時(shí)間：2023-03-16 16:29:21
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摘要：簡(jiǎn)要介紹了電力線通信技術(shù)，分析了對(duì)利用電力線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡(luò)的載波技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等組網(wǎng)關(guān)鍵問(wèn)題，介紹了一種基于LonWorks技術(shù)的電力線智能家居網(wǎng)絡(luò)解決方案。
基于電力線通信技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用電力線通信技術(shù)通過(guò)電源插座完成家庭聯(lián)網(wǎng)，并為家庭網(wǎng)絡(luò)提供互聯(lián)網(wǎng)接入和多媒體音視頻業(yè)務(wù)，通過(guò)家庭服務(wù)器對(duì)接入家庭網(wǎng)絡(luò)的信息家電、安全系統(tǒng)實(shí)行監(jiān)控和管理。
一、電力線通信技術(shù)概述
電力線通信技術(shù)(PLC)是把載有信息的高頻加載于電流，用電力線傳輸，通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將高頻信號(hào)從電流中分離出來(lái)，傳送到計(jì)算機(jī)或其他信息家電，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。目前PLC技術(shù)已經(jīng)形成寬帶接入型與家庭網(wǎng)絡(luò)型兩種發(fā)展模式，家庭網(wǎng)絡(luò)型是指通過(guò)電力線在用戶家中組建高速LAN。這種模式的PLC只提供家庭內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)，即通過(guò)家庭的內(nèi)部的普通電力線，進(jìn)行組網(wǎng)連接家庭內(nèi)部局域網(wǎng)。電力線通信技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：信息家電可以通過(guò)電力線進(jìn)行通信，無(wú)需另外布線，利用電源線實(shí)現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡(luò)成本較低；電力網(wǎng)是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，PLC技術(shù)可以輕松地滲透到每個(gè)家庭，其應(yīng)用范圍廣泛；網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)是電源插座，電源插座隨處可見，數(shù)目較多且接插方便；不需要撥號(hào)，接入電源插座即接入網(wǎng)絡(luò)；電力線載波通信較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、家居監(jiān)控等功能。利用電力線載波通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡(luò)最方便。
二、電力線智能家居網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問(wèn)題
2.1載波技術(shù)1)正交頻分多路復(fù)用技術(shù)。低壓電力線載波信道的傳輸特性的特點(diǎn)是具有時(shí)變性，衰減較大，而且各種干擾噪聲復(fù)雜。為提高電力線網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量，電力線通信大都采用正交頻分多路復(fù)用技術(shù)(OFDM)進(jìn)行調(diào)制。即將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為N個(gè)并行數(shù)據(jù)分配給N個(gè)不同的正交子載波，實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳輸。這樣既可得到很高的數(shù)據(jù)傳送速率，又能夠有效地抑制碼間干擾。應(yīng)用OFDM技術(shù)于電力線通信中具有明顯的優(yōu)越性。OFDM頻帶不僅利用率高，而且抗干擾性強(qiáng)，可以克服電力線上固有的高噪聲、多徑效應(yīng)和頻率衰減等現(xiàn)象，有效利用現(xiàn)有低壓電力線實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字通信。2)擴(kuò)展頻譜調(diào)制技術(shù)。這一技術(shù)的抗干擾和抗多徑效應(yīng)也較強(qiáng)。因此，也有一些廠家采用這種技術(shù)開發(fā)電力通信產(chǎn)品。擴(kuò)展頻譜調(diào)制技術(shù)在相對(duì)較寬的頻帶上擴(kuò)展了信號(hào)頻譜，降低了信號(hào)的功率譜密度，降低了電磁輻射，削弱了對(duì)其他通信系統(tǒng)的干擾。而且接收端通過(guò)窄帶濾波技術(shù)提取有用信號(hào)，信號(hào)的信噪比很高，抗干擾性增強(qiáng)。另外，擴(kuò)頻通信可以實(shí)現(xiàn)碼分多址。對(duì)于1Mbps左右的系統(tǒng)，應(yīng)用擴(kuò)頻技術(shù)就可以完全滿足傳輸容量的要求，且其設(shè)備簡(jiǎn)單，擴(kuò)頻調(diào)制方式較為經(jīng)濟(jì)。當(dāng)傳輸速率要求在10Mbps及以上時(shí)，擴(kuò)頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)較困難。在10Mbps及以上傳輸速率宜采用OFDM調(diào)制技術(shù)。
2.2網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)目前，家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)有許多種，較為成熟的有X210、CEBus和LonWorks等。1)X210是最早應(yīng)用于家庭設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的。X210的控制模式為主從控制模式，信息是單向傳輸?shù)?，從控點(diǎn)只能接收主控點(diǎn)發(fā)來(lái)的信息，不能反饋。X210的系統(tǒng)信息的傳輸較慢(傳送一個(gè)指令需時(shí)0.883s)，抗干擾性能差，可用節(jié)點(diǎn)數(shù)為256個(gè)，只能用于普通家庭中的簡(jiǎn)單控制和專項(xiàng)控制。但其價(jià)格十分低廉，而且安裝使用較方便，如僅組建一個(gè)簡(jiǎn)單的家居智能網(wǎng)絡(luò)，可以考慮X210技術(shù)。2)CEBus是一個(gè)較完整的開放系統(tǒng)，美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)于1992年正式推出，并定為IS260/EIA2600標(biāo)準(zhǔn)。它定義了在幾乎所有傳送媒體(Medium)中信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，并要求控制信號(hào)在所有的媒體中都要以相同的傳送速度(10Kbps)傳送，從而有效地避免信號(hào)傳輸中可能出現(xiàn)的“瓶頸”問(wèn)題。CEBus的抗干擾能力比X210強(qiáng)，控制功能亦十分豐富。但接口技術(shù)比較復(fù)雜，價(jià)錢較貴，在中國(guó)的應(yīng)用不多見。3)LonWorks是由美國(guó)Echelon公司于1990年12月開發(fā)成功的全分布式智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。1997年8月，被EIA的集成家庭系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)定為家庭網(wǎng)絡(luò)(HomeNetworking)的標(biāo)準(zhǔn)。Lon2Works完全支持OSI的7成協(xié)議，具有良好的開放性、互操作性，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成以分布控制為控制模式。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)家電來(lái)說(shuō)，只需要將已定義的的網(wǎng)絡(luò)家電之間信息傳遞的語(yǔ)法和語(yǔ)義標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)后，就能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠商之間產(chǎn)品的相互兼容。LonWorks的分布式架構(gòu)使其具有獨(dú)立性，部分節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)造成系統(tǒng)癱瘓。LonWorks最基本的部件是同時(shí)具有通信與控制功能的神經(jīng)元芯片，具有很強(qiáng)的通信能力和一定的數(shù)據(jù)處理能力。其抗干擾能力很強(qiáng)，其可靠度是這三種網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)最高的(約99.8%)，并具有完善的開發(fā)系統(tǒng)和工具。LonWorks的分布式架構(gòu)，每一個(gè)控制裝置都可以有隨插即用的功能，減免了二次拉線造成的成本，并避免了重新布線的不便。LonWorks可擴(kuò)展性強(qiáng)，在將來(lái)對(duì)系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，可充分利用原有資源，降低升級(jí)的復(fù)雜性及成本。上述三類家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都是各有其特點(diǎn)，組網(wǎng)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。但如果要組建一個(gè)統(tǒng)一的、操作性強(qiáng)、功能完善、可靠性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)的家居智能網(wǎng)絡(luò)，采用LonWorks技術(shù)是一個(gè)明智的選擇。
三、電力線智能家居網(wǎng)絡(luò)的組成
本文以LonWorks技術(shù)為基礎(chǔ)，采用電力線載波技術(shù)來(lái)構(gòu)建家居智能網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)以分布控制、集中管理為控制模式，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可依靠網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)完成自治的控制功能，通信媒體采用電力線。主控節(jié)點(diǎn)與家用電腦相連，可控制從節(jié)點(diǎn)的功能配置并監(jiān)控從節(jié)點(diǎn)的狀況，并且還負(fù)責(zé)與Internet的通信。通過(guò)主控節(jié)點(diǎn)可查看電表、水表、煤氣表的讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)三表的集抄。從節(jié)點(diǎn)可接收從電力線傳來(lái)的控制信息，完成自治的控制功能，同時(shí)反饋家電的一些狀態(tài)信息。從節(jié)點(diǎn)由電力線網(wǎng)關(guān)、信息家用電器組成。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電力網(wǎng)關(guān)是一個(gè)重要的部件，它用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)送與接收。電力網(wǎng)關(guān)由基于LonWorks網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的LonTalk網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和神經(jīng)芯片、電力線載波模塊和耦合電路組成。
我國(guó)早在20世紀(jì)末期和21世紀(jì)初期就開始智能化家具方面的研究和開發(fā)，通過(guò)一段時(shí)間的摸索，在科研和技術(shù)上也都取得了一定的成果。如通過(guò)在知網(wǎng)上對(duì)以“智能化”和“家具”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，可以看在早在1995年就有相關(guān)學(xué)者對(duì)智能化家具進(jìn)行了研究。從1995年至今，我國(guó)在智能化家具方面的研究可查的已經(jīng)有將近100篇之多，其中還不包括專著等文獻(xiàn)資料。此外，在智能化家具設(shè)計(jì)開發(fā)上現(xiàn)今也卻了一定的成就。如有些家具生產(chǎn)商和設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出了具有自動(dòng)加熱與保溫的功能餐桌；可以自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、角度的高度指標(biāo)的床類家具；能對(duì)嬰兒尿床時(shí)立即發(fā)出警報(bào)的嬰兒床等。從整體來(lái)看，我國(guó)的家具智能化設(shè)計(jì)方面還處于起步階段，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：產(chǎn)品技術(shù)含量低、可以實(shí)現(xiàn)的智能功能少、安全性有待于進(jìn)一步完善、普及型和個(gè)性化發(fā)展方向還有待摸索。
2智能化家具設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展方向
2.1智能化家具設(shè)計(jì)向功能性多樣化方向發(fā)展
統(tǒng)觀我國(guó)的智能化家具的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀還是主要以體現(xiàn)家具的智能化為主。與國(guó)外的智能化家具設(shè)計(jì)相比，在功能性多樣化的體現(xiàn)方面還有很大的差距。我國(guó)智能化家具設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展的方向基本的一點(diǎn)即是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的多樣化功能。不僅要體現(xiàn)智能化家具的某一項(xiàng)功能，還要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行多種功能共同實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。如智能化的燈具在設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)不同的技術(shù)手段間的融合來(lái)達(dá)到自動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)控制光照強(qiáng)度以及自動(dòng)控制局部范圍內(nèi)的溫度等多項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)；智能化餐桌通過(guò)多元化設(shè)計(jì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)滿足不同數(shù)量的人使用和對(duì)餐桌上的食物進(jìn)行保溫等多項(xiàng)功能的。
2.2智能化家具設(shè)計(jì)向普及化方向發(fā)展
隨著人們生活水平的提高。智能化家具的受眾已經(jīng)不僅僅限于某些富裕的群體，它也開始進(jìn)入尋常的百姓家。它的消費(fèi)群體開始向普通的人民大眾轉(zhuǎn)移，那么對(duì)于文化程度處于中等水平的普通大眾來(lái)說(shuō)，智能化家具設(shè)計(jì)中的高的科技含量往往使他們望而卻步，對(duì)其使用技術(shù)難以熟練掌握。所以，智能化家具設(shè)計(jì)的一個(gè)多元化的發(fā)展方向即使促進(jìn)它的普及性。這需要設(shè)計(jì)人員在對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮使用者和所使用的場(chǎng)合，確保家具的可接受程度和便于操作性。
2.3智能化家具設(shè)計(jì)向安全性方向發(fā)展
如前文所述，智能化家具的組成都是一些與電相關(guān)的元件，一些運(yùn)行型的家具也需要電來(lái)支撐和某些金屬或者材質(zhì)來(lái)構(gòu)成。這些動(dòng)力系統(tǒng)或原料在智能化家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危險(xiǎn)性。故而，在設(shè)計(jì)人員對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到使用者在使用家具時(shí)的安全性,將電路控制在安全電壓范圍之內(nèi),并要在絕緣和接地方面做到很好的防護(hù)措施；必須有過(guò)載和漏電保護(hù)裝置及良好的散熱措施;在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到當(dāng)使用不當(dāng)時(shí),要將緩沖裝置和自動(dòng)停機(jī)等功能考慮到設(shè)計(jì)中去。
2.4智能化家具設(shè)計(jì)向個(gè)性化方向發(fā)展
智能化家具設(shè)計(jì)向個(gè)性化方向發(fā)展主要是針對(duì)社會(huì)上某些群體而言的，如老人和兒童以及一些特殊群體等,設(shè)計(jì)人員對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)這些群體設(shè)計(jì)出具有一定針對(duì)性，能夠體現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)和個(gè)性化專長(zhǎng)的特點(diǎn)。如針對(duì)老人和兒童設(shè)計(jì)的具備一定監(jiān)管、娛樂(lè)、安居和護(hù)理特性的桌案類、坐臥類等智能化家具。
3結(jié)論
（1）家居安全防盜報(bào)警對(duì)陌生人入侵、空調(diào)室外機(jī)被盜等情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)，語(yǔ)音警告，短信通知主人。
（2）家居溫度濕度控制對(duì)環(huán)境的溫濕度測(cè)量監(jiān)控，并在設(shè)置的相應(yīng)模式下進(jìn)行報(bào)警等。
（3）家居氣體質(zhì)量監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量、有害氣體檢測(cè)，火災(zāi)等室內(nèi)參數(shù)檢測(cè)，并在設(shè)置的相應(yīng)模式下進(jìn)行報(bào)警等。
（4）家居遠(yuǎn)程無(wú)線控制存在安全隱患時(shí)，如主人外出時(shí)忘記關(guān)閉煤氣閥門或家中用電設(shè)備等，立刻通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信通知主人。
2方案設(shè)計(jì)
2.1整體方案框圖
本系統(tǒng)采用51平臺(tái)，系統(tǒng)主控制器由STC公司的15F2K61S2單片機(jī)構(gòu)成，顯示模塊為液晶LCD12864，無(wú)線通信模塊為SIM800E，由15F2K61S2單片機(jī)通過(guò)各種傳感器數(shù)據(jù)的采集，從而根據(jù)系統(tǒng)程序的設(shè)定完成數(shù)據(jù)的處理、各模塊的通信和控制等。
2.2硬件設(shè)計(jì)
（1）家居安全防盜報(bào)警當(dāng)家中有人時(shí)，在門上設(shè)置電磁開關(guān)、在窗戶玻璃設(shè)置探測(cè)器、紅外探測(cè)設(shè)備、紅外人體感應(yīng)模塊、聲光報(bào)警器、視頻監(jiān)控設(shè)備等，當(dāng)家人出門后，防盜報(bào)警設(shè)備均開啟設(shè)防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，觸發(fā)人體感應(yīng)傳感器，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并且在12864液晶屏上面顯示報(bào)警，同時(shí)通過(guò)GSM短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門，另外，通過(guò)程序可設(shè)定報(bào)警裝置的等級(jí)和報(bào)警器的靈敏度。
（2）家居溫度濕度控制包含溫度傳感器、濕度傳感器?？梢垣@得環(huán)境的溫度、濕度。為了獲得精確的濕度、氣壓和溫度數(shù)據(jù)，我們分別選用了DHT11濕度傳感器和DS18B20溫度傳感器，DHT11濕度模塊也可以輸出溫度數(shù)據(jù)，但是精度較差，為此我采用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度的采集，電路連接圖如圖4。
（3）家居氣體安全監(jiān)測(cè)當(dāng)室內(nèi)有害氣體超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn)時(shí),它將通過(guò)傳感器向主控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。因?yàn)橛泻怏w分布不同，密度大于空氣的氣體，感應(yīng)器放在氣體源的下方。密度小于空氣的氣體，感應(yīng)器放在氣體源的上方，則在家里設(shè)置多個(gè)有害氣體傳感器作為檢測(cè)源，例如：當(dāng)采集到煤氣泄露時(shí)，聲光報(bào)警啟動(dòng)。綜合考慮，選擇MQ-2氣體傳感器，當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。MQ-2氣體傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想，這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器，而MQ-2傳感器已經(jīng)封裝成模塊，使用起來(lái)更加便捷設(shè)計(jì)要求符合。（圖5）
（4）家居遠(yuǎn)程無(wú)線控制遠(yuǎn)程無(wú)線控制采用SIM800E，模塊的工作電壓為3.3—5.5V,可以工作在EGSM900MHz和DCS1800MHz兩個(gè)頻段,所在頻段功耗分別為2w(900M)和1w(1800M)，GSM模塊具有基于GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能，模塊有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式。對(duì)SIM800E的操作均采用AT指令，其包括GSM語(yǔ)音和短消息的控制。根據(jù)AT指令的GSM07.05標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送或接受中文或中英文的混合短信息必須采用PDU模式，如果只是傳送英文和數(shù)字信息，采用TEXT模式，其工作流程圖如7所示。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：家庭控制器自動(dòng)監(jiān)控安全防范
l引言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實(shí)現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習(xí)慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。
2智能家居控制系統(tǒng)概述
智能家庭控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、公共電話網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)總線為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。
智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過(guò)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)，以此來(lái)提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。
系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、交換機(jī)、通訊器、控制器、無(wú)線收發(fā)器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等主要部分組成。
3智能家居控制系統(tǒng)功能
智能家庭控制系統(tǒng)的主要功能包括家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范三個(gè)方面。
3．1家庭通信
家庭通信可采用電話線路、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、CATV線路、無(wú)線局域網(wǎng)等方式。
(1)電話線路
通過(guò)電話線路實(shí)現(xiàn)雙向傳輸語(yǔ)音信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。
(2)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)
通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交互、綜合信息查詢、網(wǎng)上教育、醫(yī)療保健、電子郵件、電子購(gòu)物等。
(3)CATV線路
通過(guò)CATV線路實(shí)現(xiàn)VOD點(diǎn)播和多媒體通信。
(4)無(wú)線局域網(wǎng)
通過(guò)無(wú)線收發(fā)器、天線、各種無(wú)線終端，實(shí)現(xiàn)雙向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
3．2家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控
家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)距離異地(通過(guò)電話或Internet)的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。
(1)家用電器的監(jiān)視和控制
按照預(yù)先所設(shè)定程序的要求對(duì)熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進(jìn)行監(jiān)視和控制。
(2)熱能表、燃?xì)獗?、水表、電度表的?shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求所設(shè)置數(shù)據(jù)采集程序，通過(guò)傳感器對(duì)熱能表、燃?xì)獗?、水表、電度表的用量進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)量，并將采集結(jié)果遠(yuǎn)程傳送給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。
(3)空調(diào)機(jī)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制
按照預(yù)先所設(shè)定的程序，根據(jù)時(shí)間、溫度、濕度等參數(shù)對(duì)空調(diào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。
(4)照明設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，分別對(duì)各個(gè)房間照明設(shè)備的開、關(guān)進(jìn)行控制，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)房間的照度。
(5)窗簾的控制
按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，對(duì)窗簾的開啟／關(guān)閉進(jìn)行控制。
3．3家庭安全防范
家庭安全防范主要包括多火災(zāi)報(bào)警、可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警、防盜報(bào)警、緊急求救、多防區(qū)的設(shè)置、訪客對(duì)講等。家庭控制器內(nèi)按等級(jí)預(yù)先設(shè)置若干個(gè)報(bào)警電話號(hào)碼(如家人單位電話號(hào)碼、手機(jī)電話號(hào)碼、尋呼機(jī)電話號(hào)碼和小區(qū)物業(yè)管理安全保衛(wèi)部門電話號(hào)碼等)，在有報(bào)警發(fā)生時(shí)，按等級(jí)的次序依次不停地?fù)芡ㄉ鲜鲭娫掃M(jìn)行報(bào)警(可報(bào)出家中是哪個(gè)系統(tǒng)報(bào)警了)。同時(shí)，各種報(bào)警信號(hào)通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)傳送至小區(qū)物業(yè)管理中心，并可與其它功能模塊實(shí)現(xiàn)可編程的聯(lián)動(dòng)(如可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y)。
(1)防火災(zāi)發(fā)生
通過(guò)設(shè)置在廚房的感溫探測(cè)器和設(shè)置在客廳、臥室等的感煙探測(cè)器，監(jiān)視各個(gè)房間內(nèi)有無(wú)火災(zāi)的發(fā)生。如有火災(zāi)發(fā)生家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。家庭控制器還可以根據(jù)有人在家或無(wú)人在家的情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)感溫探測(cè)器和感煙探測(cè)器的靈敏度。
(2)防可燃?xì)怏w泄漏
通過(guò)設(shè)置在廚房的可燃?xì)怏w探測(cè)器，監(jiān)視燃?xì)夤艿?、灶具有無(wú)燃?xì)庑孤?。如有燃?xì)庑孤┘彝タ刂破靼l(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，同時(shí)通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。
(3)防盜報(bào)警
防盜報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護(hù)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)。住宅周界防護(hù)是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)，在對(duì)外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測(cè)器；住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)是指在主要通道、重要的房間內(nèi)安裝被動(dòng)紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測(cè)器)設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器)撤防。當(dāng)家人出門后，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測(cè)器)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(被動(dòng)紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器)均設(shè)防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。另外，通過(guò)程序可設(shè)定報(bào)警裝置的等級(jí)和報(bào)警器的靈敏度。
(4)訪客對(duì)講
住宅的主人通過(guò)訪客對(duì)講設(shè)備與來(lái)訪者進(jìn)行雙向通話或可視通話，確認(rèn)是否允許來(lái)訪者進(jìn)人。住宅的主人利用訪客對(duì)講設(shè)備，可以對(duì)大樓入口門或單元門的門鎖進(jìn)行開啟和關(guān)閉控制。
(5)緊急求救
當(dāng)遇到意外情況(如疾病或有人非法侵入)發(fā)生時(shí)，按動(dòng)報(bào)警按鈕向小區(qū)物業(yè)管理部門進(jìn)行緊急求救報(bào)警。緊急求救信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中具有最高的優(yōu)先級(jí)別，由于是人在緊急情況下的求救信號(hào)，其誤報(bào)的可能性很小。
智能家居控制系統(tǒng)類型
4．1系統(tǒng)類型
智能家庭控制系統(tǒng)可分成采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、KS485的智能家庭控制系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)等類型。
4．2基本特點(diǎn)、功能、適用范圍
(1)采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第14頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了與電話線連接的收發(fā)器，利用電話網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡(jiǎn)化了布線，可以節(jié)省布線的投資。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(內(nèi)置了與電話線連接的收發(fā)器)、路由器、收發(fā)器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，利用原有的電話線就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的共網(wǎng)傳輸。
(2)采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)
采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第15頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了CableModem，利用有線電視的HFC網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡(jiǎn)化了布線，可以節(jié)省布線的投資。
HFC網(wǎng)絡(luò)采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當(dāng)上網(wǎng)人數(shù)較多時(shí)，上網(wǎng)的速度會(huì)變慢。由于CableModem設(shè)備費(fèi)用較高，用戶網(wǎng)絡(luò)的開通費(fèi)用高。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(內(nèi)置了CableModem)、路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成o
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，僅將原有的有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)的共網(wǎng)傳輸。
(3)采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)
采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第16、17頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了以太網(wǎng)網(wǎng)卡，利用以太網(wǎng)作為信息傳輸網(wǎng)。以太網(wǎng)同時(shí)支持住戶計(jì)算機(jī)和智能家庭控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡(jiǎn)化了布線，可以節(jié)省布線的投資。
以太網(wǎng)傳輸速率較高，傳輸速率有10Mbps、100Mbps等。根據(jù)傳輸距離的要求，由小區(qū)物業(yè)管理中心至各樓交換機(jī)采用5類以上4對(duì)對(duì)絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機(jī)至家庭控制器采用超5類4對(duì)對(duì)絞電纜。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、交換機(jī)、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建和改造的智能化住宅(小區(qū))工程，用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)的雙向傳輸。
(4)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)《智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集如3X602第21、22、23頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：采用一個(gè)覆蓋全部ISO／OSI標(biāo)準(zhǔn)七層通信協(xié)議、開放性的LonWork總線技術(shù)，一臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器最多可連接127臺(tái)LONWorks路由器，一臺(tái)LonWorks路由器最多可連接63臺(tái)家庭控制器。每臺(tái)家庭控制器為L(zhǎng)onWork一個(gè)通道上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括有神經(jīng)元(NEURON)芯片、振蕩器、電源、一個(gè)通過(guò)媒介通信的收發(fā)器和與監(jiān)控設(shè)備接口的I／O設(shè)備(電路)、存儲(chǔ)器等。
LonWorks直接通信距離可達(dá)2700m(雙絞線、78Kbps)，其通信傳輸速度最大可達(dá)1．25Mbps(此時(shí)有效傳輸距離為130m)。LonWorks路由器至小區(qū)物業(yè)管理中心線路長(zhǎng)度超過(guò)2700m時(shí)，需在總線上加裝中繼器。傳輸線通常采用雙絞線，根據(jù)需要也可采用同軸電纜或電力線。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機(jī)、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程。
(5)采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)
采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第18、19、20頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：KS485串行接口總線為主從式網(wǎng)絡(luò)，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接方式。RS485串行接口總線的傳輸介質(zhì)采用雙絞線，它可以高速地進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸速度與傳輸距離的技術(shù)指標(biāo)如下：傳輸速率為10Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit／s時(shí)，最大傳輸距離是1200m。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程。
(6)采用無(wú)線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)
采用無(wú)線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第24、25頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：利用無(wú)線作為信息傳輸網(wǎng)，該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且從系統(tǒng)服務(wù)器至家庭控制器、家庭控制器至各種現(xiàn)場(chǎng)末端裝置均采用無(wú)線傳輸方式，小區(qū)、樓內(nèi)、戶內(nèi)無(wú)需布線，施工簡(jiǎn)單，可以節(jié)省施工的投資。
無(wú)線網(wǎng)的工作頻率符合IEEE802．11b標(biāo)準(zhǔn)要求。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、無(wú)線收發(fā)器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，不用敷設(shè)線路就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。
5系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品選用要點(diǎn)
5．1智能家庭控制系統(tǒng)類型的選用
新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)或采用RS485的智能家庭控制系統(tǒng)。改造的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)或無(wú)線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)。
5．2家庭控制器的選用
家庭控制器的選用主要包括功能、總線技術(shù)及模塊化設(shè)計(jì)、擴(kuò)展功能、可按用戶的基本要求進(jìn)行配置等方面的選用要求。
(1)家庭控制器功能的選用
家庭控制器通常具有以下功能：
·家庭防盜報(bào)警；
·家庭火災(zāi)報(bào)警；
·家庭燃?xì)庑孤秷?bào)警；
·家庭緊急求助；
·遠(yuǎn)程設(shè)防與撤防；
·遠(yuǎn)程報(bào)警；
·訪客對(duì)講；
·家用電器監(jiān)控；
·家用表具數(shù)據(jù)采集及處理；
·空調(diào)機(jī)監(jiān)控；
·接入網(wǎng)接口；
·小區(qū)電子公告；
·信息查詢；
·家用設(shè)備報(bào)修等。
(2)家庭控制器功能的選擇
在工程設(shè)計(jì)中，家庭控制器功能的選擇可參見下表所示。
5．3總線技術(shù)及模塊化設(shè)計(jì)
·家庭控制器要求采用總線技術(shù)，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；
·家庭控制器要求采用模塊化設(shè)計(jì)，以便用戶可以根據(jù)需求選擇不同的模塊完成不同的功能。
5．4擴(kuò)展功能
家庭控制器要有一定的擴(kuò)展功能，考慮能適應(yīng)今后發(fā)展的需要。
5．5可按用戶的基本要求進(jìn)行配置應(yīng)能根據(jù)用戶提出有哪些被控設(shè)備及監(jiān)視控制要求(功能要求)等因素，來(lái)對(duì)家庭控制器組成進(jìn)行配置，包含模塊種類的選擇和各種模塊數(shù)量的選擇。設(shè)備的安裝
6．1交換機(jī)、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話分線箱
2．在住戶內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測(cè)器。
具有語(yǔ)音對(duì)講及控制開啟樓道人口處防盜門功能。
1~2點(diǎn)
熱能表、燃?xì)獗?、水表、電度表的自?dòng)抄收及遠(yuǎn)傳、超限判斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
提高級(jí)(2A)
在室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w泄
漏自動(dòng)報(bào)警裝置。且能就地
發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
1．在住戶內(nèi)兩處安裝緊急按鈕開關(guān)。
2．在住戶內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測(cè)器，在戶門、及用臺(tái)、外窗安裝
人侵報(bào)警裝置。
具有語(yǔ)音對(duì)講及控鑭開啟樓道人口處防盜門功能?？蓪?shí)
現(xiàn)住戶與安防監(jiān)控中心的直接聯(lián)系。
2點(diǎn)以上
熱能表、燃?xì)獗?、水表、電度表的自?dòng)抄
收及遠(yuǎn)傳、超限爿斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
先進(jìn)級(jí)(3A)
1．在室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w泄漏自動(dòng)報(bào)警裝置，當(dāng)燃?xì)怏w泄漏報(bào)警后能自動(dòng)切斷氣源、打開捧氣裝置，且能就地發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
2．在住戶內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。
1．在住戶內(nèi)不少于兩處安裝緊急按鈕開關(guān)。
2．在住戶內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測(cè)器，在戶門及陽(yáng)臺(tái)門、外窗安裝入侵報(bào)警裝置。
具有語(yǔ)音、可視對(duì)講及控翻開啟樓道入口處防盜門功能，可實(shí)現(xiàn)住戶與安防監(jiān)控中心的直接聯(lián)系。
2點(diǎn)以上
熱能表、燃?xì)獗?、水表、電度表的自?dòng)抄收及遠(yuǎn)傳、超限判斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
這些設(shè)備均應(yīng)安裝在電氣豎井內(nèi)或公共走道的墻上(內(nèi))。
6．2家庭控制器
暗裝(或明裝)在墻內(nèi)(上)，其底邊距地面1．4m左右。家庭控制器應(yīng)設(shè)置在住戶大門附近(宜距戶門0．5m以內(nèi))，且容易操作(包括設(shè)防與撤防)的地方。
6．3可燃?xì)怏w探測(cè)器
安裝在廚房?jī)?nèi)的燃?xì)夤艿馈⒃罹吒浇?，?dāng)住戶使用的是天然氣，燃?xì)馓綔y(cè)器吸頂棚安裝在距頂棚300ram以內(nèi)的地方；當(dāng)住戶使用的是液化石油氣，燃?xì)馓綔y(cè)器安裝在距地面300mm以內(nèi)地方。
6．4感溫探測(cè)器設(shè)置在廚房?jī)?nèi)，它吸頂棚安裝。
6．5感煙探測(cè)器設(shè)置在起居室、臥室等房間內(nèi)，它吸頂棚安裝。
6．6緊急按鈕開關(guān)
設(shè)置在起居室沙發(fā)和主臥室床頭附近的墻上，及衛(wèi)生間的墻上。緊急按鈕開關(guān)暗裝在墻內(nèi)，其底邊距地面0．5m~1．2m。
6，門(窗)磁開關(guān)
安裝在門扇和門框內(nèi)或窗扇和窗框內(nèi)。
6．8玻璃破碎探測(cè)器
安裝在窗戶和玻璃門(陽(yáng)臺(tái))附近的墻上或吸頂棚安裝。
6．9被動(dòng)紅外侵入探測(cè)器和被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器
安裝在住戶的主要通道、重要的房間內(nèi)，它吸頂棚安裝或安裝在頂棚的墻角處。
6．10紅外遙控器
安裝在被控電器設(shè)備正面附近的墻上，距離不能超過(guò)紅外線工作范圍，且與電器設(shè)備之間沒(méi)有遮擋。
7工程設(shè)計(jì)實(shí)例
以二室戶型為例介紹戶內(nèi)的智能家庭控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用康居住宅先進(jìn)級(jí)(3A)。采用以太網(wǎng)的家居控制系統(tǒng)，家庭控制器與戶內(nèi)各模塊之間采用R．$485總線，家庭控制器可通過(guò)電話線或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接收控制指令、發(fā)出信息，所選用的家庭控制器具有可視訪客對(duì)講功能。家居控制系統(tǒng)圖參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第17頁(yè)，二室戶型家居控制平面圖參見圖1、2所示，家庭控制器與室內(nèi)設(shè)備的連接參見圖3所示。
在起居廳、臥室設(shè)置了感煙探測(cè)器，廚房設(shè)置了感溫探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器，各房間的窗戶、陽(yáng)臺(tái)推拉門上及附近設(shè)置了門(窗)磁開關(guān)和玻璃破碎探測(cè)器，起居廳設(shè)置了被動(dòng)紅外侵入探測(cè)器，起居廳、臥室、衛(wèi)生間設(shè)置了緊急按鈕開關(guān)。對(duì)電、水、燃?xì)膺M(jìn)行計(jì)量；可對(duì)餐廳、起居廳、臥室的燈進(jìn)行控制；當(dāng)可燃?xì)怏w探測(cè)器探測(cè)到有燃?xì)庑孤┖?，?lián)動(dòng)控制關(guān)閉燃?xì)夤艿郎想姶砰y、開啟排煙風(fēng)機(jī)；當(dāng)有各種探測(cè)器報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)警報(bào)發(fā)聲器發(fā)出報(bào)警聲音。
家庭控制器共提供13路輸入：電度表(電度表安裝在照明配電箱內(nèi))、燃?xì)獗?、熱能表、可燃?xì)怏w探測(cè)器、感溫探測(cè)器、感煙探測(cè)器、緊急按鈕開關(guān)、被動(dòng)紅外侵入探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器各1路，水表、門(窗)磁開關(guān)各2路。
家庭控制器共提供7路輸出：警報(bào)發(fā)聲器控制1路、燃?xì)夤艿郎想姶砰y控制1路、排煙風(fēng)機(jī)控制1路、照明控制4路。
三室戶型、復(fù)式結(jié)構(gòu)、別墅的智能家庭控制平面圖及家庭控制器與室內(nèi)設(shè)備的連接參見國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程控制雙音多頻網(wǎng)絡(luò)通訊無(wú)線通訊家庭自動(dòng)化
21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機(jī)）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；也可以在下班途中，預(yù)先將家中的空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……；而這一切的實(shí)現(xiàn)都僅僅是輕輕的點(diǎn)幾下鼠標(biāo)，或者打一個(gè)簡(jiǎn)單的電話。此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)聽、數(shù)字留言等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險(xiǎn)情，您和110可以在第一時(shí)間獲得通知以便進(jìn)一步采取行動(dòng)。舒適、時(shí)尚的家居生活是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，智能家居系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下，對(duì)家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便地控制，使人們盡享高科技帶來(lái)的簡(jiǎn)便而時(shí)尚的現(xiàn)代生活。
1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程
智能家居系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、系統(tǒng)分機(jī)、Internet服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)接口等部分組成。其中系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)服務(wù)器（個(gè)人計(jì)算機(jī)）連入Internet，并通過(guò)自己的PSTN公用電話交換網(wǎng)接口電路連入PSTN。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主機(jī)與分機(jī)通過(guò)無(wú)線傳輸組成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)本地?zé)o線傳輸網(wǎng)絡(luò)同系統(tǒng)分機(jī)進(jìn)行通訊、傳輸控制命令和反饋信息。
該系統(tǒng)正常工作時(shí)，用戶可以通過(guò)Internet和PSTN兩種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)，當(dāng)通過(guò)Internet訪問(wèn)時(shí)，本系統(tǒng)可提供一個(gè)界面友好的終端軟件，用戶只需登陸到運(yùn)行在家中的服務(wù)器即可對(duì)家中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；當(dāng)通過(guò)PSTN訪問(wèn)時(shí)，本系統(tǒng)將為用戶提供語(yǔ)音操作界面。其工作流程如圖2所示。
2系統(tǒng)的硬件構(gòu)成
本系統(tǒng)的硬件主要有系統(tǒng)主機(jī)與系統(tǒng)分機(jī)兩大部分。系統(tǒng)主機(jī)由單片機(jī)AT89C52和各種接口電路組成，如圖3所示。系統(tǒng)分機(jī)由單片機(jī)AT89C52和各種接口電路、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路組成，并由固態(tài)繼電器控制具體設(shè)備，具體硬件組成框圖如圖4所示。
通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)的各種接口電路可將主機(jī)CPU從繁忙的計(jì)算中解脫出來(lái)，以便把主要精力運(yùn)用在控制和信息傳遞上。系統(tǒng)主機(jī)主要依照各個(gè)功能電路的輸出結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷和控制命令的輸出。系統(tǒng)分機(jī)的各種接口電路和主機(jī)相似，只是根據(jù)設(shè)備的不同（傳感器單元）有著細(xì)節(jié)上的變化。下面主要介紹系統(tǒng)主機(jī)的各種接口電路。
2．1nRF401無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路由Nordic公司的單片UHF無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)芯片nRF401及其電路構(gòu)成。nRF401采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其工作效率可達(dá)20kbit／s，且有兩個(gè)頻率通道供選擇，并且支持低功耗和待機(jī)模式。它不用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼，其天線接口設(shè)計(jì)為差分天線，因而很容易用PCB來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2．2看門狗電路
看門狗電路由MAX813L及其元件組成。通常，在單片機(jī)的工作現(xiàn)場(chǎng)，可能有各種干擾源。這些干擾源可能導(dǎo)致程序跑飛、造成死機(jī)或者程序不能正常運(yùn)行。如果不及時(shí)恢復(fù)或使系統(tǒng)復(fù)位，就容易造成損失?？撮T狗電路的作用就是在程序跑飛或者死機(jī)時(shí)，能有效地使系統(tǒng)復(fù)位以使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在程序中定期給P1．5送入看門狗信號(hào)，就可以保證在程序運(yùn)行異常時(shí)，由MAX813L使單片機(jī)復(fù)位。
2．3DS1307時(shí)鐘接口電路
DS1307時(shí)鐘芯片是美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的I2C總線接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。DS1307可以獨(dú)立于CPU工作，它不受晶振和電容等的影響，并且計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，月積累誤差一般小于10秒。此芯片還具有掉電時(shí)鐘保護(hù)功能，可自動(dòng)切換到后備電源供電。同時(shí)還具有閏年自動(dòng)調(diào)整功能，可以產(chǎn)生秒、分、時(shí)、日、月、年等數(shù)據(jù)，并將其保存在具有掉電保護(hù)功能的時(shí)間寄存器內(nèi)，以便CPU根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行讀出或?qū)懭搿Ｓ捎趩纹瑱C(jī)AT89C52沒(méi)有I2C總線接口，因此，要驅(qū)動(dòng)DS1307，就必須采用單主機(jī)方式下的I2C總線虛擬技術(shù)。在此方式下，以單片機(jī)為主節(jié)點(diǎn)（主器件），主器件永遠(yuǎn)占有總線而不出現(xiàn)總線競(jìng)爭(zhēng)，且可以用兩根I／O口線來(lái)虛擬I2C總線接口。I2C總線上的主器件（單片機(jī)）可在時(shí)鐘線（SDL）上產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，在數(shù)據(jù)線（SDA）上產(chǎn)生尋址信號(hào)、開始條件、停止條件以及建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骷?。任何被選中的器件都將被主器件看成是從器件。在這里，DS1307作為I2C總線的從器件。I2C總線為同步串行數(shù)據(jù)傳輸總線，其內(nèi)部為雙向傳輸電路，端口輸出為開漏結(jié)構(gòu)，因此，需加上拉電阻。
2．4MT8880C雙音頻編解碼電路
由于單片機(jī)是通過(guò)MT8880C芯片得到PSTN網(wǎng)絡(luò)的雙音頻信號(hào)解碼輸出，也就是說(shuō)，單片機(jī)可以識(shí)別來(lái)自PSTN網(wǎng)絡(luò)的控制信號(hào)，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的語(yǔ)音提示進(jìn)行按鍵選擇以實(shí)現(xiàn)用戶身份的識(shí)別與遠(yuǎn)程控制。因此，利用MT8880C的雙音頻編碼功能，系統(tǒng)可以在緊急時(shí)刻將用戶預(yù)置的緊急電話打到PSTN網(wǎng)絡(luò)，從而把損失減少到最低。
2．5ISD4004語(yǔ)音錄放電路
ISD4004是美國(guó)ISD公司生產(chǎn)的一種語(yǔ)音錄放芯片。它可錄制8～16分鐘的語(yǔ)音信號(hào)。該芯片可提供SPI標(biāo)準(zhǔn)接口和單片機(jī)進(jìn)行接口，其語(yǔ)音的錄放控制均通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該芯片的一個(gè)最大特點(diǎn)是可以按地址編程錄放，因而可由ISD4004和單片機(jī)編程控制來(lái)構(gòu)成本系統(tǒng)與PSTN網(wǎng)絡(luò)用戶的語(yǔ)音平臺(tái)。由于ISD4004的INT和RAC腳輸出為開漏結(jié)構(gòu)，因此需要加上拉電阻。
2．6MAX202串行通訊電路
通訊電路可由串行通訊專用芯片MAX202組成，通過(guò)此電路可以方便地與PC機(jī)進(jìn)行串行通訊。
2．7鈴流檢測(cè)與摘掛機(jī)控制電路
當(dāng)系統(tǒng)被呼叫時(shí)，電話交換機(jī)發(fā)出鈴流信號(hào)。振鈴為25±3V的正弦波，失真小于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴信號(hào)以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。由于振鈴信號(hào)電壓比較高，所以先要通過(guò)高壓穩(wěn)壓二極管進(jìn)行降壓，然后輸入至光耦。再經(jīng)光耦隔離轉(zhuǎn)換后，從光耦輸出時(shí)通時(shí)斷的正弦波，最后經(jīng)RC回路進(jìn)行濾波以輸出標(biāo)準(zhǔn)的方波。該方波信號(hào)可以直接輸出至單片機(jī)的定時(shí)器1進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鈴流的檢測(cè)。
由于程控電話交換機(jī)在電話摘機(jī)時(shí)電話線回路電流會(huì)突然變大（約30mA），因此，交換機(jī)檢測(cè)到回路電流變大就認(rèn)為電話機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。自動(dòng)摘掛機(jī)電路可以通過(guò)單片機(jī)的P1．7來(lái)控制一個(gè)固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器的控制端應(yīng)連接一個(gè)大約300Ω的電阻后再接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。
3系統(tǒng)軟件編制
本系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)主機(jī)和系統(tǒng)分機(jī)的C51程序和系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序組成。
3．1系統(tǒng)主機(jī)程序的編制
系統(tǒng)主機(jī)程序主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。包括無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸程序、看門狗程序、時(shí)間戳程序、雙音頻編解碼程序、語(yǔ)音錄放程序、串行通訊程序、鈴流檢測(cè)與摘掛機(jī)控制程序、系統(tǒng)初始化程序、意外事件處理程序等。程序編制以消息驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)思想。消息由計(jì)數(shù)器中斷1、外部中斷0和串行中斷產(chǎn)生，在中斷服務(wù)程序中，應(yīng)將相應(yīng)的狀態(tài)位置位，而在消息循環(huán)中則應(yīng)按相應(yīng)的狀態(tài)位調(diào)用功能函數(shù)，然后由功能函數(shù)將相應(yīng)的狀態(tài)位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循環(huán)中。其程序流程如圖5所示。該系統(tǒng)的分機(jī)程序和主機(jī)類似，故此不再詳述。
3．2系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序的編制
這部分通訊程序分為服務(wù)器和客戶端兩個(gè)程序，主要通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)完成用戶的控制功能。
服務(wù)器程序主要完成客戶端與系統(tǒng)主機(jī)通訊的中轉(zhuǎn)，即將客戶端發(fā)來(lái)的控制或者查詢命令翻譯成系統(tǒng)主機(jī)能識(shí)別的格式，或者將系統(tǒng)主機(jī)收到的報(bào)警等信息上傳到客戶端。服務(wù)器程序使用Socket與客戶端進(jìn)行Internet通訊。
客戶端程序是運(yùn)行在遠(yuǎn)端用戶的控制界面，主要用于完成家居內(nèi)狀態(tài)的顯示以及對(duì)家居內(nèi)電器的遠(yuǎn)程控制，同時(shí)使客戶端直接連接到服務(wù)器。
自1985年在德國(guó)首先出現(xiàn)家居數(shù)字系統(tǒng)基礎(chǔ)上，很多國(guó)家或地區(qū)爭(zhēng)先恐后研發(fā)各類系統(tǒng)理念方案、產(chǎn)品設(shè)備。同時(shí)這一現(xiàn)代化生活系統(tǒng)在全球?qū)崿F(xiàn)了較大范圍的實(shí)施。1988年，國(guó)際電子工業(yè)協(xié)會(huì)提出第一個(gè)適用于家居環(huán)境的電器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即“Homeautomationsystemandcommunicationstandards”（家庭總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，哈佛商學(xué)院）。智能家庭系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)家庭中，其安全、舒適、高效的生活方式已成為人們的一種追求。2012年，在城市和農(nóng)村住宅科技產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃中，數(shù)字建設(shè)是中國(guó)首批新能源研發(fā)項(xiàng)目，此項(xiàng)目在實(shí)施的過(guò)程中，中央部門大力重視這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，在建設(shè)部批準(zhǔn)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，有30000數(shù)字家庭在華中地區(qū)社區(qū)實(shí)施。
1.設(shè)備不統(tǒng)一
相對(duì)獨(dú)立研發(fā)，通過(guò)添加一些簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程操作功能，稱其產(chǎn)品數(shù)字家庭系統(tǒng)。一個(gè)家庭在多個(gè)獨(dú)立的專有數(shù)字系統(tǒng)信息中，多個(gè)重疊數(shù)字家庭系統(tǒng)用戶在功能上往往比較混亂。
2.產(chǎn)品不穩(wěn)定
國(guó)內(nèi)數(shù)字產(chǎn)業(yè)在數(shù)字家庭方面的發(fā)展中，并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在這樣的一個(gè)市場(chǎng)環(huán)境下，許多中型小型企業(yè)獨(dú)立經(jīng)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，加上市場(chǎng)炒作，不注意用戶的實(shí)際體驗(yàn)，很多是簡(jiǎn)單增加在某一性能或功能基礎(chǔ)上就投入市場(chǎng)，產(chǎn)品間的聯(lián)系不強(qiáng)，互不相容，甚至互相干擾，不利于數(shù)字家庭系統(tǒng)的修改和擴(kuò)展，只能給用戶帶來(lái)不好的影響。
二、智能系統(tǒng)在家居設(shè)計(jì)中的狀態(tài)
從今天的產(chǎn)品體系看，國(guó)內(nèi)還未樹立完整的智能數(shù)字理念，市場(chǎng)提供的產(chǎn)品間大都無(wú)一定的功能與形式的聯(lián)系，各類產(chǎn)品都獨(dú)自研發(fā)與更新。部分產(chǎn)品研發(fā)程序中過(guò)多地在電器的使用初級(jí)階段加入指令命令，沒(méi)有一個(gè)完善的整體處理系統(tǒng)。構(gòu)架內(nèi)各類設(shè)備與電器產(chǎn)品聯(lián)系較少，超控性能較低，使用效率不高，同時(shí)在核心的遠(yuǎn)程命令體驗(yàn)上的問(wèn)題需要改進(jìn)。從使用者的角度出發(fā)，智能數(shù)字家庭系統(tǒng)的出現(xiàn)首要功能是把人從煩瑣的家庭工作解放出來(lái)，更多地來(lái)享受生活和工作之余歸家的放松；同時(shí)能掌握家庭中的每一個(gè)信息數(shù)據(jù)，并分析相應(yīng)的智能家電設(shè)備的智能操作以完成某些任務(wù)。此系統(tǒng)應(yīng)用前景非常廣闊，適應(yīng)不同國(guó)家、地區(qū)人生活的功能需求；同時(shí)更應(yīng)該注意到不同國(guó)家、地區(qū)、民族、季節(jié)等方面的不同，根據(jù)用戶的需求量身定做對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控方式、信息源代碼，保證信息記錄與搜索的必要功能。
（一）智能家居系統(tǒng)的性能需求
1.系統(tǒng)10s從每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)。
2.數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性小數(shù)點(diǎn)后1位小數(shù)。
3.快速響應(yīng)用戶的請(qǐng)求。
4.問(wèn)題處置利用圖像控制。
5.各類參數(shù)信息建立在系統(tǒng)內(nèi)，便于搜索。
（二）智能數(shù)字家庭系統(tǒng)功能層次
不同層的智能家居系統(tǒng)根據(jù)用戶需求，根據(jù)硬件處理能力分配任務(wù)。系統(tǒng)劃分為兩層平臺(tái)。一級(jí)使用嵌入式開發(fā)板硬件支持平臺(tái)，與此同時(shí)，選擇電腦作為二級(jí)處理系統(tǒng)平臺(tái)。由于嵌入式設(shè)備的處理能力和內(nèi)容容量限制，選擇使用這個(gè)系統(tǒng)級(jí)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集平臺(tái)，與一些復(fù)雜程度不高的智能家用電器的開啟和關(guān)閉，發(fā)送數(shù)據(jù)到輔助平臺(tái)，從個(gè)人電腦（PC）接受數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。所以利用PC機(jī)應(yīng)用一個(gè)二級(jí)硬件設(shè)備、圖像安保，目的是為使用者及時(shí)處置相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)處理數(shù)據(jù)的保存任務(wù)。在前期硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中多級(jí)平臺(tái)建設(shè)必須具有以下原則。
1.透明模擬。利用Java語(yǔ)言研發(fā)可供使用的仿真體系，并能夠運(yùn)行至少兩個(gè)Windows和Linux操作系統(tǒng)上，系統(tǒng)抽象OSGI組件技術(shù)和設(shè)備的使用服務(wù)，以Bundle的形式。仿真平臺(tái)是面向服務(wù)為主的，所以不必關(guān)心虛擬設(shè)備和服務(wù)真實(shí)設(shè)備。
2.可配置性。SmartHome是一個(gè)動(dòng)態(tài)的設(shè)備，具有各種不確定因素的各式各樣的工作。出現(xiàn)各種類型的檢測(cè)要求。檢測(cè)工作中會(huì)出現(xiàn)能搭檔的數(shù)據(jù)模式。
3.模擬環(huán)節(jié)方便性能平臺(tái)是二維圖像版式。SHEmu平臺(tái)是圖形界面視覺(jué)顯示領(lǐng)域的設(shè)備，設(shè)備工作狀態(tài)之間具有互操作性，Xml通過(guò)配置文件來(lái)記錄設(shè)備的不同狀態(tài)，相應(yīng)的圖像資源在GU視圖與其中某一個(gè)文件相搭配，實(shí)現(xiàn)不同視圖對(duì)應(yīng)不同設(shè)備的關(guān)系。
4.數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)。SHEmu提供數(shù)據(jù)的分類，數(shù)據(jù)庫(kù)的管理通過(guò)消息記錄和初始信息來(lái)實(shí)施。
三、智能系統(tǒng)在居住空間中的應(yīng)用
我國(guó)早在20世紀(jì)末期和21世紀(jì)初期就開始智能化家具方面的研究和開發(fā)，通過(guò)一段時(shí)間的摸索，在科研和技術(shù)上也都取得了一定的成果。如通過(guò)在知網(wǎng)上對(duì)以“智能化”和“家具”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，可以看在早在1995年就有相關(guān)學(xué)者對(duì)智能化家具進(jìn)行了研究。從1995年至今，我國(guó)在智能化家具方面的研究可查的已經(jīng)有將近100篇之多，其中還不包括專著等文獻(xiàn)資料。此外，在智能化家具設(shè)計(jì)開發(fā)上現(xiàn)今也卻了一定的成就。如有些家具生產(chǎn)商和設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出了具有自動(dòng)加熱與保溫的功能餐桌；可以自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、角度的高度指標(biāo)的床類家具；能對(duì)嬰兒尿床時(shí)立即發(fā)出警報(bào)的嬰兒床等。從整體來(lái)看，我國(guó)的家具智能化設(shè)計(jì)方面還處于起步階段，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：產(chǎn)品技術(shù)含量低、可以實(shí)現(xiàn)的智能功能少、安全性有待于進(jìn)一步完善、普及型和個(gè)性化發(fā)展方向還有待摸索。
2智能化家具設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展方向
2.1智能化家具設(shè)計(jì)向功能性多樣化方向發(fā)展
統(tǒng)觀我國(guó)的智能化家具的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀還是主要以體現(xiàn)家具的智能化為主。與國(guó)外的智能化家具設(shè)計(jì)相比，在功能性多樣化的體現(xiàn)方面還有很大的差距。我國(guó)智能化家具設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展的方向基本的一點(diǎn)即是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的多樣化功能。不僅要體現(xiàn)智能化家具的某一項(xiàng)功能，還要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行多種功能共同實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。如智能化的燈具在設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)不同的技術(shù)手段間的融合來(lái)達(dá)到自動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)控制光照強(qiáng)度以及自動(dòng)控制局部范圍內(nèi)的溫度等多項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)；智能化餐桌通過(guò)多元化設(shè)計(jì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)滿足不同數(shù)量的人使用和對(duì)餐桌上的食物進(jìn)行保溫等多項(xiàng)功能的。
2.2智能化家具設(shè)計(jì)向普及化方向發(fā)展
隨著人們生活水平的提高。智能化家具的受眾已經(jīng)不僅僅限于某些富裕的群體，它也開始進(jìn)入尋常的百姓家。它的消費(fèi)群體開始向普通的人民大眾轉(zhuǎn)移，那么對(duì)于文化程度處于中等水平的普通大眾來(lái)說(shuō)，智能化家具設(shè)計(jì)中的高的科技含量往往使他們望而卻步，對(duì)其使用技術(shù)難以熟練掌握。所以，智能化家具設(shè)計(jì)的一個(gè)多元化的發(fā)展方向即使促進(jìn)它的普及性。這需要設(shè)計(jì)人員在對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮使用者和所使用的場(chǎng)合，確保家具的可接受程度和便于操作性。
2.3智能化家具設(shè)計(jì)向安全性方向發(fā)展
如前文所述，智能化家具的組成都是一些與電相關(guān)的元件，一些運(yùn)行型的家具也需要電來(lái)支撐和某些金屬或者材質(zhì)來(lái)構(gòu)成。這些動(dòng)力系統(tǒng)或原料在智能化家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危險(xiǎn)性。故而，在設(shè)計(jì)人員對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到使用者在使用家具時(shí)的安全性,將電路控制在安全電壓范圍之內(nèi),并要在絕緣和接地方面做到很好的防護(hù)措施；必須有過(guò)載和漏電保護(hù)裝置及良好的散熱措施;在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到當(dāng)使用不當(dāng)時(shí),要將緩沖裝置和自動(dòng)停機(jī)等功能考慮到設(shè)計(jì)中去。
2.4智能化家具設(shè)計(jì)向個(gè)性化方向發(fā)展
智能化家具設(shè)計(jì)向個(gè)性化方向發(fā)展主要是針對(duì)社會(huì)上某些群體而言的，如老人和兒童以及一些特殊群體等,設(shè)計(jì)人員對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)這些群體設(shè)計(jì)出具有一定針對(duì)性，能夠體現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)和個(gè)性化專長(zhǎng)的特點(diǎn)。如針對(duì)老人和兒童設(shè)計(jì)的具備一定監(jiān)管、娛樂(lè)、安居和護(hù)理特性的桌案類、坐臥類等智能化家具。
3結(jié)論
