāng)您半夜起來(lái)上廁所的時(shí)候，不用再摸黑開(kāi)燈，感應(yīng)燈會(huì) 自動(dòng)開(kāi)啟。因?yàn)橹悄?，個(gè)人管家隨身攜帶！4、遙控功能 不管在家里的哪個(gè)房間， 用一個(gè)遙控器便可控制家中所有的照明、 窗簾

7、、空 調(diào)、音響等電器。例如，看電視時(shí)， 不用因開(kāi)關(guān)燈和拉窗簾而錯(cuò)過(guò)關(guān)鍵的劇情； 衛(wèi)生間的換氣 扇沒(méi)關(guān)，按一下遙控器就可以了。遙控?zé)艄鈺r(shí)可以調(diào)亮度； 遙控音響時(shí)可以調(diào)音量； 遙控拉簾或卷簾時(shí)可以調(diào) 行程；遙控百頁(yè)簾時(shí)可以調(diào)角度。智能家居，實(shí)現(xiàn)您隨心所欲遙控生活的夢(mèng)想！5、家居節(jié)能我國(guó)正面臨著巨大的節(jié)能減排壓力。 而智能家居的出現(xiàn)， 讓建筑能耗的降低 成為可能。目前的智能家居節(jié)能， 多是利用感應(yīng)開(kāi)關(guān)控制的燈光系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)， 能對(duì) 亮度和溫度進(jìn)行不同模式的調(diào)節(jié)， 以及讓設(shè)備在需要時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟， 不用的時(shí)候自 動(dòng)關(guān)閉的功能，都在很大程度地節(jié)約了能源的消耗。家庭中的能耗主要分為幾個(gè)方面， 一是照明， 二

8、是制冷或是制熱， 三是一向 不被重視的待機(jī)能耗。一般的家庭，燈具往往都是滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，只要一開(kāi)燈，就 會(huì)按照電壓所對(duì)應(yīng)的功率在運(yùn)轉(zhuǎn)。 通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)的亮度， 即可配合自 然光照調(diào)整燈具的功率，自然起到節(jié)能的效果。電器和燈具是家庭用電的兩大主力。 在關(guān)閉開(kāi)關(guān)仍有插頭待機(jī)狀態(tài)下， 空調(diào) 的待機(jī)能耗功率是瓦，彩電瓦，PC主機(jī)瓦，顯示器瓦。而智能家居可以讓業(yè)主在清晨離家時(shí)輕輕一按就可切斷所有電器和電燈的 電源，當(dāng)下班回家時(shí)再度自動(dòng)通電，既方便省事還節(jié)能省電。1.2 智能家居的根本概念? 1.2.1 智能家居? 智能家居是一個(gè)以家庭住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備 自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)

9、構(gòu)、效勞、管理為一體的高效、舒適、平安、便利、環(huán)保的 居住環(huán)境。智能家居通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備如窗簾、空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)家 電、音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)以及三表抄送等連接到 一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、安防監(jiān)控、情景模式、遠(yuǎn)程控制、 遙控控制以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。? 1.2.2 數(shù)字家庭? 數(shù)字家庭也稱智慧家庭，它是指以家庭為中心，連結(jié)家庭內(nèi)的各種數(shù)字 設(shè)備，來(lái)整合提供和滿足家庭成員對(duì)家庭生活的多種需求。 不同的家庭人員構(gòu)成 對(duì)數(shù)字家庭有不同的理解和需求， 如，以?shī)蕵?lè)為主要需求的家庭那么對(duì)其客廳的數(shù) 字化情有獨(dú)鐘； 以滿足老年生活為主的家庭， 那么

10、對(duì)根據(jù)體征信息能否及時(shí)給出生 活建議和及時(shí)提供起居生活便利頗感興趣； 而全職工作者為主的家庭那么可能更青 睞于數(shù)字家庭的防盜設(shè)施和快捷的多功能數(shù)字生活電器應(yīng)用等等。 數(shù)字家庭的范 疇不僅限于家庭娛樂(lè)和家居控制 比方開(kāi)關(guān)、燈光、溫濕度控制等 ，還應(yīng)該包括 能源、醫(yī)療、安防、教育等，各種家庭機(jī)能幾乎無(wú)所不包。? 1.2.3 家庭自動(dòng)化? 家庭自動(dòng)化是指通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等手段，有助于 實(shí)現(xiàn)人們家務(wù)勞動(dòng)和家務(wù)管理的自動(dòng)化， 大大減輕人們?cè)诩彝ド钪械膭趧?dòng)強(qiáng)度， 節(jié)省時(shí)間， 提高物質(zhì)、文化生活水平。 家庭自動(dòng)化已是人類社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志 之一。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展和人們生活要求的

11、提高， 家庭自動(dòng)化的范圍也在 日益擴(kuò)大，如家庭平安系統(tǒng)、家庭自動(dòng)控制系統(tǒng)、 家庭信息系統(tǒng)和家用機(jī)器人等。? 1.2.4 信息家電? 信息家電是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、 電信技術(shù)和電子技術(shù)與傳統(tǒng)家電相結(jié)合的 新型家用電器。它包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字電視機(jī)頂盒、手持電腦HPC DVD超 級(jí)VCD無(wú)線數(shù)據(jù)通信設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、IP 等等，所有能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)交互信息的家電產(chǎn)品，都可以稱之為信息家電。?1.2.5 網(wǎng)絡(luò)家電? 網(wǎng)絡(luò)家電是將普通家用電器利用數(shù)字技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能控制技術(shù)設(shè)計(jì)改 進(jìn)的新型家電產(chǎn)品。 網(wǎng)絡(luò)家電可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)組成一個(gè)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)， 同時(shí)這個(gè)家 庭網(wǎng)絡(luò)又可以與外部互聯(lián)網(wǎng)相連接。?1

12、.2.6 智能家電? 智能家電也是一種新型的家用電器， 它將微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)引入家用電 器設(shè)備中，具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)自身故障、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)與遠(yuǎn)方控制 中心通信功能。? 智能家電大致分為兩類：一是采用電子、機(jī)械等方面的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備； 是模擬家庭中熟練操作者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行模糊推理和模糊控制。?1.2.7 智能家庭網(wǎng)絡(luò)? 智能家庭網(wǎng)絡(luò)一般包含兩層意義。 一是指在家庭內(nèi)部各種信息終端及各種家 用電器能通過(guò)智能家庭網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、 智能共享及協(xié)同效勞。 比方，使用一部智 能 就能遙控所有的家電設(shè)備， 不用一遍遍地尋找電視機(jī)、 機(jī)頂盒、 空調(diào)的遙 控器；甚至未來(lái)的智能廚房里灶具、冰箱、抽油煙機(jī)、

13、烤箱等設(shè)備之間能相互控 制。二是指通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)將公共網(wǎng)絡(luò)功能和應(yīng)用延伸到家庭， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接各種 信息終端，提供集成的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體、控制和管理等功能，實(shí)現(xiàn)信息在家 庭內(nèi)部終端與外部公網(wǎng)的充分流通和共享。? 1.2.8 物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。其突出特征是通過(guò)各種感知方式來(lái)獲取物理世界的各種信息， 結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、 移動(dòng)通 信網(wǎng)等進(jìn)行信息的傳遞與交互， 再采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理， 從而 提升人們對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。家居物聯(lián)網(wǎng)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。如下列圖所示£用扁即邑甯北工業(yè)監(jiān)控金共平安粗

14、酣醫(yī)理普能超遠(yuǎn)握醫(yī)療« M Sa蠻)豐)2G岡蠟鷹陽(yáng).認(rèn)證、KfiL計(jì)劇播審陽(yáng)嘀總中心4G河皓1 J* I. 1Sr t «&£C電慢2W衆(zhòng)羽碼識(shí)別脅年嘗頭偉畧器129云計(jì)算? 云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說(shuō)法，云計(jì)算( CloudComput ing)是一種基于 互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，它的運(yùn)算能力是每秒 10萬(wàn)億次。通過(guò)云計(jì)算可以按需將共 享的軟硬件資源和信息提供應(yīng)計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備，如用戶可通過(guò)臺(tái)式電腦、筆記本電腦、平板電腦、智能 或其他智能終端接入數(shù)據(jù)中心， 按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。云計(jì)算環(huán)境下數(shù)據(jù)中心管理如下列圖所示1.3 智能家居的特征智能家居是人們的一種

15、居住環(huán)境，讓家庭生活更加平安，節(jié)能，智能，便利 和舒適。智能家居的特征可歸納為操作隨意性、網(wǎng)絡(luò)多樣性、設(shè)備互聯(lián)性、功能 擴(kuò)展性與系統(tǒng)可靠性。1.3.1 操作隨意性? 智能家居的操作隨意性主要表現(xiàn)在操作方式多樣化，可以用智能觸摸屏，也 可以用情景遙控器， 還可以用 或平板電腦； 時(shí)間地點(diǎn)任意化， 智能家居可在 任何時(shí)間、 任何地點(diǎn)、任何情況下對(duì)室內(nèi)外任何設(shè)備均可實(shí)現(xiàn)及時(shí)、 全面的了解 和控制；燈光效果個(gè)性化，室內(nèi)的燈光可根據(jù)個(gè)人需求，設(shè)置不同的情景。例如 設(shè)定一個(gè)“燈光起夜情景，在這個(gè)情景中，可以設(shè)定臥室壁燈、客廳地?zé)?、衛(wèi) 生間小燈為“開(kāi)的狀態(tài)。情景設(shè)好后，在半夜起床時(shí)只需按下一個(gè) “燈光起夜

16、情景鍵，設(shè)定的燈會(huì)同時(shí)翻開(kāi)。1.3.2 網(wǎng)絡(luò)多樣性? 隨著網(wǎng)絡(luò)化、智能化時(shí)代的不斷推進(jìn)，智能家居中的家庭網(wǎng)絡(luò)也呈多樣化。 家庭網(wǎng)絡(luò)主要分無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)兩種。 其中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)因采用的技術(shù)不同， 又 分射頻技術(shù)、ZigBee技術(shù)與乙wave技術(shù)等，有線網(wǎng)絡(luò)也分總線技術(shù)與電力線載 波技術(shù)，總線技術(shù)又有 KNX總線、LonWorks總線、RS485總線、CAN總線等。1.3.3 設(shè)備互聯(lián)性? 智能家居中的各種家用電器可通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)， 并可順延電器的運(yùn)行 時(shí)段，避開(kāi)能源本錢頂峰期，為用戶節(jié)省電費(fèi)。此外，智能家居系統(tǒng)的可監(jiān)控能 耗模式是借助無(wú)線通信、計(jì)量和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)。可以采用的無(wú)線通信方式包括

17、Wi-Fi或ZigBee等。借助ZigBee通信，家用電器可通過(guò)電表或家庭能源管理系統(tǒng) 獲取能源價(jià)格信號(hào)，并發(fā)回由控制主機(jī)計(jì)量電路測(cè)得的能源使用情況。1.3.4 功能擴(kuò)展性 智能家居進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)已走過(guò)了近十年的開(kāi)展歷程， 目前還處在開(kāi)展初期。 隨著 國(guó)家“十二五 規(guī)劃制定以及電信網(wǎng)、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合的快速開(kāi)展， 物聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用， 智能家居也在加快腳步開(kāi)展。 智能家居的功能擴(kuò)展性表現(xiàn)在 為滿足不同類型、 不同檔次、 不同風(fēng)格的住宅用戶的需求， 智能家居的控制主機(jī) 的軟件系統(tǒng)可在線升級(jí)， 控制功能也可不斷完善。 除能實(shí)現(xiàn)智能燈光控制、 電器 控制、安防報(bào)警、背景音樂(lè)、視頻共享、門窗

18、控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控外，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 澆花掃地，老人小孩防護(hù)，寵物喂食、緊急 求助等。1.3.5 系統(tǒng)可靠性智能家居的系統(tǒng)可靠性主要表現(xiàn)在智能中心控制主機(jī)是基于互聯(lián)網(wǎng) +GSM移動(dòng)網(wǎng) 雙網(wǎng)平臺(tái)設(shè)計(jì)， 雙網(wǎng)設(shè)計(jì)大大提高了系統(tǒng)的可靠性， 即使在某些互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速低或 不穩(wěn)定的地方使用也不會(huì)影響系統(tǒng)的主要功能。智能家居系統(tǒng)采用射頻 RF、ZigBee技術(shù)、無(wú)線寬帶Wi-Fi、傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議TCP/IP等協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)無(wú)線方式來(lái)發(fā)送指令。燈光、窗簾、電器控制采用RF傳輸命令，進(jìn)行集中監(jiān)視和控制。1.4 智能家居相關(guān)技術(shù)智能家居是一個(gè)完整的智能化、 自動(dòng)化、 網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代家庭， 其主要技術(shù)包 括

19、綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、平安防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和音視頻技術(shù)。1.4.1 綜合布線技術(shù) 綜合布線技術(shù)是一種信息傳輸技術(shù)，它將所有 、數(shù)據(jù)、圖文、圖像及多媒體 設(shè)備的布線綜合 或組合 在一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)上， 實(shí)現(xiàn)了多種信息系統(tǒng)的兼 容、共用和互換互調(diào)性能。綜合布線技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一種特殊傳輸技術(shù)。 即它是在建筑和建筑群環(huán)境下的一種信息有線傳輸技術(shù)； 它在建筑物內(nèi)或建筑群 間傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信息滿足人們?cè)诮ㄖ飪?nèi)的各種信息要求。因此，它 能滿足所支持的語(yǔ)音、 數(shù)據(jù)、多媒體等系統(tǒng)的傳輸速率和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求， 也是 智能建筑弱電技術(shù)主要技術(shù)之一。1.4.2 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)? 網(wǎng)絡(luò)通訊技

20、術(shù)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信 息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)?，使信息資源到達(dá)充分共享的技術(shù)。? 其中通信網(wǎng)按功能與用途不同，一般可分為物理網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和支撐管理網(wǎng)等 三種。1.4.3 平安防范技術(shù)? 平安防范技術(shù)是社會(huì)公共平安科學(xué)技術(shù)的一個(gè)分支， 具有其相對(duì)獨(dú)立的技術(shù) 內(nèi)容和專業(yè)體系。? 平安防范技術(shù)通常分為三類：? 一是物理技術(shù)防范。? 二是電子防范技術(shù)。? 三是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)防范技術(shù)。1.4.4 自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)是 20世紀(jì)開(kāi)展最快、影響最大的技術(shù)之一， 也是 21世紀(jì)最重 要的高新技術(shù)之一。 當(dāng)前各項(xiàng)新技術(shù)、 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、日常生活等各個(gè)領(lǐng)域， 都離不開(kāi)

21、自動(dòng)控制技術(shù)。? 從控制的方式看，自動(dòng)控制系統(tǒng)有閉環(huán)和開(kāi)環(huán)兩種。1.4.5 音視頻技術(shù)? 音視頻技術(shù)是研究音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的產(chǎn)生、收集、處理、傳輸和存儲(chǔ)的 技術(shù)，是傳統(tǒng)音響技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)字聲像技術(shù)相結(jié)合的一門實(shí)用技術(shù)。 智能家居中 的背景音樂(lè)、家庭影院就是音視頻技術(shù)的具體應(yīng)用。智能家居主要控制技術(shù)簡(jiǎn)介?目前市場(chǎng)上智能家居品牌繁多，但其控制技術(shù)主要有以下三種：總線技術(shù)、 無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)和電力載波技術(shù)。根據(jù)?智能家居?雜志2021年初進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，各種技術(shù)在產(chǎn)品中所占的百分比方下列圖所示。下列圖顯示各種技術(shù)在產(chǎn)品中所占的百分比，僅是一份市場(chǎng)調(diào)查，并不能反映某種技術(shù)的優(yōu)劣，僅供讀者在了 解各種技術(shù)

22、時(shí)參考。KNX 14%總線技術(shù)? 總線技術(shù)是指將所有設(shè)備的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(guò)同一總線實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無(wú)極性、無(wú)拓?fù)溥壿?限制的互連和通信，信號(hào)傳輸速率和系統(tǒng)容量那么分別為10kbps和4G。? 在智能家居中采用雙絞線為控制總線，以此通信介質(zhì)的主要有KNX總線、Lon Works總線、RS-485總線、CAN總線等。就總線本身而言，這幾種總線的拓 撲結(jié)構(gòu)根本是相同的，如下列圖所示，不同的只是通信協(xié)議和接

23、口。1.5.2 無(wú)線組網(wǎng)技術(shù) 無(wú)線智能家居網(wǎng)絡(luò)是指在家庭內(nèi)部將各種電氣設(shè)備和電氣子系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線電連 接起來(lái)，采用統(tǒng)一的通信協(xié)議， 對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享， 對(duì)外通過(guò)網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)互聯(lián) 進(jìn)行信息交換的無(wú)線局域網(wǎng)。無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)是智能家居未來(lái)的開(kāi)展趨勢(shì)， 因?yàn)樗サ袅朔爆嵉牟季€。 無(wú)線組網(wǎng) 技術(shù)主要包括 RF、ZigBee乙Wave、Wi-Fi、藍(lán)牙、6LoWPAN等幾種無(wú)線技術(shù)。?1射頻識(shí)別RFID技術(shù)? 射頻識(shí)別英文簡(jiǎn)稱RFID技術(shù)，是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù) 據(jù)速率、低本錢的無(wú)線通信技術(shù)。通過(guò)高頻的無(wú)線頻率 315 或 、 868MHz、 915MHz 等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，實(shí)現(xiàn)燈光、窗簾、家電等的

24、遙控功能。這 種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是局部產(chǎn)品無(wú)需重新布線，利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 家電和燈光的控制，安裝設(shè)置都比擬方便，無(wú)須預(yù)先布線，不會(huì)破壞原有家居 的美觀。? 2ZigBee技 術(shù)? ZigBee技術(shù)是一種無(wú)線連接技術(shù)，可工作在 全球流行、868MHz歐 洲流行和 915MHz美國(guó)流行3個(gè)頻段上，分別具有最高 250kbit/s、20kbit/s和 40kbit/s的傳輸速率.它的傳輸距離在 1075m的范圍內(nèi)，但可以繼續(xù)增加。它 是一種近距離、低復(fù)雜度、長(zhǎng)功耗、低速率、低本錢的雙向無(wú)線通信技術(shù)，主要 用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及典型的 有周期性數(shù)據(jù)、

25、間歇性數(shù)據(jù)和低反響時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。? 3Z-Wave 技術(shù)?乙Wave是一種新興的基于射頻的、低本錢、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短 距離無(wú)線通信技術(shù)。工作頻帶為90842MHz美國(guó)歐洲，采用FSKBFSK/GFS調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為，信號(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi) 是30m,室外可超過(guò)100m，適合于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)合。隨著通信距離的增大，設(shè) 備的復(fù)雜度、功耗以及系統(tǒng)本錢都在增加，相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線通信技術(shù)， Z-Wave 技術(shù)專門針對(duì)窄帶應(yīng)用并采用創(chuàng)新的軟件解決方案取代本錢高的硬件， 因此只需花費(fèi)其它類似技術(shù)的一小部份本錢就可以組建高質(zhì)量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，Z-Wave 技術(shù)將是最低功耗和最低本錢的

26、技術(shù)，有力地推動(dòng)著低速率無(wú)線個(gè)人區(qū) 域網(wǎng)。? 4 藍(lán)牙技術(shù)? 藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)是一種短途的無(wú)線通信技術(shù)，其通信距離一般在 10m以 內(nèi)，能讓移動(dòng) 、平板式計(jì)算機(jī)、筆記本式計(jì)算機(jī)等移動(dòng)設(shè)備或者PC等固定設(shè)備之間進(jìn)行方便快速的無(wú)線信息交換。? 56LOWPAN 技術(shù)? 6LOWPAN技術(shù)采用規(guī)定的物理層和 MAC層，不同之處在于6LOWPAN技術(shù)使用IETF規(guī)定的IPv6功能，上層采用TCP/IPv6協(xié)議棧。? 6Wi-Fi 技術(shù)? Wi-Fi俗稱無(wú)線寬帶，是一種基于勺無(wú)線局域網(wǎng)。它是一種短程 無(wú)線傳輸技術(shù)， 能夠在數(shù)百厘米范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線電信號(hào)。 隨著技術(shù)的開(kāi)展，以及及

27、等標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，現(xiàn)在這個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)已被統(tǒng)稱為 Wi-Fi。1.5.3 電力線載波技術(shù)? 電力線將電能傳輸?shù)郊抑械拿總€(gè)房間的用電設(shè)備， 同時(shí)也將家中所有的電燈、 電器連成了家庭網(wǎng)絡(luò)。電力線載波(英文簡(jiǎn)稱PLC技術(shù)是指利用現(xiàn)有電力線作為 信息傳輸媒介，通過(guò)載波方式將語(yǔ)言或數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行高速傳輸?shù)囊环N通信方式。 其最大特點(diǎn)是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)， 只要有電力線， 就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞， 是利用 30MHz頻帶范圍在電力線路上傳輸信號(hào)，傳輸速率依具體設(shè)備不同在 45Mbps 之間。智能家居系統(tǒng)的組成? 智能家居主要由控制主機(jī)又稱智能網(wǎng)關(guān)、各種傳感器、探測(cè)器、遙控器、 智能開(kāi)關(guān)、智能插座及家庭網(wǎng)絡(luò)等組成，如下列圖所示

28、。控制主機(jī)? 控制主機(jī)是智能家居的組成局部之一， 它是家庭網(wǎng)絡(luò)和外界網(wǎng)絡(luò)溝通的橋梁， 是通向互聯(lián)網(wǎng)的大門。在智能家居中由于使用了不同的通信協(xié)議、 數(shù)據(jù)格式或語(yǔ) 言，控制主機(jī)就是一個(gè)翻譯器?？刂浦鳈C(jī)對(duì)收到的信息要重新打包， 以適應(yīng)不同 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨蟆Ｍ瑫r(shí)，控制主機(jī)還可以提供過(guò)濾和平安功能?？刂浦鳈C(jī)有的也 稱智能網(wǎng)關(guān)等。傳感器與探測(cè)器? 傳感器與探測(cè)器的作用就像一個(gè)人的眼睛人體紅外感應(yīng)器，鼻子燃?xì)鈭?bào)警器，煙霧報(bào)警，耳朵門磁，震動(dòng)感應(yīng)，它能將看到、聞到、聽(tīng)到的信息 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送到控制主機(jī)。智能家居一般均安裝了溫、濕度一體化傳感器，可 燃?xì)怏w傳感器，煙霧傳感器，人體紅外探測(cè)器，無(wú)線門磁探測(cè)器，無(wú)線

29、幕簾探測(cè) 器，玻璃破碎探測(cè)器等。1.6.3 智能控制面板? 智能控制面板包括開(kāi)關(guān)面板與插座面板是人工 / 自動(dòng)兩用控制開(kāi)關(guān)與電源插 座，如智能燈光面板的主要作用是實(shí)現(xiàn)智能燈光的開(kāi)關(guān)控制和亮度調(diào)節(jié)。 它同普 通開(kāi)關(guān)一樣，用手觸摸一下， 就能控制燈具的開(kāi)或關(guān)， 另一方面可接收控制主機(jī) 發(fā)的指令進(jìn)行智能燈光控制。1.6.4 無(wú)線電遙控器? 無(wú)線電遙控器的作用是脫離智能家居的控制主機(jī)，對(duì)室內(nèi)燈光、電器進(jìn)行簡(jiǎn) 單情景模式控制或?qū)矣秒娖髋c燈光進(jìn)行組合控制。 它與普通的空調(diào)遙控器、 電 風(fēng)扇遙控器不同之處有兩點(diǎn)： 一是控制原理不同， 普通的遙控器是屬紅外線遙控， 無(wú)線電遙控器是采用315MHz或433MH

30、z的射頻進(jìn)行遙控；一是控制作用不同， 普通的遙控器是一個(gè)按鍵控制一種功能， 如開(kāi)或關(guān)、增加或減少、上升或下降等， 而智能家居中的無(wú)線電遙控器除一個(gè)按鍵控制一種功能外， 還能一鍵控制多個(gè)功 能組合，實(shí)現(xiàn)情景模式控制，如按一下“回家場(chǎng)景按鍵，便可以同時(shí)開(kāi)燈、打 開(kāi)窗簾、開(kāi)啟空調(diào)、電視機(jī)、電飯鍋等。1.6.5 家庭網(wǎng)絡(luò)? 家庭網(wǎng)絡(luò)是在家庭范圍內(nèi) 可擴(kuò)展至鄰居， 小區(qū)將計(jì)算機(jī)、 、家用電器、 安防控制系統(tǒng)、 照明控制和廣域網(wǎng)相連接的一種新技術(shù)。 家庭網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多子網(wǎng) 結(jié)構(gòu)的分別采用不同底層協(xié)議的混合網(wǎng)絡(luò)，與局域網(wǎng) LAN和廣域網(wǎng)WAN 相比，在系統(tǒng)構(gòu)成、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及用戶群體方面都具有自己的特點(diǎn)， 未來(lái)

31、的家庭網(wǎng) 絡(luò)實(shí)現(xiàn)必須提供完整的系統(tǒng)集成方案、高度的互操作性和靈活易用的網(wǎng)絡(luò)接口。1.6.6 射頻控制主機(jī)的安裝與設(shè)置? 1 檢查主機(jī)配件?2 組網(wǎng)通電測(cè)試?3 用戶登陸1.7 智能家居的控制方式? 智能家居在控制方式上有本地控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制、定時(shí)控制和一鍵情景控 制 4 種方式。? 1.7.1 本地控制? 本地控制是指在受控家電附近，通過(guò)智能開(kāi)關(guān)、無(wú)線遙控器、控制屏、平板 電腦及家用電器本身的操作按鈕等，對(duì)家電及燈具進(jìn)行的各種操作。1.7.2 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制? 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制一般是指在遠(yuǎn)離住宅的地方，通過(guò) 機(jī)、智能 及外部網(wǎng) 絡(luò)對(duì)家電、燈具與門窗等進(jìn)行的控制操作。? 1.7.3 定時(shí)控制? 定時(shí)

32、控制是指在控制主機(jī)內(nèi)事先對(duì)家中的固定事件進(jìn)行編程固化，例如，定 時(shí)開(kāi)關(guān)窗簾，定時(shí)開(kāi)關(guān)熱水器等等，電視、音響、照明、喂寵物等均可設(shè)定時(shí)控 制。1.7.4 一鍵情景控制? 一鍵情景控制是指將家中燈光、窗簾、空調(diào)和其他家用電器的假設(shè)干個(gè)設(shè)備任 意組合，形成一個(gè)自定義的情景模式， 然后按下任一情景模式鍵， 便可按預(yù)先設(shè) 定的情景模式開(kāi)啟燈光、窗簾、空調(diào)或其他家用電器。思考題? 1 我國(guó)智能家居的開(kāi)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？? 2 什么是智能家居？什么是數(shù)字家庭？?jī)烧哂泻螀^(qū)別？? 3 什么是物聯(lián)網(wǎng)？其體系結(jié)構(gòu)分為哪幾層？? 4 什么是云計(jì)算？云平臺(tái)典型物理架構(gòu)如何？? 5 智能家居有哪些特征？? 6 智能家居

33、相關(guān)技術(shù)有哪些？? 7 智能家居主要控制技術(shù)與控制方式有哪些？? 8 智能家居主要由哪幾局部組成？第2章照明智能控制?本章要點(diǎn)了解照明智能控制系統(tǒng)的組成。 熟悉照明智能控制所需產(chǎn)品及性能。 熟悉家庭照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。掌握家庭照明系統(tǒng)的設(shè)置。照明智能控制系統(tǒng)的組成照明智能控制系統(tǒng)主要由控制模塊、 環(huán)境光傳感器與智能開(kāi)關(guān)等組成，如下 圖所示。其中控制模塊是一款功能精簡(jiǎn)的智能家居控制主機(jī)，它安裝好相關(guān)軟件 后，可輕松控制燈光、窗簾、電器等設(shè)備；環(huán)境光傳感器可以感知室內(nèi)光線情況， 并告知控制模塊自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度，降低照明電能消耗；智能開(kāi)關(guān)包括調(diào)光面板、 情景控制面板與隨意貼面板，它們可手動(dòng)或受控制模塊控制

34、室內(nèi)的燈光或不同燈 具的組合。照明智能控制所需產(chǎn)品及性能簡(jiǎn)介普通燈開(kāi)關(guān)面板普通燈開(kāi)關(guān)面板是按國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn) 86式墻壁開(kāi)關(guān)外型設(shè)計(jì)長(zhǎng)x寬x深為 86X 86x 35mm,不需接零線，不需重新布線，不需對(duì)燈具改動(dòng)任何配件，可直 接替代原有墻壁開(kāi)關(guān)。實(shí)現(xiàn)手動(dòng)開(kāi)關(guān)燈、遙控開(kāi)關(guān)燈，還可配合智能主機(jī)進(jìn)行情 景模式等集中控制。并能識(shí)別、存儲(chǔ)生產(chǎn)廠家的任何相關(guān)控制產(chǎn)品的數(shù)字編碼信 息。調(diào)光面板調(diào)光面板也是按國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn) 86式墻壁開(kāi)關(guān)外型設(shè)計(jì)，上面安裝電子感應(yīng) 按鍵，也可接收控制模塊的無(wú)線遙控信號(hào)，對(duì)室內(nèi)燈具進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制與亮度調(diào)整。情景控制面板情景控制面板的特點(diǎn)在于事先設(shè)定的“情景，把以前需要好幾個(gè)動(dòng)作才能

35、 做完的事情，變成一個(gè)按鍵動(dòng)作就可以完成。2.2.4 環(huán)境光傳感器 環(huán)境光傳感器主要由光敏元件組成。 目前光敏元件主要有光敏電阻、 光敏二 極管、光電三極管、硅光電池等。環(huán)境光傳感器可以感知周圍光線情況，并告知 控制主機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度，降低照明電能消耗。2.2.5 控制模塊 控制模塊是一款功能簡(jiǎn)易的控制主機(jī)， 它適合控制某些功能單一的系統(tǒng)， 如 照明智能控制、家電控制、家庭安防控制、影院控制等。2.3 家庭照明智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3.1 住宅建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?住宅建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?的編號(hào)為JGJ242-2021,自2021 年 4 月 1 月起實(shí)施。2.3.2 家庭照明設(shè)計(jì)的根本要

36、求 智能家庭照明設(shè)計(jì)的主要目的是實(shí)現(xiàn)智能化管理與控制, 另外那么是節(jié)能與環(huán)保。其中智能化操作系統(tǒng)的照明必須滿足： 一是可以實(shí)現(xiàn)人性化、 智能化一鍵操 作,集成可視管理, 可控管理,節(jié)省人力勞動(dòng)；二是必須實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)能與環(huán)保。2.3.3 家庭照明的燈光設(shè)計(jì) 家庭照明系統(tǒng)一般分為客廳、臥室、餐廳、廚房、書房、衛(wèi)生間等,在智能家居設(shè)計(jì)的過(guò)程中,照明智能系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)房間的要求,進(jìn)行燈光設(shè)計(jì)和控制, 實(shí)現(xiàn)理想效果。家庭照明的燈光設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭內(nèi)外的燈光進(jìn)行各種智能控制與管理, 具體地說(shuō)主要實(shí)現(xiàn)燈光一對(duì)一開(kāi)關(guān)控制、 雙控、多控,全部及局部區(qū)域燈光全開(kāi)、 全關(guān)；不同房間、生活區(qū)域的一鍵式情景控制功能。2

37、.4 家庭照明智能系統(tǒng)的設(shè)置2.4.1 普通燈開(kāi)關(guān)面板的設(shè)置2.4.2 雙向燈光面板的與設(shè)置2.4.3 調(diào)光燈開(kāi)關(guān)面板的設(shè)置2.4.4 情景控制面板的設(shè)置2.4.5LED 變色燈的設(shè)置思考題1 照明智能控制系統(tǒng)由哪幾局部組成？2 情景控制面板有何作用？3 家庭照明設(shè)計(jì)有哪些根本要求？4 雙向燈光面板有何特點(diǎn)？第3章家電智能控制與能源管控了解家電智能控制系統(tǒng)和能源管控系統(tǒng)的組成。 熟悉家電智能控制和能源管控所需產(chǎn)品及性能。熟悉家電智能控制和能源管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 掌握家電智能控制系統(tǒng)的設(shè)置。家電智能控制與能源管控系統(tǒng)的組成家電控制系統(tǒng)的組成家電智能控制與智能照明控制類似，不同的是受控對(duì)象不是燈具而是

38、家用電 器，如對(duì)家里電視機(jī)、空調(diào)、熱水器、電飯鍋、飲水機(jī)等家用電器進(jìn)行智能控制。 電器智能控制一般分為兩大類，一類是原來(lái)可用紅外遙控器控制的家用電器，如電視機(jī)、空調(diào)等，這類家電是由紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器去控制； 另一類是由智能電源插座 控制，如熱水器、電飯鍋、飲水機(jī)等。電器智能控制系統(tǒng)的組成，如下列圖所示。能源管控系統(tǒng)的組成家庭能源管控系統(tǒng)是智能家居不斷開(kāi)展的產(chǎn)物，也是家電智能控制系統(tǒng)的升 級(jí)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展致使人們對(duì)電力的需求日益增加，如何節(jié)約用電、科學(xué)用電、管理用電，有效地控制家庭能耗是智能家居需要研究的課題。家庭能源管控系統(tǒng)一般由智能電表、 電能監(jiān)控插座或稱無(wú)線智能插座、無(wú) 線路由器、智能控制

39、主機(jī)等智能設(shè)備及室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組成，如下列圖所示。3.2 家電智能控制與能源管控所需產(chǎn)品及性能簡(jiǎn)介3.2.1 智能插座 智能插座在智能家居中可通過(guò)電腦 / 客戶端、無(wú)線電遙控器實(shí)現(xiàn)對(duì)電器 用電負(fù)載 如電熱水器、電飯煲等 的通斷控制，或通過(guò)智能主機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。3.2.2 無(wú)線智能插座 目前無(wú)線智能插座主要有 ZigBee 無(wú)線智能插座和 Wi-Fi 無(wú)線智能插座兩種。3.2.3 電能監(jiān)控插座 電能監(jiān)控插座又稱無(wú)線計(jì)量插座， 它是一款可遠(yuǎn)程遙控和管理的電流、 電壓、 功率、用電量檢測(cè)插座。 當(dāng)設(shè)備連接電器時(shí)， 可以檢測(cè)到當(dāng)前電器的負(fù)載電流等 電參數(shù)的信息。3.2.4 紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器 紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器的作

40、用是把控制主機(jī)發(fā)出無(wú)線電射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)成紅外線信號(hào)去控制室內(nèi)的空調(diào)、電視機(jī)、DVD影碟機(jī)、功放、音響、電動(dòng)窗簾、有線數(shù)字電 視機(jī)頂盒等紅外線遙控產(chǎn)品。3.2.5 智能電表 智能電能是整個(gè)家庭能源管控的數(shù)據(jù)源中心， 首先它通過(guò)外部電網(wǎng)公司抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中抄表，同時(shí)通過(guò)電能表內(nèi)的電力線載波PLC或ZigBee模塊可以與 家庭交互終端實(shí)現(xiàn)交互。3.2.6 無(wú)線路由器 無(wú)線路由器是組建家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所需的根本配置， 它可實(shí)現(xiàn)家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的In ternet連接共享，實(shí)現(xiàn)ADSL CableModem和小區(qū)寬帶的無(wú)線共享接入。3.3 家電智能控制與能源管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3.1 家用電器的控制方式 目前家用電

41、器的控制方式主要有手動(dòng)控制、 機(jī)械定時(shí)控制、 遙控器控制、 微電腦控制等。3.3.2 家電智能控制設(shè)計(jì) 家電智能控制設(shè)計(jì)是在不改變現(xiàn)有家用電器控制方式的根底上， 由控制主機(jī)來(lái)統(tǒng)一控制室內(nèi)各式各樣的家用電器。3.3.3 家庭能源管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 搭建家庭能源管控系統(tǒng)一般需要智能控制主機(jī)、 智能插座、 智能電表、 智能水表、智能氣表、智能熱表、家電智能等設(shè)備。3.4 家電智能控制系統(tǒng)的設(shè)置3.4.1 智能插座面板的設(shè)置3.4.2 便攜式智能插座的設(shè)置3.4.3 智能排插的設(shè)置3.4.4 紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)置第4章家庭安防報(bào)警了解家庭安防報(bào)警系統(tǒng)的組成。熟悉家庭安防報(bào)警所需產(chǎn)品及性能。熟悉家庭安防報(bào)警系

42、統(tǒng)設(shè)計(jì)。掌握家庭安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置。家庭安防報(bào)警系統(tǒng)的組成智能安防報(bào)警是智能家居系統(tǒng)中必不可少功能， 是指為家庭設(shè)備與成員的安 全而安裝的防護(hù)保全與報(bào)警系統(tǒng)，包括控制主機(jī)、紅外探頭、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、可燃 氣體探測(cè)器、煙霧探測(cè)器、門磁、窗磁、玻璃破碎探測(cè)器、視頻效勞器、緊急按 鈕、門禁和可視對(duì)講等。一套完善的智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)可確保每一個(gè)用戶的 生命及財(cái)產(chǎn)的平安，其組成示意圖如下列圖所示。天線的增益天線的增益是描述定向天線輻射或接收電磁波的能力比標(biāo)準(zhǔn)天線大的程度。 天線的噪聲溫度天線的阻抗與駐波比頻帶寬度衛(wèi)星電視接收天線的主要性能要求臺(tái)軸a電控眥tJil-ff -提橋 齣孟 fifS-S 翩器能壬

43、機(jī)家庭安防報(bào)警系統(tǒng)的功能家庭安防報(bào)警系統(tǒng)主要有以下幾項(xiàng)功能：1. 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控功能2. 遠(yuǎn)程報(bào)警與遠(yuǎn)程撤設(shè)防功能3. 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)圖像功能4. 具備夜視、云臺(tái)等控制功能家庭安防子系統(tǒng)的組成家庭安防子系統(tǒng)由各種前端報(bào)警探測(cè)器、控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、讀卡器、門禁 控制器、等組成。前端探測(cè)器可分為門磁、窗磁、煤氣探測(cè)器、煙感探測(cè)器、紅 外探頭、緊急按鈕等。4.1.3 家庭監(jiān)控子系統(tǒng)的組成 家庭監(jiān)控子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控與安防看護(hù)， 包括家庭內(nèi)部情況的監(jiān)視和 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。該子系統(tǒng)由紅外高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭、監(jiān)視器、記錄設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接入 設(shè)備、報(bào)警接口模塊等組成。4.1.4 可視對(duì)講子系統(tǒng)的組成 智能家居可視對(duì)講

44、子系統(tǒng)一般由門口機(jī)、室內(nèi)機(jī)和電源組成。4.2 家庭安防報(bào)警所需產(chǎn)品及性能簡(jiǎn)介4.2.1 可燃?xì)怏w傳感器 家居生活中最常見(jiàn)的可燃?xì)怏w是天然氣， 及時(shí)可靠地檢測(cè)到空氣中的可燃性 氣體是智能家居必不可少的功能。4.2.2 煙霧傳感器 煙霧傳感器是一種將空氣中的煙霧濃度變量轉(zhuǎn)換成有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系的輸出 信號(hào)的裝置， 主要用于及時(shí)監(jiān)測(cè)家庭火災(zāi)的發(fā)生， 尤其是在火災(zāi)初期、 人不易感 覺(jué)到的時(shí)候進(jìn)行報(bào)警。煙霧傳感器分為光電式和離子式兩種。4.2.3 人體紅外探測(cè)器 人體紅外探測(cè)器能探測(cè)人體信號(hào)， 在設(shè)防狀態(tài)下如果有人體信號(hào)存在， 探測(cè) 器會(huì)與智能家居控制主機(jī)聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警等功能。4.2.4 無(wú)線門磁探測(cè)

45、器 無(wú)線門磁探測(cè)器是用來(lái)探測(cè)門、 窗、抽屜等是否被非法翻開(kāi)或移動(dòng)， 它是由 無(wú)線發(fā)射模塊和磁塊兩部份組成， 在無(wú)線發(fā)射模塊有兩個(gè)箭頭處有一個(gè) “鋼簧管 的元器件， 當(dāng)磁體與鋼簧管的距離保持在 1.5cm 內(nèi)時(shí)，鋼簧管處于斷開(kāi)狀態(tài)， 一 旦磁體與鋼簧管別離的距離超過(guò) 1.5cm 時(shí)， 鋼簧管就會(huì)閉合， 造成短路， 報(bào)警 指示燈亮的同時(shí)向控制主機(jī)發(fā)射報(bào)警信號(hào)。 控制主機(jī)收到報(bào)警信號(hào)后會(huì)采取相關(guān) 措施。4.2.5 玻璃破碎探測(cè)器 玻璃破碎探測(cè)器的作用是探測(cè)家里或單位的窗戶玻璃是否被人破碎， 如果有 人為破壞玻璃而非法入侵室內(nèi)， 那么會(huì)發(fā)出報(bào)警聲， 是家居安防探測(cè)器之一。 按照 工作原理的不同， 玻璃

46、破碎探測(cè)器大體可以分為兩大類。 一類是聲控型的單技術(shù) 玻璃探測(cè)器， 另一類是雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器。 這其中又分為兩種： 一種是聲控 型與震動(dòng)型組合在一起的雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器， 另一種是同時(shí)探測(cè)次聲涉及玻 璃破碎高頻聲響的雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器。4.2.6 網(wǎng)絡(luò)攝像頭 網(wǎng)絡(luò)攝像頭或稱網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)， 是傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代 產(chǎn)品，除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外， 機(jī)內(nèi)還內(nèi)置了數(shù)字化壓 縮控制器和基于Web的操作系統(tǒng)，是一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸動(dòng)態(tài)視頻的設(shè)備。4.2.7 智能門鎖 物聯(lián)無(wú)線云智能鎖，是智能門鎖之一，它是一款基于 ZigBee/SmartRoom 技 術(shù)構(gòu)建的新型安

47、防產(chǎn)品， 可與全球標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無(wú)縫連接。 只需拿出 ，輸入密碼， 門會(huì)自動(dòng)翻開(kāi)；另外，家里親人可以在遠(yuǎn)程開(kāi)鎖，防止一時(shí)忘帶 開(kāi)不了門。 智能鎖還具有完善的保護(hù)機(jī)制，任何人開(kāi)鎖、上鎖、反鎖，即使你在千里之外， 也會(huì)收到報(bào)警。4.2.8 緊急求助按鈕 家庭緊急求助系統(tǒng)是指主人在家中遇到突發(fā)情況或緊急情況時(shí)，能簡(jiǎn)單、便捷地進(jìn)行求助的終端設(shè)施，在各臥室和客廳處分別安裝一個(gè)緊急按鈕， 有緊急情 況時(shí)能很容易報(bào)警，家中的老人在急迫需要幫助時(shí)也可以通過(guò)這個(gè)按鈕尋求救助， 429燃?xì)馇袛嚅y燃?xì)馇袛嚅y與家用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器或控制主機(jī)配合工作，可以實(shí)現(xiàn)家用燃?xì)鈾z測(cè)、報(bào)警與自動(dòng)關(guān)閉功能，提高家庭的平安性。燃?xì)馇袛嚅y的管徑

48、有幾種，適 配不同的天然氣管道，安裝方便。無(wú)須更改燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)配置，用戶可自行安裝，帶自動(dòng)、手動(dòng)轉(zhuǎn)換離合器。家庭安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)家庭視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)視頻傳輸、視頻信號(hào)存儲(chǔ)與顯示局部家庭視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般包括視頻采集 家庭監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下列圖所示。家庭室內(nèi)防盜設(shè)計(jì)家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)按區(qū)域不同一般分成兩局部， 即住宅周界防盜和住宅室內(nèi) 防盜。住宅周界防盜是指在住宅的門、 窗上安裝門磁開(kāi)關(guān)；住宅室內(nèi)防盜是指在 主要通道、重要的房間內(nèi)安裝紅外探測(cè)器。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界的防盜報(bào)警 設(shè)備門磁開(kāi)關(guān)設(shè)防，住宅室內(nèi)的防盜報(bào)警設(shè)備紅外探測(cè)器撤防。家庭室內(nèi)防火設(shè)計(jì)家庭防火報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循國(guó)標(biāo)

49、 GB50119-2021?火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? 中“住宅建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)定，由家用火災(zāi)報(bào)警控制器、家用火 災(zāi)探測(cè)器與火災(zāi)聲警報(bào)器組成。家庭安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭的安裝與設(shè)置 網(wǎng)絡(luò)攝像頭的安裝一般分硬件安裝和軟件安裝。1硬件安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭的硬件安裝包括連接網(wǎng)絡(luò)、接通電源和檢查網(wǎng)絡(luò)指示燈2 軟件安裝安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭的軟件比擬簡(jiǎn)單， 就是在計(jì)算機(jī) 電腦 上安裝隨機(jī)配帶的光 盤，不同生產(chǎn)廠家，配帶的光盤不一樣。4.4.2 門鎖控制盒的設(shè)置 智能門鎖是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和現(xiàn)代五金工藝的完美結(jié) 晶。一般由電子識(shí)別與控制、 機(jī)械聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)兩局部組成。 目前電子識(shí)別與控制主

50、要有指紋識(shí)別、密碼識(shí)別、智能卡識(shí)別和無(wú)線編碼遙控。4.4.3 無(wú)線傳感器、探測(cè)器的設(shè)置 智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)由智能家居控制主機(jī)和各種無(wú)線傳感器、 探測(cè)器組成。 無(wú)線傳感器、探測(cè)器包括無(wú)線門磁傳感器、無(wú)線幕簾探測(cè)器、燃?xì)馓綔y(cè)器、煙感 探測(cè)器、人體紅外傳感器、緊急按鈕等。用戶可根據(jù)自己的情況選配無(wú)線傳感器、 探測(cè)器并組合到主機(jī)中進(jìn)行使用。 射頻控制主時(shí)機(jī)將不同的傳感器、 探測(cè)器用不 同的二進(jìn)制數(shù)碼代替。4.4.4 安防產(chǎn)品聯(lián)動(dòng)的設(shè)置1 設(shè)置“設(shè)防與“撤防2 安防傳感器與普通情景模式的聯(lián)動(dòng)3 無(wú)線傳感器聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn) 、短信報(bào)警第5章家庭環(huán)境監(jiān)控了解家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的組成。熟悉家庭環(huán)境監(jiān)控所需產(chǎn)品及性能。

51、熟悉家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。掌握家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置。家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的組成一個(gè)完整家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要包括環(huán)境信息采集、環(huán)境信息分析及控制和執(zhí)行 機(jī)構(gòu)組成，如下列圖所示。家庭環(huán)境監(jiān)控所需產(chǎn)品及性能簡(jiǎn)介溫、濕度一體化傳感器溫濕度一體傳感器是指能將溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測(cè)量處理的電信 號(hào)的設(shè)備或裝置。市場(chǎng)上的溫濕度一體傳感器一般是測(cè)量溫度量和相對(duì)濕度量。 空氣質(zhì)量傳感器空氣質(zhì)量傳感器的作用就是檢測(cè)智能家居中室內(nèi)的氨氣、硫化物、甲醛等空氣污染氣體的濃度以及的含量?？諝赓|(zhì)量控制器空氣質(zhì)量控制器是一款多功能型的家居智能空氣質(zhì)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)控制產(chǎn)品， 能實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量及溫濕度的實(shí)時(shí)變化情況

52、，并智能控制新風(fēng)系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量及環(huán)境溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，始終保持室內(nèi)空氣質(zhì)量及環(huán)境的最正確狀 態(tài)?？諝赓|(zhì)量檢測(cè)儀空氣質(zhì)量檢測(cè)儀主要用于檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境的 和溫濕度值。它與控制主機(jī) 配合使用時(shí)，可讓用戶通過(guò) 、電腦、平板電腦等移動(dòng)終端，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看家 中的空氣狀況；一旦超標(biāo)即顯示警示燈，并聯(lián)動(dòng)配合情景模式，如向用戶 發(fā)送報(bào)警信息，開(kāi)啟空氣凈化器、空氣清新機(jī)、新風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備。風(fēng)光雨傳感器風(fēng)光雨傳感器能對(duì)自然氣候中的風(fēng)、 光、雨進(jìn)行自動(dòng)感應(yīng)檢測(cè)， 并將檢測(cè)到 的信號(hào)傳遞給控制主機(jī)， 通過(guò)控制主機(jī)對(duì)電動(dòng)遮陽(yáng)蓬等產(chǎn)品的自動(dòng)化控制， 以保 護(hù)室內(nèi)的物品不受風(fēng)、光、雨損壞。5.2.6 無(wú)線漏水傳感器無(wú)線漏水傳感

53、器利用液體導(dǎo)電原理， 用電極探測(cè)是否有水存在， 再用傳感器轉(zhuǎn)換成干接點(diǎn)輸出。當(dāng)探頭浸水高度約 1mm寸，即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。5.2.7 無(wú)線環(huán)境光探測(cè)器無(wú)線環(huán)境光探測(cè)器是基于ZigBee/SmartRoom協(xié)議的新型產(chǎn)品，通過(guò)移動(dòng)智 能終端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境光強(qiáng)度， 也可聯(lián)動(dòng)相關(guān)智能設(shè)備 (窗簾等 ) ，帶來(lái)方便舒 適生活。5.2.8 無(wú)線噪音探測(cè)器 無(wú)線噪音探測(cè)器結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)，每天 24h 時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的噪音數(shù)據(jù)，為用戶改善住居環(huán)境提供參考。5.2.9 空氣凈化器空氣凈化器是指能夠吸附、 分解或轉(zhuǎn)化各種空氣中的污染物， 有效提高室內(nèi) 空氣清潔度的產(chǎn)品。5.

54、2.10 電動(dòng)開(kāi)窗器電動(dòng)開(kāi)窗器的作用是用于翻開(kāi)和關(guān)閉窗戶。 它可根據(jù)使用要求， 在傳感器的 作用下或在控制主機(jī)的控制下，實(shí)現(xiàn)遙控、煙控、溫控、風(fēng)控、雨控等自動(dòng)翻開(kāi) 和關(guān)閉窗戶。5.3 家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)：1. ?民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)? (GB50325-2021)2. ?室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)? (GB/T18883-2002)3. ?環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?(GB3095-20214. ?住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB50096-20215.3.2 如何搭建家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是智能家居中的一個(gè)子系統(tǒng)，它又包括室內(nèi)溫濕

55、度監(jiān)控、 室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控、 窗外氣侯監(jiān)測(cè)和室外噪音監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面。 如何搭建家庭環(huán) 境監(jiān)控系統(tǒng)要根據(jù)本地的外部居住環(huán)境的好壞，來(lái)設(shè)計(jì)好室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。5.4 家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置5.4.1 溫、濕度傳感器的設(shè)置目前溫、濕度傳感器有兩種類型， 一種是基于射頻無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)， 另一種是 基于 ZigBee 無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)，這兩種溫、濕度傳感器的設(shè)置方法不同，下面介紹 在KC868B型控制主機(jī)上設(shè)置基于射頻技術(shù)的溫、濕度傳感器。5.4.2 風(fēng)光雨傳感器的設(shè)置翻開(kāi)主界面中的“安防后，選擇“設(shè)防，再點(diǎn)擊“設(shè)備一點(diǎn)擊“輸入 一點(diǎn)擊“無(wú)線輸入欄目，點(diǎn)擊“添加按鍵。5.4.3 空氣質(zhì)量檢測(cè)儀的設(shè)置空氣質(zhì)量檢

56、測(cè)儀是基于 ZigBee 協(xié)議設(shè)計(jì)的，它不需要對(duì)碼學(xué)習(xí)，其設(shè)置步 驟見(jiàn)教材。第6章家庭影院與背景音樂(lè)了解家庭影院與背景音樂(lè)的組成。 熟悉家庭影院與背景音樂(lè)所需產(chǎn)品及性能。 熟悉家庭影院與背景音樂(lè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。掌握家庭影院與背景音樂(lè)的室內(nèi)布線。家庭影院與背景音樂(lè)的組成家庭影院系統(tǒng)的組成家庭影院由音頻系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)兩大塊組成，音頻系統(tǒng)包括DVD影碟機(jī)、AV功放、多聲道音響，而視頻系統(tǒng)由高清投影機(jī)與投影幕組成， 也有客戶使用大屏 幕高清電視機(jī)代替，如下列圖所示。家庭背景音樂(lè)系統(tǒng)的組成家庭背景音樂(lè)系統(tǒng)主要包括三個(gè)局部，音源局部、控制器局部、音箱局部, 如下列圖所示。6.2 家庭影院與背景音樂(lè)所需產(chǎn)品及性能簡(jiǎn)介6.2.1 影碟機(jī) 影碟機(jī)也稱視盤機(jī)， 是播放光盤中視頻與聲音的設(shè)備， 也是家庭影院中能產(chǎn) 生 AV 信號(hào)源的一種設(shè)備。影碟機(jī)是由數(shù)字視頻技術(shù)、數(shù)字聲頻激光唱盤技術(shù)與 計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的聲像設(shè)備， 集中了激光技術(shù)、 數(shù)字技術(shù)、 精密加工技 術(shù)等，是光機(jī)電一體化的典型消費(fèi)類電子產(chǎn)品。在家庭影院主要有DVD EVD影碟機(jī)和藍(lán)光影碟機(jī)。6.2.2 高清投影機(jī)高清投影機(jī)又稱高清投影儀， 是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的設(shè)備， 可以通過(guò)不同的接口與計(jì)算機(jī)、DVD