智能家居控制系統(tǒng)研究背景目的意義及國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1、只能家居控制系統(tǒng)研究背景目的意義及國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1智能家居控制系統(tǒng)概述1.1智能家居的簡介2國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀2.3 發(fā)展趨勢3研究的目的和意義1智能家居控制系統(tǒng)概述蒸汽機(jī)的發(fā)明掀起了人類歷史邁向工業(yè)的新篇章，而網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)無疑將信息化深深的烙印在了人類文明的璀璨長卷上。電子信息技術(shù)，控制技術(shù)的日益提升，社會信息化的逐步加快，促使人們的生活、工作、學(xué)習(xí)以及通訊的關(guān)系日漸緊密，信息化社會在改變?nèi)藗兩盍?xí)慣和工作方式的同時，也對我們的傳統(tǒng)住宅提出了挑戰(zhàn)。環(huán)視周遭，我們很容易的發(fā)現(xiàn)，人們對家居的要求早已不再只是簡單的物質(zhì)空間，更為關(guān)注的是一個高度安全

2、、舒適以及美觀方便的居住環(huán)境，先進(jìn)的通信設(shè)施，完備高效的信息終端，自動、智能的家電，網(wǎng)絡(luò)化的資源管理及購物方式等等。現(xiàn)今社會人們?nèi)找媾蛎浀男枨笫沟眉揖又悄芑讶怀蔀橐环N趨勢。1.1智能家居的簡介家居智能化系統(tǒng)的概念起源于上世紀(jì)70年代的美國，隨后，傳播到歐洲、日本等國并且得到了很好的發(fā)展。在我國，智能家居這一概念推廣較晚，約在90年代末家居智能化系統(tǒng)才得以進(jìn)入國內(nèi)，但發(fā)展速度驚人，至今已存在相當(dāng)數(shù)量的智能化小區(qū)及住宅。所謂智能家居是現(xiàn)代電子技術(shù)、自動化技術(shù)及通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它能夠自動控制和管理家電設(shè)備，對家庭環(huán)境的安全進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，并且能夠?yàn)樽籼峁┌踩孢m、高效便利的學(xué)習(xí)生活及工作環(huán)境

3、。家居智能化系統(tǒng)將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器以及家庭保安裝置通過有線或無線的方式連接起來，并進(jìn)行集中或異地的監(jiān)控、管理，保持家庭住宅環(huán)境的舒適、協(xié)調(diào)。與普通的家居相比，智能家居不僅具備傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適溫馨，高效安全的高品位生活環(huán)境，還將一個被動靜止的居住環(huán)境提升為一個有一定智慧協(xié)助能力的體貼的生活幫手，進(jìn)一步優(yōu)化住戶的生活質(zhì)量。許多國家先后提出了不同的智能家居方案，例如，早期新加坡模式的智能化家居系統(tǒng)包括：安防報(bào)警、可使對講、三表抄送、監(jiān)控、家居控制、智能布線箱、寬帶網(wǎng)絡(luò)接入等。而現(xiàn)今的智能化家居系統(tǒng)擁有更加優(yōu)越切復(fù)雜的配置。例如，網(wǎng)上購物、遠(yuǎn)程報(bào)警、緊急求助等新功能就是

4、根據(jù)現(xiàn)在社會的發(fā)展，人們?nèi)找姹q的需求而開發(fā)設(shè)計(jì)的。2國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢智能家居的發(fā)展分為三個階段：首先是家庭電子化(HomeElectronics)階段，這個時期主要是面向單個的電器，家庭電器之間并沒有形成網(wǎng)絡(luò)，亦沒有大的聯(lián)系。其次是住宅自動化(HomeAutomation)階段，這個時期是面向功能的階段，一部分的家庭電器之間形成了簡單的網(wǎng)絡(luò)，主要是為了實(shí)現(xiàn)某個特定單一的功能，例如單一的自動抄表功能。最后是家居智能化(歐洲稱為SmartHome,美國稱為WiseHouse)階段，這個時期是面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的階段，系統(tǒng)通過家庭分布總線把住宅內(nèi)各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器、報(bào)警裝置并到網(wǎng)絡(luò)

5、節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行集中的監(jiān)控、管理，保持家電與環(huán)境的協(xié)調(diào)，提供生活、工作、學(xué)習(xí)以及娛樂的各種優(yōu)質(zhì)服務(wù)，營造一種溫馨舒適的家庭氛圍。智能家居控制系統(tǒng)提供高效、舒適的家居環(huán)境，確保住戶的生命財(cái)產(chǎn)安全；集中或遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)家居環(huán)境的溫度、濕度以及風(fēng)的速度等，同時檢查空氣成分，提高空氣質(zhì)量；調(diào)節(jié)音響，電視等娛樂設(shè)施，愉悅心情；合理利用太陽能活周遭環(huán)境的變化，盡可能的節(jié)約能耗，達(dá)到合理利用資源；提供現(xiàn)代化的通信、信息服務(wù)。2.1國外的發(fā)展現(xiàn)狀1984年，世界上第一幢智能建筑在美國康涅迪格州落成，這棟意義非凡的建筑只是對一座舊式大樓的一定程度的改造而完成的。它只是采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對大樓的空調(diào)、電梯、照明等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并

6、提供語音通信、電子郵件、情報(bào)資料等方面的信息服務(wù)。2000年，新加坡有近30個社區(qū)的約5000戶家庭采用了這種家庭智能化系統(tǒng)，而美國的安裝住戶高達(dá)4萬戶。2003年，網(wǎng)絡(luò)化家居的建設(shè)帶來了高達(dá)4500億美元的市場價值，這其中有3700億美元是智能家電硬件產(chǎn)品的價值，剩余的部分則是軟件和技術(shù)支持服務(wù)的費(fèi)用?，F(xiàn)在，國外的智能家居系統(tǒng)技術(shù)己日趨成熟，預(yù)計(jì)今年，50%以上的新房將具有一定的“智能型家居”功能。于此同時，由于技術(shù)的日益標(biāo)準(zhǔn)化，這些新型智能家居系統(tǒng)將比比爾.蓋茨耗資6000萬美元的高端別墅便宜得多。在智能家居系統(tǒng)研發(fā)方面，美國及一些歐洲國家一直處于領(lǐng)先地位。近年來，以美國微軟公司及摩托羅拉

7、公司等為首的一批國外知名企業(yè)，先后擠身于智能家居的研發(fā)中。例如:微軟公司開發(fā)的“夢幻之家”、摩托羅拉公司開發(fā)的“居所之門”、IBM公司開發(fā)的“家庭主任”等均已日趨成穩(wěn)得技術(shù)強(qiáng)占家居市場。此外，日韓新等國的龍頭企業(yè)紛紛致力于家居智能化的開發(fā)，對家居市場更是躍躍欲試。目前市場上出現(xiàn)得智能家居控制系統(tǒng)主要有：1)X-10系統(tǒng)(美國)，該系統(tǒng)是利用電力線作為網(wǎng)絡(luò)平臺，采用集中控制方式實(shí)現(xiàn)。這套系統(tǒng)的功能較為強(qiáng)大，與其它家居控制系統(tǒng)如ABBC_BUSB匕起來更容易接收，使用也相對簡單。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)同樣的功能，X-10家居控制系統(tǒng)是利用220v電力線將發(fā)射器發(fā)出的X-10信號傳送給接收器從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制，

8、因此采用這套系統(tǒng)不需要額外的布線，這也是這套系統(tǒng)的最大的一個優(yōu)勢，因?yàn)槠渌到y(tǒng)基本上都需要布低壓線，在墻上或地面開槽、鉆孔，施工難度大、費(fèi)用高、工期長。但由于缺乏在國內(nèi)市場推廣的條件且價格昂貴，該系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用極少。（ 2） EIB系統(tǒng)（德國），該系統(tǒng)采用預(yù)埋總線及中央控制方式實(shí)現(xiàn)控制功能。但由于其工程要求復(fù)雜嚴(yán)苛，并且價格較高，因此一直無法打開國內(nèi)市場。（ 3） 8X系統(tǒng)（新加坡），該系統(tǒng)采用預(yù)處理總線跟集中控制方式來實(shí)現(xiàn)功能。它的優(yōu)點(diǎn)在于利用的產(chǎn)品對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)較為成熟，比較適合中國國情。但是由于系統(tǒng)架構(gòu)、靈活性及產(chǎn)品價格等方面還難以達(dá)到要求，所以目前在國內(nèi)還較少應(yīng)用。2.2 國內(nèi)發(fā)

9、展現(xiàn)狀20世紀(jì)90年代后期，我國的智能小區(qū)日益興起。眾所周知，我國的智能化住宅建設(shè)最早起于上海、廣州和深圳等沿海城市，并逐漸向內(nèi)陸發(fā)展。在97香港回歸之際，在建設(shè)部“97跨世紀(jì)住宅小區(qū)案競賽活動”中，上海中皇廣場被建設(shè)部科技委員會列為全國首家“智能住宅示范工程”，揭開了全國智能小區(qū)發(fā)展的序幕。1999年，建設(shè)部勘察設(shè)計(jì)司、建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室聯(lián)合組織實(shí)施全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程，標(biāo)志著我國住宅小區(qū)智能化進(jìn)入了一個新階段。隨著信息化走進(jìn)了千家萬戶，由國家經(jīng)貿(mào)委牽頭成立了家庭信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會，而信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系研究及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)被列為了國家技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)專項(xiàng)計(jì)劃。據(jù)建設(shè)部要求，截止今年，

10、我國將有70%以上的家庭擁有Internet入網(wǎng)設(shè)備，大中城市中50%的住宅要實(shí)現(xiàn)智能化。我國的智能家居相對于國外起步較晚，尚未形成一定的國家標(biāo)準(zhǔn)。目前，主要采用國外的一些技術(shù)產(chǎn)品，但也有一些企業(yè)推出了自己的產(chǎn)品，主要有：（1） e家庭（海爾），該系列產(chǎn)品以海爾電腦作為控制中心，各種網(wǎng)絡(luò)家電作為終端設(shè)備，海爾移動電話作為移動數(shù)字控制中心。海爾在技術(shù)上同微軟合作，利用微軟的WindowsMe技術(shù)和海爾的網(wǎng)絡(luò)家電，使“e家庭”已具雛形，已推出了網(wǎng)絡(luò)洗衣機(jī)、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)微波爐等一系列網(wǎng)絡(luò)家電。（2） e-home數(shù)字家園（清華同方），該智能家居控制系統(tǒng)是專門針對中國家庭設(shè)計(jì)的，遵循國際技

11、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用嵌入式軟、硬件技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及末端設(shè)備。產(chǎn)品以功能模塊開發(fā)為主，基于國外成熟的智能家居標(biāo)準(zhǔn)之上。其智能家居控制系統(tǒng)主要有以下三個部分：A系列：遵循EIB協(xié)議的家庭控制產(chǎn)品，適用于中高檔住宅區(qū)。B系列：遵循X-10協(xié)議的家庭控制產(chǎn)品，適用于中檔住宅區(qū)。易家三代：配電箱集中安裝式家庭控制產(chǎn)品。國內(nèi)各大軟、硬件機(jī)構(gòu)正在積極的研制、開發(fā)更為符合市場的智能化家居設(shè)備，以解決當(dāng)前智能化產(chǎn)品實(shí)用性差、使用復(fù)雜及產(chǎn)品價格昂貴等缺點(diǎn)，而技術(shù)創(chuàng)新性也逐步向國際先進(jìn)水平靠攏，這樣的未來值得期待。2.3 發(fā)展趨勢經(jīng)過去年的哥本哈根會議，我國更加明確了節(jié)能減排，綠色建筑的目標(biāo)，這就使住宅智能化凸顯

12、出了其合理規(guī)劃，最大限度的節(jié)約能源的優(yōu)勢。如果我國大力推廣綠色建筑，僅在鋪設(shè)智能化系統(tǒng)上所需的新設(shè)備的生產(chǎn)上就有2000億到3000億人民幣的新市場。而中國“智能家居網(wǎng)絡(luò)”必在“智能化住宅”的框架下形成一個新型IT產(chǎn)業(yè)，而這一切必將對未來幾十年我國房地產(chǎn)的健康有效發(fā)展起著深遠(yuǎn)的影響。由于智能家居系統(tǒng)還缺乏統(tǒng)一明確的國際標(biāo)準(zhǔn)，許多公司開發(fā)出的產(chǎn)品都是基于自己組的網(wǎng)絡(luò)和信息交換協(xié)議，很多產(chǎn)品是針對特定的組網(wǎng)環(huán)境開發(fā)的，部分核心技術(shù)沒有對外公布，技術(shù)復(fù)雜，直接導(dǎo)致了使用范圍的局限性。再者，缺乏對應(yīng)的第三方產(chǎn)品，各個接入設(shè)備之間不能兼容，互操作性差，不利于產(chǎn)品的擴(kuò)充，因而進(jìn)一步局限了產(chǎn)品的發(fā)展。再加上

13、，有的系統(tǒng)成本過高，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的普及。因此設(shè)計(jì)一個符合國家國情和規(guī)范的集遠(yuǎn)程控制和本地控制為一體的智能家居控制系統(tǒng)是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的，且勢在必行。作為智能家居的核心系統(tǒng)的智能家居的控制系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)功能的完善必將推動住宅智能化的發(fā)展。而系統(tǒng)功能的集成化、用戶使用的傻瓜化以及市場的平民化將是智能家居控制器的發(fā)展趨勢，系統(tǒng)也將逐步邁向綠色化。最終，我想全人類的夢想是智能家居控制系統(tǒng)將囊括所有的家事雜物，讓我們真正的享受舒適溫馨的家庭生活。3研究的目的和意義根據(jù)前面提到的一些調(diào)查結(jié)果及數(shù)據(jù)可以看出，雖然目前智能家居系統(tǒng)有了一定的發(fā)展，并且市場上也開始出現(xiàn)相應(yīng)的產(chǎn)品，但從總體的發(fā)展來看，不容樂觀，特別是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威產(chǎn)品的缺乏嚴(yán)重影響了家居智能化的發(fā)展。隨著科技的提高，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平的提高，對家居環(huán)境的要求也越來越高，作為家居智能化的核心部分智能家居控制系統(tǒng)也