[导读]智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。

　　一、引言：

　　智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

　　智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。

　　智能家居让用户以更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过触摸屏、手持遥控器、电话、互联网来控制家用设备，更可以执行情景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的方便、高效、安全与舒适。所谓智能家居时代就是物联网进入家庭的时代。它不仅指那些手机、平板电脑、大小家电、计算机、私家车，还应该包括吃喝拉撒睡、安全、健康、交友、甚至家具等家中几乎所有的物品和生活。其目的是让人们的家庭生活更舒适、更简单、更方便、更快乐。

　　二、什么是智能家居

　　智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居，需要分两部分理解，智能和家居。家居就是指人们生活的各类设备；智能是智能家居应该突出的重点，应该做到自动控制管理，不需要人为的去操作控制，并能学习当前用户的使用习惯，做到更满足人们的需求。

　　又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。

　　智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、

　　家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。

　　通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。

　　三、传统意义

　　传统意义上一般都认为智能家居是带来生活品质的提升，其实物联网智慧家居正在改变这些观点，最显著的变化就是实用、方便、易整合。每一个家庭中都存在的各种电器，不管是号称智能的冰箱、空调还是传统的电灯、电视一直以来由于标准不一都是独立工作的，从系统的角度来看，他们都是零碎的、混乱的、无序的，并不是一个有机的、可组织的整体，作为家庭的主人面对这些杂乱无章的电器其消耗的时间成本、管理成本、控制成本通常都是很高的并且是非必要的。

　　四、起源

　　20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化（HE,Homen Electronics）出现。80年代中期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念（HA,Home Automation）。80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型

　　五、表述

　　智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小区中实施的基于智能小区平台的智能家居项目，如深圳红树西岸智能家居。第二种语意是指物理网智能家居系统产品，是由智能家居厂商物联传感生产、满足物联网智能家居集成所需的主要功能的产品，这类产品应通过集成安装方式完成，因此完整的智能家居系统产品应是包括了硬件产品、软件产品、集成与安装服务、售后在内的一个完整服务过程。

　　六、发展现状

　　自从1984世界第一个智能家居系统的问世，智能家居就在我们的未来生活中一直更新，在进入21世纪以来，智能家居在系统和功能上有了质的飞跃，在我们传统的智能模式上，我们更进了最新的RF无线射频技术，把传统的有线模式的繁琐线路变得轻松自如。

　　智慧家居[4]是今后家居领域发展的必然趋势，虽然市场推广才刚刚开始，但行业的竞争已经很激烈，光是宁波就有不下5家企业专门从事这方面开发。制造企业在产业调整和转型中，都需要运用到大数据。今后，数据将成为推进社会进步的第四生产力。市场潜力巨大，同时，智慧家居所依托的大数据分析，也是传统制造企业转型升级的重要途径。比尔盖茨是国外第一个使用智能家居的家庭，至今快有三十年的历史了，智能家居控制系统也逐渐走进大家的视野。这两年随着wifi的普及，无线智能家居逐渐取代了有线产品，在无线领域国内并不落后于国外，同样使用最新zigbee智能家居，但目前国内智能家居虽有潜力但发展缓慢，人们的消费观和消费能力并不充分。根据《中国智能家居设备行业发展环境与市场需求预测分析报告前瞻》分析，目前我国智能家居产品与技术的百花齐放，市场开始明显出现低、中、高不同产品档次的分水岭，行业进入快速成长期。面对中国庞大的需求市场，预计该行业将以年均19.8%的速率增长，在2015年产值达1240亿元。智能家居最初的发展主要以灯光遥控控制、电器远程控制和电动窗帘控制为主，随着行业的发展，智能控制的功能越来越多，控制的对象不断扩展，控制的联动场景要求更高，其不断延伸到家庭安防报警、背景音乐、可视对讲、门禁指纹控制等领域，可以说智能家居几乎可以涵盖所有传统的弱电行业，市场发展前景诱人，因此和其产业相关的各路品牌不约而同加大力度争夺智能家居业务，市场渐成春秋争霸之势。

　　七、物联系统

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

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

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

　　八、家居布线

　　对于一个智能住宅需要有一个能支持语音/数据、多媒体、家庭自动化、保安等多种应用的布线系统，这个系统也就是智能化住宅布线系统。

　　九、家庭安防

　　家庭安防系统包括如下几个方面的内容：门磁开关、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄露报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警等。

　　十、智能家居

　　智能管理控制

　　智能管理控制是指以住宅为平台，构建兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，通过itc华银的行业解决方案将家中的各种设备连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、以及可编程定时控制等多种功能和手段，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性。

　　显示终端

　　数字显示终端是基于M2M技术的智能家居系统唯一最终面向用户的部分。采用ZigBee技术和USB OTG技术完成对无线设备的监控和抄表数据的查询、记录。基于M2M技术的智能家居系统主要通过Zig-Bee技术与相关的无线设备组建无线局域网，采集无线传感器的数据和输出控制信号，并由坞站将采集到得数据汇总封装后通过M2M网关和Internet传送到提供相关家居服务的公司的服务器上。它主要由5部分组成：低功耗数据采集系统、数据汇总传输系统（又称坞站），数字显示终端，M2M网关和服务器，并主要使用在居家能源管理和居家自动化两个方面。

　　联动系统

　　智能家居安防报警联动系统解决方案基于互联网络实现，用户家庭门口，或围墙加装网络视频监控设备，网络视频监控设备能够采集用户视频，并将视频通过网络发送到位于中心的服务器。用户可以通过使用电脑或者手机，远程登陆到中心服务器上，查看自己家里的安全情况。

　　机顶盒总体

　　客户—服务器模式（client-server model）的优点之一是具有很大的灵活性。采用客户—服务器模式后对网络节点的设置均可通过对服务器端的设置来实现，因而能适应不同种类和不同环境下节点的需要。为了完成对机顶盒的网络化自动配置，在IPTV底层网络上设置启动配置服务器，机顶盒加电自检后，通过固化在ROM中的登录程序登录启动配置服务器完成相关参数配置，从服务器获得相关设置后开始工作。

　　九、八大功能

　　1、实现对全宅灯光的智能管理，可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关，调光，全开全关及“会客、影院”等多种一键式灯光场景效果的实现；并可用定时控制、电话远程控制、电脑本地及互联网远程控制等多种控制方式实现功能，从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。

　　优点：

　　1、控制：就地控制、多点控制、遥控控制、区域控制等。

　　2、安全：通过弱电控制强电方式，控制回路与负载回路分离。

　　3、简单：智能灯光控制系统采用模块化结构设计，简单灵活、安装方便。

　　4、灵活：根据环境及用户需求的变化，只需做软件修改设置就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。

　　2、电器控制采用弱电控制强电方式，即安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、新风系统等进行智能控制，避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出是断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患；以及对空调地暖进行定时或者远程控制，让您到家后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。

　　优点：

　　1、方便：就地控制、场景控制、遥控控制、电话电脑远程控制等。

　　2、控制：通过红外或者协议信号控制方式，安全方便互补干扰。

　　3、健康：通过智能检测器，可以对家里的温度、湿度、亮度进行检测，并驱动电器设备自动工作。

　　4、安全：系统可以根据生活节奏自动开启或关闭电路，避免不必要的浪费和电气老化引起的火灾。

　　3、随着人们居住环境的升级，人们越来越重视自己的个人安全和财产安全，对人、家庭以及住宅的小区的安全方面提出了更高的要求；同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，要保障小区的安全，防止偷抢事件的发生，就必须有自己的安全防范系统，人防的保安方式难以适应我们的要求，智能安防已成为当前的发展趋势。

　　视频监控系统己经广泛地存在于银行、商场、车站和交通路口等公共场所，但实际的监控任务仍需要较多的人工完成，而且现有的视频监控系统通常只是录制视频图像，提供的信息是没有经过解释的视频图像，只能用作事后取证，没有充分发挥监控的实时性和主动性。为了能实时分析、跟踪、判别监控对象，并在异常事件发生时提示、上报，为政府部门、安全领域及时决策、正确行动提供支持，视频监控的“智能化”就显得尤为重要。

　　优点：

　　1、安全：安防系统可以对陌生人入侵、煤气泄漏、火灾等情况提前及时发现并通知主人；

　　2、简单：操作非常简单可以通过遥控器或者门口控制器进行布防或者撤防。

　　3、实用：视频监控系统可以依靠安装在室外的摄像机可以有效的阻止小偷进一步行动，并且也可以在事后取证给警方提供有利证据。

　　4、家庭背景音乐是在公共背景音乐的基本原理基础上结合家庭生活的特点发展而来的新型背景音乐系统。简单地说，就是在家庭任何一间房子里，比如花园、客厅、卧室、酒吧、厨房或卫生间，可以将MP3、FM、DVD、电脑等多种音源进行系统组合让每个房间都能听到美妙的背景音乐，音乐系统即可以美化空间，又起到很好的装饰作用。

　　优点：

　　1、独特：与传统音乐不同，专业针对家庭进行设计。

　　2、效果：采用高保真双声道立体声喇叭，音质效果非常好。

　　3、简单：控制器人性化设计，操作简单，无论老人小孩都会操作。

　　4、方便：人性化、主机隐蔽安装，只需通过每个房间的控制器或者遥控器就可以控制。

　　5、视频共享系统是将数字电视机顶盒、DVD机、录像机、卫星接收机等视频设备集中安装于隐蔽的地方，系统可以做到让客厅、餐厅、卧室等多个房间的电视机共享家庭影音库，并可以通过遥控器选择自己喜欢的音源进行观看，采用这样的方式既可以让电视机共享音视频设备，又不需要重复购买设备和布线，既节省了资金又节约了空间。

　　优点：

　　1、简单：布线简单，一根线可以传输多种视频信号，操作更方便。

　　2、实用：无论主机在哪里，一个遥控器就可以对所有视频主机进行控制。

　　3、安全：采用弱电布线，网线传输信号，永不落伍，即使以后升级还是用网线。

　　6、可视对讲目前产品比较成熟，目前成熟案例随处可见，这其中有大型联网对讲系统，也有单独的对讲系统，比如别墅用的，其中有分一拖一、二、三等；一般实现的功能是可以呼叫、可视、对讲等功能，但是目前通过“品奇居”的整合部已经将很多不同平台的产品实现了统一，增强了整套系统控制部分的优势，让室内主机也可以控制家里的灯光和电器了。

　　7、对于高档别墅或者公寓的户型，客厅或者影视厅一般为20平米左右，是目前最主要的建筑面积之一，客厅或者视听室自然是家里最气派的地方，除了要宽敞舒服，也得热闹娱乐才行，要满足这样的要求，一套好的家庭影院当然是必不可少的“镇宅之宝”了。

　　优点：

　　1、简单：操作非常简单，一键可以启动场景，如音乐模式、试听模式、卡拉OK模式等。

　　2、实用：拥有私人电影院，自己就是导演，在家可以随时看大片，为您节约宝贵时间。

　　3、气派：说“镇宅之宝”一点也不为过，在周末可以与自己的好朋友拉近距离。

　　十、系统组成

　　所谓的家庭智能化就是通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。

　　家居智能化系统由如下三个方面组成：

　　1．家庭安全防范（HS）；

　　（2）家庭设备自动化（HA）；

　　3．家庭通讯（HC）。

　　在建设家居智能化系统时，依据中国有关标准，具体提出了如下的基本要求：

　　1．应在卧室、客厅等房间设置有线电视插座；

　　2．应在卧室、书房、客厅等房间设置信息插座；

　　3．应设置访客对讲和大楼出入口门锁控制装置；

　　4．应在厨房内设置燃气报警装置；

　　5．宜设置紧急呼叫求救按钮；

　　6．宜设置水表、电表、燃气表、暖气（有采暖地区）的自动计量远传装置。

　　智能家居控制功能及方式

　　遥控功能

　　不论在家里的哪个房间，用一个遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如，看电视时，不用因开关灯和拉窗帘而错过关键的剧情；卫生间的换气扇没关，按一下遥控器就可以了。遥控灯光时可以调亮度，遥控音响时可以调音量，遥控拉帘或卷帘时，可以调行程，遥控百页帘时可以调角度。

　　集中控制功能

　　使用集中控制器，不必专门布线，只要将插头插在220V电源插座上，就可控制家里所有的灯光和电器，一般放在床头和客厅。可以在家里不同的房间有多个集中控制器。躺在床上，就可控制卧室的窗帘、灯光、音响及全家的电器。控制灯光时可以调亮度，控制音响时可以调音量，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。 这种集中控制器，其控制指令的数据传输是利用电力线载波，也就是利用给电器供电的交流110V或220V 电力线进行数据传输。这种利用电力线载波控制，相对于红外线遥控，或无线载波遥控来说更具有优势。红外线遥控不能穿越墙壁等非透明物体，控制距离短；无线载波遥控虽然能够穿越墙壁，但由于受各国政府对业余无线频段使用控制，功率很小，传输距离很近，对于居住面积较大的家庭，尤其是复式楼层、Townhouse或别墅住宅，无线遥控就显得无能为力。虽然有些家居系统采用家庭无线中继放大系统进行传输，但会加大硬件成本，而电力线载波传输就可以弥补红外线遥控和无线射频遥控的不足，同时也无需布线，只要在每个控制器和接受器加上电力线载波调制解调器就能进行双向数据传输。

　　感应开关

　　在卫生间、壁橱装感应开关、有人灯开、无人灯灭。

　　网络开关的网络功能

　　一个开关可以控制整个网络，整个网络也可以控制任意一个(组)灯或电器。其控制对象可以任意设置和改变，轻松实现全开全关，场景设置，多控开关等复杂的网络操作功能。

　　门厅的T型网络开关可设成全开全关键、及门厅灯的开关；出门时不必每个房间检查一遍，只要按一个键就可以将所有的灯和电器关闭，需要时也可按一个键打开所有的灯。客厅的T型网络开关可设成场景设置键，按一个键开一组灯，不必逐一打开。也可配合全宅音响、空调、窗帘等进行复杂的场景设置。T型网络开关也是可变开关，它的控制对象可以随意设置，今天是窗帘的开关，明天可以将它设为音响的开关。同时T型网络开关还是多控开关，传统开关最多只能在两处实现对同一对象的控制（双控开关），使用T型网络开关，可以在任意多处对同一对象进行控制。控制灯光时可以调亮度，控制音响时可以调音量，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。

　　网络开关的本地控制

　　所有的灯和电器都可使用墙上的网络开关进行本地开关控制；既实现了智能化，又考虑到多数人在墙上找开关的习惯。开灯时，灯光由暗渐渐变亮，关灯时，灯光由亮渐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激眼睛，给眼睛一个缓冲，保护人眼；避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击，保护灯泡，延长使用寿命；无论通过遥控还是本地开关均可调光，网络开关能够记忆设定好亮度，下次开灯时自动恢复。

　　电话远程控制功能

　　电话应答机将家里和外界连成了网络，在任何地方，都可以使用电话远程控制家中的电器产品，例如，开启空调、关闭热水器，甚至在度假时，将家中的灯或窗帘打开和关闭，让外人觉得家中有人。电话应答机本身也是一个八位的集中控制器，放在床头柜上，只要将插头插在220V电源插座上，就可已在床上控制家里所有的灯光、电器和窗帘等等，也有调光功能。

　　网络型空调及红外线

　　网络型空调控制器将空调的控制连到整个网络中来，可以使用电话来远程控制空调，也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的空调启动和关闭，集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制空调了。

　　网络型窗帘控制器

　　网络型窗帘控制器将窗帘的控制连到整个网络中来，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。不仅可以使用本地开关来控制窗帘，还可以使用电话来远程控制窗帘，也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的窗帘打开和关闭，集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制窗帘了。

　　可编程定时控制

　　定时控制器可以对家中的固定事件进行编程，例如，定时开关窗帘，定时开关热水器等等，电视、音响、照明、喂宠物等均可设定时控制。定时控制器本身也是一个八位的集中控制器，放在床头柜上，只要将插头插在220V电源插座上，就可已在床上控制家里所有的灯光、电器和窗帘等等，也有调光功能。同时它还有时间显示和闹表的功能。

　　多功能遥控器

　　六合一多功能遥控器集六种遥控功能于一身，首先它是无线遥控器，可以控制家中的照明，窗帘，空调等系统。同时它也是红外遥控器，内置了许多品牌的电视，音响，VCD等红外控制指令集。还可以学习两种红外线遥控器的控制功能。放在客厅的茶几上， 看电视或听音响时， 一个遥控器就可以非常方便地遥控所有的设备。

　　无线感应探头

　　可随意摆放，能控制任意的电器，例如大门口外，当有人来时，它可以触发自动门铃，也可以将灯开启，甚至可以开音响、热水器等。放在阳台上，可以知道是否有人从阳台非法闯入。

　　全宅音响系统

　　全宅音响系统可将传统的音响延伸到家中的每个房间及每一个角落。在阳台浇花时可以欣赏悠扬的音乐，清早盥洗时可以听到电台的新闻， 甚至在厨房也可以听到现场转播。系统可接驳家中现有的电视，广播，VCD,DVD及音响系统提供的声源；每个房间的音箱可以单独开关和调音量，无需考虑功率匹配；系统支持高保真立体声技术， 对音质不作任何处理。利用现有的网络化智能家居控制手段， 如：遥控器、 集中控制器、网络开关等方式对音箱进行开、关、调音量、全开全关、部分开关， 也可配合照明系统、空调系统、窗帘等进行复杂的场景设置。

　　扩展和升级

　　为扩展和升级提供了良好的基础。可扩展和升级语音控制子系统，计算机控制子系统，智能安防子系统，智能门禁子系统，智能电器控制子系统。