《智能家居》專題講座課件(PPT 42頁)

1、第1頁，共42頁。智能家居的起源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)用于美國康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding時，才出現(xiàn)了首棟的智能型建筑,從此也揭開了全世界爭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。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、電器都能夠通過計算機控制，而且有

2、一個高性能的服務(wù)器作為管理整個系統(tǒng)的后臺。 第2頁，共42頁。智能家居的定義電子家庭（Electronic Home、E-home）網(wǎng)絡(luò)家居（Network Home）家庭自動化（Home Automation）智能家居（Smart Home）家庭網(wǎng)絡(luò)（Home net/Networks for Home）數(shù)字家園（Digital family） 智能家庭/建筑（Inte1ligent home/building）第3頁，共42頁。智能化住宅的概念美國電子工業(yè)協(xié)會于1988年 編制了第一個適用于家庭住宅的電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即：家庭自動化系統(tǒng)與通訊標(biāo)準(zhǔn)，也有稱之為家庭總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(HBS)；我國也從

3、1997年初開始制定小康住宅電氣設(shè)計(標(biāo)準(zhǔn))導(dǎo)則。規(guī)定了小康住宅小區(qū)電氣設(shè)計總體上應(yīng)滿足以下的要求：高度的安全性；舒適的生活環(huán)境；便利的通訊方式；綜合的信息服務(wù)；家庭智能化系統(tǒng)。同時也 對小康住宅與小區(qū)建設(shè)在安全防范、家庭設(shè)備自動化和通訊與網(wǎng)絡(luò)配置等方面提出了三級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即：第一級為“理想目標(biāo)”；第二級為“普及目標(biāo)”；第三級為“最低目標(biāo)”。第4頁，共42頁。智能家居的發(fā)展2000年概念年：2000年是智能家居在中國的一個概念年。通過廣播電臺、電視、報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概念。 2001年研究開發(fā)年：國外完成這個系統(tǒng)的過程一般要經(jīng)過35年的時間，當(dāng)

4、然在中國也許用不了這么長的時間，因為已有了國外的一些經(jīng)驗可供參考。2001年是各個科研機構(gòu)和公司從規(guī)劃到實際研究和開發(fā)的關(guān)鍵一年。 2002年2003年實驗?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現(xiàn)一般意義上的智能化，寬帶網(wǎng)將進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。 2003年2004年推廣年：到20032004年，是智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在中國推廣應(yīng)用的兩年。 2005年2007年普及年：我國在智能家居技術(shù)領(lǐng)域與歐美國家的差距并不大，估計僅滯后23年，在這幾年中，我國將全面普及智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和產(chǎn)品，即開始走進普通居民的家居中。 第5

5、頁，共42頁。智能家居的特點節(jié)省費用：在不需要時，能源消耗裝置可以自動關(guān)閉，這樣可以降低您的費用。使用方便 ：自動化系統(tǒng)提供遠程遙控接口。自動化系統(tǒng)還可以把重復(fù)的工作自動化。在您外出時，還可以通過Internet來調(diào)整或控制家電。安全性高：一套家庭自動化系統(tǒng)在緊急情況時可以防御壞人或報警。您可以在任何地方可以監(jiān)控該安全系統(tǒng)，這樣可以保證您的家居安全運行。智能家居可以為人們帶來更為愜意輕松的生活在生活工作節(jié)奏越來越快的今天，家居智能化也可以為人們減少繁瑣家務(wù)提高效率節(jié)約時間，讓人們有更多的時間去休息教育子女鍛煉身體和進修，使人們的生活質(zhì)量有了很大的提高。 改變生活方式：你可以是穿著T恤在家辦公，

6、可以在家炒股、進行遠程會議，主婦在家逛街，孩子在家上課，在互聯(lián)網(wǎng)上能完成的工作都可以在家完成?，F(xiàn)代化的生活工作方式較以往有了很大區(qū)別。第6頁，共42頁。智能家居的功能家居安全監(jiān)控：各種報警探測器的訊息署報警 家電控制：利用計算機、移動電話、PDA通過高速寬帶接入Internet，并對電燈、空調(diào)、冰箱，電視等家用電器進行遠程控制 家居管理：遠程三表(水、電、煤氣)傳送收費 家庭教育和娛樂：如遠程教學(xué)、家庭影院、無線視頻傳輸系統(tǒng)、在線視頻點播、交互式電子游戲等 家居商務(wù)和辦公：實現(xiàn)網(wǎng)上購物、網(wǎng)上商務(wù)聯(lián)系，視頻會議 入口控制(門禁系統(tǒng)) ：采用指紋識別、靜脈識別、虹膜識別、智能卡等 家庭醫(yī)療，保健和

7、監(jiān)護：實現(xiàn)遠程醫(yī)療和監(jiān)護，幼兒和老人求救，測量身體的參數(shù)(如血壓，脈搏等) 和化驗，自動配置健康食譜。 第7頁，共42頁。智能家居的目標(biāo)舒適豐富的生活環(huán)境身心健康，個性化，安全有效的防御體系防火，盜，搶，毒，漏。方便靈活的生活方式單一監(jiān)控，遠程監(jiān)控，醫(yī)療，。高效可靠的工作模式資料收集，整理，分析，決策，保存，信息交流，。第8頁，共42頁。智能家居市場和前景1. 市場目前我國每年竣工的建筑面積為20億平米,預(yù)計到2020年我國將竣工的建筑面積為300億平米.其中智能家居/建筑的產(chǎn)值至少在1-2萬億元以上.全球的消費電子市場,將從2002年6570億美元上升到2006年8570億元,年增長率是7%

8、,而數(shù)字電視,多媒體和計算機等產(chǎn)品的年增長率高達197%.2. 前景當(dāng)前主要是高端市場,在今后的幾年里將逐步進入中低端市場.從東部市場走向西部市場.智能化將逐步成為電子信息領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)智能化的系統(tǒng)從“錦上添花”到“雪中送炭”2006年被IT行業(yè)稱為智能家居的元年第9頁，共42頁。智能家居涉及范疇住 宅建筑 網(wǎng)絡(luò)通訊 信息家電 設(shè)備自動化 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)管理服務(wù)高效舒適便利安全環(huán)保平臺技術(shù)構(gòu)架服務(wù)智能家居第10頁，共42頁。智能家居結(jié)構(gòu)整個智能家居結(jié)構(gòu)的核心是Internet。以Internet為中心，在家庭網(wǎng)絡(luò)連接下，結(jié)合了多種智能家居功能解決方案，包括家居控制、訊息服務(wù)、通訊交流、商務(wù)、娛樂、教

9、育、醫(yī)療保健、移動通訊。 智能家居家庭自動化家庭網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)家電信息家電第11頁，共42頁。家庭自動化家居智能化的最初形式家庭自動化系指利用微處理電子技術(shù)，來集成或控制家中的電子電器產(chǎn)品或系統(tǒng)，例如：照明燈、咖啡爐、電腦設(shè)備、保安系統(tǒng)、暖氣及冷氣系統(tǒng)、視訊及音響系統(tǒng)等。CPU溫度濕度日照光線變化等鍵盤、觸摸熒、按鈕、電腦、電話機、遙控器等 照明視聽設(shè)備空調(diào)安防系統(tǒng)炊具等外界信號界面家電、設(shè)備第12頁，共42頁。家庭網(wǎng)絡(luò)家居智能化的發(fā)展方向家庭網(wǎng)絡(luò)是在家庭范圍內(nèi)(可擴展至鄰居，小區(qū))將PC、家電、安全系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和廣域網(wǎng)相連接的一種新技術(shù)。形式：有線、無線第13頁，共42頁。網(wǎng)絡(luò)家電最終將融入到家

10、庭網(wǎng)絡(luò)中去網(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)計改進的新型家電產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)家電可以實現(xiàn)互聯(lián)組成一個家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，同時這個家庭網(wǎng)絡(luò)又可以與外部互聯(lián)網(wǎng)相連接。網(wǎng)絡(luò)家電技術(shù)包括： （1）家電之間的互連問題，也就是使不同家電之間能夠互相識別，協(xié)同工作。 （2）解決家電網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的通信，使家庭中的家電網(wǎng)絡(luò)真正成為外部網(wǎng)絡(luò)的延伸。目前認(rèn)為比較可行的網(wǎng)絡(luò)家電包括網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)洗衣機、網(wǎng)絡(luò)熱水器、網(wǎng)絡(luò)微波爐、網(wǎng)絡(luò)炊具等。第14頁，共42頁。信息家電實現(xiàn)家居智能化的終端信息家電應(yīng)該是一種價格低廉、操作簡便、 實用性強、帶有PC主要功能的家電產(chǎn)品。利用電腦、電信和電子技術(shù)與傳

11、統(tǒng)家電相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品， 是為數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更廣泛地深人家庭生活而設(shè)計的新型家用電器，信息家電包括PC、機頂盒、DVD、超級VCD、無線數(shù)據(jù)通信設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、WEBTV、INTERNE電話等等，所有能夠通過網(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。第15頁，共42頁。智能家居的基本結(jié)構(gòu)圖總線耦合器 （BCU） 4. 通用遙控器 3. 家用電器 2. 家電控制信號 的驅(qū)動部分 5. 電話接口 6. 家庭網(wǎng)關(guān) 第16頁，共42頁。智能家居為什么智能？從技術(shù)上，智能家居所要實現(xiàn)的主要的功能有： （1） 對白色家用電器和其他設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)測，比如微波爐、洗衣機、燈光、電動窗簾、防

12、盜報警器、自動門煙霧探測器、有害氣體檢測裝置、溫度和濕度控制器、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、各種手動的開關(guān)和遙控器等。 （2） 溝通黑色家電和其他視頻設(shè)備之間以及與外部世界之間的信息通道，其中包括：臺式/手持計算機、電視、錄/攝像機、VCD/DVD和數(shù)碼照相機等；同時還可以實現(xiàn)對它們的控制和監(jiān)測。 （3） 通過對外的接口，實現(xiàn)遠程控制和信息交換，如：電話線、有線電視電纜、市電電源線、雙絞線和無線通訊方式等。 第17頁，共42頁。智能家居的信息流介質(zhì)11. 控制網(wǎng)絡(luò) 如智能家居的基本結(jié)構(gòu)圖中右半部分所示，它主要是控制家庭中各種設(shè)備的運行狀況，如電燈的滅/亮和亮度控制，空調(diào)的啟/停以及溫度和風(fēng)量的控制，家庭安防系

13、統(tǒng)的訊號采集和執(zhí)行，各種開關(guān)量的輸入，電動窗簾的開啟/關(guān)閉控制，室內(nèi)各種物理量的探測（如溫度、濕度，各種氣體含量等），四表（煤氣表、電表、水表和暖氣的熱量表）數(shù)據(jù)的輸出與指示等。特點：傳輸?shù)男畔⒅饕强刂菩畔⒁约耙恍┪锢砹康膮?shù)。信號的頻率相對比較低，因此傳輸?shù)乃俾士梢员容^低，一般在數(shù)十Kbps就可滿足要求，但是信息傳輸?shù)目煽啃砸蟊容^高。 第18頁，共42頁。智能家居的信息流介質(zhì)22. 信息網(wǎng)絡(luò) 在圖中其它部分我們統(tǒng)稱其為信息網(wǎng)絡(luò)，它連接的設(shè)備有計算機、電視、音響系統(tǒng)，錄像機、數(shù)碼相機以及手機等等。 特點：在信息網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)闹饕且纛l和視頻信號，它們的頻率帶寬一般要高達數(shù)兆赫茲，因此要求信息

14、網(wǎng)絡(luò)上的信息傳輸速率比較高，普遍應(yīng)達到10 Mbps 以上。但相對說來，它的可靠性要求沒有控制信息那么高。第19頁，共42頁。智能家居主要發(fā)展趨勢1多媒體更多地介入智能家居，并逐漸將占主要地位（1） 單一的安防和燈光的控制與監(jiān)測（2） 家居中各種設(shè)備的控制與監(jiān)測（3） 多媒體和娛樂逐漸進入并成為智能家居的主要關(guān)注的功能（4） 多個部門的逐漸融合和統(tǒng)一第20頁，共42頁。智能家居主要發(fā)展趨勢2綜合的體系結(jié)構(gòu)是未來智能家居的主要體系 功能的發(fā)展和變化，必然導(dǎo)致技術(shù)的發(fā)展和變化?？梢詮南率龆€方面來看技術(shù)層面的發(fā)展趨勢： （1）傳輸介質(zhì)和通訊協(xié)議 電纜，無線，電力線。 研究目標(biāo)：更高的傳輸速度、更高

15、質(zhì)量的視聽效果，更可靠的質(zhì)量，更便宜的價格。 電纜 (需要施工,速度快,可靠性安全型好,) 電力線 (方便,速度較低,技術(shù)尚不成熟) 電話線 (方便,速度中等,價格低,安全性一般) 無線 (最方便,速度中等,可靠性安全性弱) 有線電視線 (完全是專用)（2） 體系結(jié)構(gòu) 專用系統(tǒng)（目前多數(shù)系統(tǒng)采用的方案體系） 統(tǒng)一總線的集成控制系統(tǒng)（目前少數(shù)系統(tǒng)采用） 電話、Internet網(wǎng)絡(luò)、有線電視和無線廣播等融合的系統(tǒng)第21頁，共42頁。智能家居主要發(fā)展趨勢3系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和市場的規(guī)范化是智能家居發(fā)展的基礎(chǔ) （1）關(guān)于智能家居的標(biāo)準(zhǔn)問題，在國際上也沒有統(tǒng)一和規(guī)范，目前也只是在局部的或者領(lǐng)域方面有些規(guī)范。例

16、如CEB是消費電子產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、lonwork的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和EIB的低壓電氣的安裝標(biāo)準(zhǔn)等。（2）國內(nèi)剛開始是獨立功能的產(chǎn)品，所以在自成小體系中各自有各種自定義的標(biāo)準(zhǔn)（國外標(biāo)準(zhǔn)的變異）（3）在信息產(chǎn)業(yè)部的主持下制定和發(fā)布了易家佳和IGRS兩個與智能家居有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，對國內(nèi)外都有影響。（4）局域網(wǎng)絡(luò)(TCP/IP)和IPv6是未來的智能家居主要的通訊協(xié)議，與常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)基本統(tǒng)一。第22頁，共42頁。未來的智能家居什么樣？我們可以體驗一下生活在智能信息家電所創(chuàng)造的現(xiàn)代化生活場景： 清晨6點20分，輕柔的音樂自動響起并逐步增大音量催你起床，同時臥室的光線也逐漸調(diào)整到清晨的亮度。6點30分，電視自動調(diào)整

17、到CNN頻道播報當(dāng)日新聞。同時，你的智能咖啡壺已自動熱好咖啡。7點整出門時，你完全不必?fù)?dān)心燈還沒關(guān)，大門還沒鎖。因為在你開車上公路的時候，埋藏在地下的傳感器會檢測到你離家了，智能家居系統(tǒng)會自動幫你照料好一切。上班以后，你可以隨時登陸到自己的家庭網(wǎng)站上查看安全防護系統(tǒng)的攝像記錄。通過連接到托兒所或?qū)W校的攝像頭，你還可以觀察到你孩子的一舉一動。而當(dāng)下午你的孩子放學(xué)回家時，在他輸入安全秘碼進屋的同時，你的手機上會顯示出孩子已經(jīng)安全到家的消息。 下班路上，在離家還有一兩分鐘時，你掏出手機指示家里的空調(diào)開始工作。接著安裝在家門口的傳感器檢測到你回家了，由于天色已晚，院子的大燈自動開啟，車庫的大門也自動打

18、開。 走進廚房，熱氣騰騰的晚餐已經(jīng)備好。這要歸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，電視機的頂置盒在白天已經(jīng)按照你的指示自動搜索并攝錄了電視節(jié)目。睡覺前，你通過床邊的觸摸屏查閱了電子郵件，然后按下了“晚安”鍵。這時，你家的燈全部熄滅，大門鎖好。而安全防衛(wèi)系統(tǒng)開始忠實地守衛(wèi)你的家園。第23頁，共42頁。未來的智能家居網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計算機技術(shù)第24頁，共42頁。目前智能家居的主要配置1(1) 家庭安防報警防盜門磁,窗磁報警門廳非法進入報警緊急手動報警可燃?xì)怏w泄漏報警對講門禁有害氣體監(jiān)測與報警第25頁，共42頁。目前智能家居的主要配置2(2) 公共安防* 視頻監(jiān)控* 周界防范* 電子巡更

19、* 保安無線對講* 對講門禁第26頁，共42頁。目前智能家居的主要配置3(3) 信息系統(tǒng)綜合布線寬帶網(wǎng)絡(luò)家庭電子屏多媒體系統(tǒng)VOD點播系統(tǒng)家庭網(wǎng)關(guān)音響系統(tǒng)遠程醫(yī)療系統(tǒng)第27頁，共42頁。目前智能家居的主要配置4(4) 家用設(shè)備的互連和遙控?zé)艄饪刂齐妱哟昂熆刂瓶諝馇逍孪到y(tǒng)消防火災(zāi)監(jiān)測和噴淋系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)第28頁，共42頁。目前智能家居的主要配置5(5) 物業(yè)管理背景音樂系統(tǒng)公共照明交費系統(tǒng)自動抄表機電設(shè)備控制車庫和停車場管理電子公告第29頁，共42頁。舉例-別墅智能家居LCN智能控制系統(tǒng):總體效果保安系統(tǒng)舒適性能源控制系統(tǒng)安全報警火警報警門控系統(tǒng)卷簾窗控制系統(tǒng)耗能件控制系統(tǒng)室溫自動調(diào)控中央控制系統(tǒng)

20、光電感應(yīng)系統(tǒng)無線遙控照明(效果)控制系統(tǒng)自定義控制菜單 / 實時監(jiān)控更多功能擴展RRLx舒適性LxRR第30頁，共42頁。系統(tǒng)架構(gòu)ID 13ID21零線數(shù)據(jù)線火線地線2層臥室1層客廳1層臥室ID 22ID 12ID 11庭院2層客廳風(fēng)雨光ID 23ID 24第31頁，共42頁。1層臥室1. 設(shè)備配置： UPP + R1U + T8 + B3I + RR 總線模塊 1繼電器輸出 8按鍵 3開關(guān)量輸入 紅外接收2. 資源分配： 1路臥室燈調(diào)光及開關(guān) UPP主輸出調(diào)光1 1路廚房燈調(diào)光及開關(guān) UPP主輸出調(diào)光2 1路客衛(wèi)排風(fēng)扇開關(guān) RIU的繼電器輸出 1路臥室紅外雙鑒 B3I的開關(guān)量輸入1 1路廚房

21、紅外雙鑒 B3I的開關(guān)量輸入2 1路廚房煤氣泄露報警 B3I的開關(guān)量輸入3 1個紅外遙控接收器 RR紅外接收3. 實現(xiàn)功能：1個按鍵實現(xiàn)臥室主燈的“無級”調(diào)光及開關(guān)；1個按鍵實現(xiàn)廚房燈的無級“調(diào)光及開關(guān)；1個按鍵實現(xiàn)客衛(wèi)排風(fēng)扇的開關(guān)；2個按鍵實現(xiàn)窗簾的開關(guān)，并可任意調(diào)節(jié)位置；1個按鍵實現(xiàn)布防和撤防；紅外遙控器各個按鍵實現(xiàn)上述所有控制功能；夜間有人時自動開燈，并且逐步變亮；白天模式自動打開窗簾，晚間模式自動關(guān)閉窗簾；夜間睡覺模式臥室紅外雙鑒感應(yīng)有人移動，自動開啟主燈，并調(diào)光在20%亮度左右，防刺眼；在到衛(wèi)生間時同樣調(diào)光至20%左右；可設(shè)置人在衛(wèi)生間逗留超過15秒啟動排風(fēng)扇，并且燈光開始加亮；重新

22、睡覺后，排風(fēng)扇停止，燈光關(guān)閉。零線火線數(shù)據(jù)線零線LT- 口 插座I - 口 插座輸出口 1輸出口 2第32頁，共42頁。1層客廳1. 設(shè)備配置： SH + R8H + TU4HX2 + B8H + RR 總線模塊 8繼電器輸出 8按鍵 8開關(guān)量輸入 紅外接收2. 資源分配： 1路客廳燈調(diào)光及開關(guān) SH主輸出調(diào)光1 1路客衛(wèi)燈調(diào)光及開關(guān) SH主輸出調(diào)光2 1路客廳紅外雙鑒 B8H的開關(guān)量輸入1 1路客衛(wèi)紅外雙鑒 B8H的開關(guān)量輸入2 2路陽臺紅外幕簾 B8H的開關(guān)量輸入3，4 1路主出入門磁開關(guān) B8H的開關(guān)量輸入5 1路餐廳筒等燈開關(guān) R8H輸出繼電器1 1路客廳筒燈 R8H輸出繼電器2 臥室窗簾開關(guān)及調(diào)整 R8H輸出繼電器3，4 北陽臺窗簾開關(guān)及調(diào)整 R8H輸出繼電器5，6 南陽臺窗簾開關(guān)及調(diào)整 R8H輸出繼電器7，8 1個紅外遙控接收器 RR紅外接