3章-1家庭自動化39

第3講自動化的典型應(yīng)用本講內(nèi)容容家庭自動動化汽車中的的自動化化系統(tǒng)智能交通通智能建筑筑與樓宇宇自動化化電力系統(tǒng)統(tǒng)自動化化形形色色色的機器器人先進制造造技術(shù)與與自動化化軍事與國國防的現(xiàn)現(xiàn)代化宇宙飛行行與自動動化辦公自動動化電子商務(wù)務(wù)與商業(yè)業(yè)自動化化社會與經(jīng)經(jīng)濟系統(tǒng)統(tǒng)自動化應(yīng)應(yīng)用面臨臨的挑戰(zhàn)戰(zhàn)與展望望3.1家家庭庭自動化化主要內(nèi)容容家庭自動動化的基基本概念念和發(fā)展展概況；；家庭自動動化的主主要功能能和特點點；未來的家家庭自動動化；家庭自動動化發(fā)展展過程中中值得注注意的問問題一、家庭庭自動化化的基本本概念和和發(fā)展概概況與“家庭庭自動化化”相近近的說法法：智能家居居（SmartHome））數(shù)字家園園（DigitalFamily）網(wǎng)絡(luò)家居居（NetworkHome）電子家庭庭（ElectronicHome或或E-home）……家庭自動動化的總總體目標標和技術(shù)術(shù)手段目標：創(chuàng)造安全全、高效效、便捷捷、優(yōu)雅雅、舒適適、節(jié)能能和環(huán)保保的居住住環(huán)境。。手段：利用計算算機、通通信、檢檢測、人人工智能能、自動動控制、、機器人人等現(xiàn)代代科技，，通過對對環(huán)境的的自動監(jiān)監(jiān)測、對對信息的的綜合處處理和對對各種服服務(wù)功能能的優(yōu)化化組合來來有效地地管理和和控制家家中的各各種設(shè)備備，使其其很好地地為我們們服務(wù)。。

家庭自動動化的內(nèi)內(nèi)容：生生活服務(wù)務(wù)與信息息服務(wù)家庭自動動化的發(fā)發(fā)展日本1978年年提出了了家庭自自動化系系統(tǒng)的初初步設(shè)想想和實現(xiàn)現(xiàn)方案；；美國1979年年推出了了實用性性很強的的X10家庭自自動化系系統(tǒng)，利利用電力力傳輸線線進行數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸和設(shè)備備互連，，可以““即插即即用”，，得到了了迅速推推廣；此后，很很多國家家相繼開開展了““家庭自自動化””或“智智能家居居”的研研究，推推出了很很多種標標準、技技術(shù)和產(chǎn)產(chǎn)品；“家庭自自動化””最簡單單、最容容易實現(xiàn)現(xiàn)的形式式是單獨獨控制每每個設(shè)備備，如冰冰箱、空空調(diào)、洗洗衣機、、電腦及及網(wǎng)絡(luò)等等；隨著各種種有線和和無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的普普及、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)術(shù)在家庭庭自動化化系統(tǒng)中中得到普普遍應(yīng)用用，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)家電//信息家家電不斷斷成熟，，“網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化”已已成為““家庭自自動化””的重要要特征之之一；“網(wǎng)絡(luò)化化”不僅僅指家庭庭的電氣氣設(shè)備可可以和電電話網(wǎng)、、移動通通訊網(wǎng)、、互連網(wǎng)網(wǎng)、電力力網(wǎng)等外外網(wǎng)連接接，也指指各種不不同的設(shè)設(shè)備可以以相互連連接起來來，構(gòu)成成內(nèi)網(wǎng)；；我們可以以在家中中的任意意一個地地方對這這些設(shè)備備進行設(shè)設(shè)置和控控制，也也可在外外面通過過手機、、電話、、電腦等等向家里里的設(shè)備備發(fā)送指指令，實實現(xiàn)遠程程控制；；“網(wǎng)絡(luò)化化”使各各種數(shù)據(jù)據(jù)、信息息和功能能可以共共享；例1：一個紅外外探頭的的檢測信信息，既既可以用用來觸發(fā)發(fā)防盜報報警裝置置，也可可以用于于燈光控控制。例2：顯示屏既既可以用用來看電電視，也也可以用用于計算算機，還還可以用用于可視視電話等等。例3：只用一個個遙控器器，就可可以在居居室的任任何地方方操縱所所有的家家用電器器家庭。?！熬W(wǎng)絡(luò)化化”、““數(shù)字化化”、、“智能能化”使使家庭自自動化系系統(tǒng)越來來越“聰聰明”，，自動化化程度越越來越高高；“家庭自自動化””面向千千家萬戶戶，具有有極大的的市場發(fā)發(fā)展?jié)摿αΓ蚨偁幏欠浅＜ち伊?，“家家庭自動動化”正正在激烈烈的競爭爭中不斷斷發(fā)展。。二、家家庭自動動化的主主要功能能和特點點功能可以以歸納為為以下四四類：（1）安安全監(jiān)控控及防災(zāi)災(zāi)報警自自動化（2）家家電設(shè)施施自動化化（3）環(huán)環(huán)境調(diào)節(jié)節(jié)與節(jié)能能自動化化（4）信信息服務(wù)務(wù)自動化化（1）安安全監(jiān)監(jiān)控及防防災(zāi)報警警自動化化通過攝像像頭、紅紅外探測測、開關(guān)關(guān)門磁性性探測、、玻璃破破碎探測測、煤氣氣探測、、火警探探測等各各種檢測測裝置，，自動監(jiān)監(jiān)控是否否有陌生生人入侵侵、是否否有煤氣氣泄漏、、是否有有火災(zāi)發(fā)發(fā)生等；；一旦發(fā)生生緊急情情況就立立即進行行自動處處置和自自動報警警，及時時關(guān)閉煤煤氣閥門門、自動動噴水，，向小區(qū)區(qū)物管和和警方報報警，通通過手機機向房主主報警；；還可以通通過網(wǎng)絡(luò)絡(luò)在外面面任何地地方隨時時監(jiān)控該該安全系系統(tǒng)，并并在需要要時查看看住宅內(nèi)內(nèi)外的視視頻信息息；門禁系統(tǒng)統(tǒng)可以采采用智能能卡或每每個人特特有的指指紋識別別、眼睛睛虹膜識識別等手手段，安安全性很很高。家庭安全全監(jiān)控系系統(tǒng)示意意圖（2）家家電設(shè)施施自動化化主要包含含兩個方方面：家家電設(shè)施施本身的的自動化化；各種種設(shè)備進進行相互互協(xié)調(diào)、、協(xié)同工工作的自自動化。。家電設(shè)施施正越來來越自動動化和智智能化；；對于網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化的家家電設(shè)施施，除了了可以進進行室內(nèi)內(nèi)控制和和遠程控控制外，，還可以以連通生生產(chǎn)廠家家的技術(shù)術(shù)支持服服務(wù)器，，獲得故故障診斷斷、軟件件升級等等技術(shù)服服務(wù)；協(xié)同工作作建立在在網(wǎng)絡(luò)化化的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，例例如：①當你打打開電視視機，客客廳燈光光就自動動調(diào)到您您喜歡的的亮度，，窗簾自自動拉上上；②當當有電話話打入時時，電視視機或音音響的聲聲音自動動調(diào)??；；③當您您家中來來客人時時，燈光光將自動動調(diào)亮，，音響將將自動播播出歡快快的樂曲曲，等等等。例1：全全自動智智能洗衣衣機可以辨別別洗衣量量、衣服服的質(zhì)地地及臟的的程度，，并根據(jù)據(jù)這些信信息去自自動確定定洗衣粉粉的用量量、水位位高低、、水的溫溫度、洗洗滌時間間和洗滌滌強度。。有的還能能自動進進行故障障診斷，，發(fā)現(xiàn)問問題并給給出處理理建議，，或通過過網(wǎng)絡(luò)將將信息傳傳送給客客戶服務(wù)務(wù)中心，，對問題題進行判判別和處處理。例2：智智能冰箱箱能夠根據(jù)據(jù)檢測的的溫度自自動調(diào)節(jié)節(jié)制冷強強度，從從而保持持溫度恒恒定；可以自動動顯示冰冰箱內(nèi)的的食品數(shù)數(shù)量，提提醒主人人食品是是否過期期或需要要補充，，并可自自動通過過網(wǎng)絡(luò)進進行采購購；主人在回回家前可可以通過過網(wǎng)絡(luò)或或手機查查詢冰箱箱內(nèi)儲存存的食品品是否充充足，以以便決定定是否需需要購買買。例3：智智能微波波爐普通微波波爐的輸輸出功率率是固定定的，火火力調(diào)節(jié)節(jié)只是通通過電源源的不斷斷開關(guān)來來控制溫溫度的平平均值；；智能微波波爐則通通過導(dǎo)入入變頻電電源，可可以自如如地調(diào)節(jié)節(jié)輸出功功率，實實現(xiàn)真正正的火力力調(diào)節(jié)；；可以實現(xiàn)現(xiàn)“智能能感應(yīng)””和“智智能控制制”功能能，爐內(nèi)內(nèi)感應(yīng)器器根據(jù)食食物的情情況自動動選擇最最佳火力力和烹調(diào)調(diào)時間；；與網(wǎng)絡(luò)相相連的微微波爐還還可以進進行遠遠程控制制，可以以在任何何地方傳傳送工工作指令令，也可可以自動動下載菜菜單并并根據(jù)菜菜單進行行烹飪。。一種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化智能能家電控控制系統(tǒng)統(tǒng)的示意意圖（3）環(huán)環(huán)境調(diào)調(diào)節(jié)與節(jié)節(jié)能自動動化自動監(jiān)測測室內(nèi)的的溫度、、濕度、、亮度等等環(huán)境狀狀態(tài)值，，并根據(jù)據(jù)住戶的的需要自自動進行行調(diào)節(jié)控控制；能耗裝置置可以根根據(jù)情況況自動關(guān)關(guān)小或關(guān)關(guān)閉，以以節(jié)約能能源，降降低費用用；例如如：照明控制制根據(jù)光光線強度度自動調(diào)調(diào)節(jié)燈光光亮度，，并在有有人時自自動開燈燈，無人人時自動動關(guān)燈；；空調(diào)控制制根據(jù)需需要自動動開啟或或關(guān)閉系系統(tǒng)、自自動根據(jù)據(jù)室內(nèi)溫溫度和濕濕度情況況轉(zhuǎn)為低低耗運行行，或在在外面溫溫度合適適時自動動將窗戶戶打開到到最合適適的程度度，等等等。（4）信信息服服務(wù)自動動化通過局域域網(wǎng)、互互聯(lián)網(wǎng)等等，實現(xiàn)現(xiàn)各種信信息服務(wù)務(wù)功能，，包括社社區(qū)信息息服務(wù)、、物業(yè)管管理服務(wù)務(wù)、小區(qū)區(qū)住戶信信息交流流、提供供證券行行情、旅旅行訂票票服務(wù)、、網(wǎng)上資資料查詢詢、網(wǎng)上上銀行服服務(wù)、電電子商務(wù)務(wù)等；可以不受受時間和和空間的的限制，，自由自自在地在在家辦公公、學(xué)習習、炒股股、“逛逛街”、、購物、、存取款款和轉(zhuǎn)帳帳，視頻頻點播、、玩電子子游戲等等；甚至至可以實實現(xiàn)遠程程醫(yī)療、、遠程看看護、遠遠程教學(xué)學(xué)、業(yè)務(wù)務(wù)洽談、、處理各各種事務(wù)務(wù)、召開開視頻會會議、進進行生產(chǎn)產(chǎn)調(diào)度和和指揮等等，真正正做到““足不出出戶，運運籌帷幄幄”。。用戶也可可以隨時時查詢各各種費用用的情況況，方便便用戶對對費用進進行自我我控制，，避免嚴嚴重超支支，并及及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)資源是是否被盜盜用。水、電、、氣、電電話以及及網(wǎng)絡(luò)等等的使用用實現(xiàn)自自動計量量、自動動抄表和和自動收收費，在在出現(xiàn)異異?，F(xiàn)象象或余額額不足的的情況下下自動地地提醒業(yè)業(yè)主，給給住戶帶帶來很大大的便利利，也減減少了物物業(yè)管理理工作量量；三、未來的家家庭自動動化比爾?蓋蓋茨（BillGates）的““未來之之屋”可可以說是是現(xiàn)代最最新科技技與家居居生活相相結(jié)合的的典范，，對于普普通家庭庭而言，，它是名名副其實實的“未未來之屋屋”，但但“未來來之屋””離我們們并不遙遙遠?！拔磥碇荨蓖饩啊拔磥碇荨狈址植紙D“未來之之屋”客客廳的水水族宮“未來之之屋”的的構(gòu)成和和特點這座房子子里共鋪鋪設(shè)了83公里里的電纜纜，分布布著長達達幾公里里的光纖纖數(shù)據(jù)線線，連接接著多臺臺電腦服服務(wù)器，，將房內(nèi)內(nèi)的所有有電器設(shè)設(shè)備連接接成一個個標準的的家庭網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；在房間內(nèi)內(nèi)外都裝裝有各種種類型的的傳感器器以及可可以觸摸摸、感應(yīng)應(yīng)的開關(guān)關(guān)，并由由計算機機統(tǒng)一協(xié)協(xié)調(diào)地控控制著房房間的燈燈光、通通風、溫溫度、濕濕度以及及音樂等等；除了可以以人工操操作之外外，大部部分設(shè)備備都是完完全自動動地進行行調(diào)節(jié)和和運行。。在安全保保障方面面，門口口安裝有有微型攝攝像機，，除主人人外，其其它人欲欲進入門門內(nèi)，必必須經(jīng)攝攝像機通通知主人人，由主主人向電電腦下達達命令，，大門方方可開啟啟；整個建筑筑根據(jù)不不同的功功能分為為12個個區(qū)，來來訪者通通過出口口就會產(chǎn)產(chǎn)生其個個人信息息并儲存存到計算算機中，，包括他他的指紋紋等；當主人需需要就寢寢時，只只要按下下“休息息”開關(guān)關(guān)，房子子四周的的防盜報報警系統(tǒng)統(tǒng)便進入入嚴密防防范狀態(tài)態(tài)；發(fā)生火災(zāi)災(zāi)等意外外時，住住宅的消消防系統(tǒng)統(tǒng)會自動動對外報報警，顯顯示最佳佳避難方方案，關(guān)關(guān)閉有危危險的電電力系統(tǒng)統(tǒng)，并根根據(jù)火勢勢分配供供水；住宅大門門外裝有有氣象情情況感知知器，可可以根據(jù)據(jù)各項氣氣象指標標，自動動控制室室內(nèi)的溫溫度、濕濕度和通通風的情情況；地板中的的傳感器器能夠在在15厘厘米的范范圍內(nèi)跟跟蹤到人人的足跡跡，感應(yīng)應(yīng)到有人人到來時時自動打打開照明明系統(tǒng)，，離去時時自動關(guān)關(guān)閉，而而且還會會根據(jù)外外面光線線的強度度自動調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)內(nèi)的燈光光亮度；；會議室可可隨時高高速接入入互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，24小時為為蓋茨提提供一切切他需要要的信息息，并可可以隨時時召開網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)視頻頻會議；；大部分設(shè)設(shè)備都可可以通過過有線或或無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進行行遠程控控制，主主人在回回家途中中只需通通過手機機，就可可遙控家家中的一一切，包包括開啟啟空調(diào)、、簡單烹烹煮、讓讓浴池自自動放水水和自動動調(diào)溫等等；廚房內(nèi)裝裝有一套套全自動動烹調(diào)設(shè)設(shè)備，衛(wèi)衛(wèi)生間里里安裝有有計算機機控制的的智能馬馬桶，可可以隨時時檢測主主人身體體狀況，，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有異常常，電腦腦會立即即提示或或發(fā)出警警報；豪宅里的的一棵140多多年的老老樹也裝裝設(shè)了傳傳感器和和自動控控制系統(tǒng)統(tǒng)，能夠夠根據(jù)需需水情況況自動進進行澆灌灌；每一位客客人在跨跨進蓋茨茨家時，，就會領(lǐng)領(lǐng)到一個個內(nèi)設(shè)微微芯片的的胸針，，這是所所有訪客客體驗這這座科技技豪宅都都必須配配備的；；胸針的功功能并非非單純的的識別身身份，主主要用于于把訪客客個人的的相關(guān)資資料，包包括偏好好的溫度度、濕度度、燈光光、音樂樂、影視視作品等等信息預(yù)預(yù)先設(shè)定定到胸針針內(nèi)置芯芯片中，，以便讓讓人與住住宅之間間展開一一連串令令人驚奇奇的互動動活動；；無論你走走到哪里里，電子子胸針都都會將信信號傳給給相應(yīng)的的感應(yīng)器器，感應(yīng)應(yīng)器再告告訴中央央電腦，，中央電電腦會分分析訪客客的種種種喜好，，再分別別對大廳廳的空調(diào)調(diào)、音響響、燈光光及影視視系統(tǒng)等等下達指指令，使使室溫倍倍感舒適適、燈光光明暗適適度、并并投其所所好地播播放音樂樂和影片片；一旦電視視和音樂樂被選定定后，它它們會隨隨著人們們從一個個房間進進入另外外一個房房間，即即使是在在水池中中，也會會從池底底“冒””出如影影隨形的的個性音音樂；環(huán)境的一一切變化化都是完完全自動動的，并并將伴隨隨著你完完成整個個豪宅之之旅。對家庭自自動化的的一些展展望在未來的的家庭自自動化系系統(tǒng)中，，家庭網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將貫貫穿整個個家居，，大大小小小的家家用電器器都是真真正的信信息家電電，甚至至每個電電器、感感應(yīng)模塊塊、操作作終端以以及其他他住宅設(shè)設(shè)施都有有單獨的的網(wǎng)絡(luò)識識別地址址，方便便訪問和和記錄事事件；許多原來來功能單單一的家家電產(chǎn)品品，如電電視、音音響、電電飯煲等等都將融融入到信信息家電電系統(tǒng)中中，由家家庭中央央控制系系統(tǒng)統(tǒng)一一安排和和處理各各個應(yīng)用用終端；；家電產(chǎn)品品的所有有功能都都將由家家庭網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中的專專用模塊塊來完成成，每個個功能模模塊都相相當于系系統(tǒng)中的的一個零零部件，，相互配配合、協(xié)協(xié)同工作作；例如如，顯示示設(shè)備可可同時用用于看電電視、操操作電腦腦、上網(wǎng)網(wǎng)等；我們可以以只用一一個帶圖圖文菜單單的小巧巧遙控器器，完成成對所有有家電、、窗簾、、照明系系統(tǒng)、浴浴室設(shè)施施、報警警監(jiān)視器器等的控控制；中央處理理器可以以通過計計算機視視覺、語語音識別別、模式式識別等等技術(shù)，，由人的的身體姿姿態(tài)、手手勢、語語音及上上下文等等信息判判斷出人人的意圖圖并做出出合適的的反應(yīng)或或動作，，主動高高效地為為主人服服務(wù)；若有電話話打進來來，“電電話管家家”會代代你接聽聽，并只只在你所所處的位位置附近近通過聲聲音或顯顯示屏提提醒你，，如果你你正在看看電視，，電視音音量會自自動降低低；未來智能能機器人人將成為為家政服服務(wù)的最最佳人選選，不僅僅所有苦苦、臟、、累的活活全由它它包攬，，而且還還能模擬擬人腦的的部分思思維和功功能，可可以進行行學(xué)習、、記憶、、分析、、識別、、判斷等等，既可可以識別別家人和和陌生人人，確保保住宅安安全，也也可以和和你下棋棋、做游游戲，還還可以逗逗你開心心，排遣遣心中的的郁悶；；未來的電電話，每每個人只只有一個個號碼，，無論對對方身處處何地，，撥打這這個號碼碼都能找找到對方方；如果果打電話話的是外外國人，，只要講講最常用用的幾種種語言，，電話會會自動翻翻譯，實實現(xiàn)無障障礙溝通通；人們出門門也許什什么證件件和鑰匙匙都不用用帶，個個人身份份識別系系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)電子化化和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化，能能根據(jù)你你的聲音音、指紋紋、掌紋紋、虹膜膜、DNA、相相貌特征征等識別別你的身身份；個人身份份識別終終端將遍遍布全球球，社會會醫(yī)療、、保險、、理財、、就業(yè)、、進出門門、乘坐坐交通工工具等都都基于這這個識別別系統(tǒng)；；未來的新新技術(shù)和和新產(chǎn)品品將使工工作效率率越來越越高，例例如思維維集成芯芯片會自自動把你你的思路路按最佳佳方案整整理出來來，顯示示在屏幕幕上；修修改稿件件可通過過語音識識別系統(tǒng)統(tǒng)自動按按你的心心愿進行行修改；；你的健康康狀況及及相關(guān)數(shù)數(shù)據(jù)可以以隨時通通過健康康監(jiān)視終終端傳送送給醫(yī)療療機構(gòu)，，還可以以和醫(yī)務(wù)務(wù)人員進進行視頻頻交流；；當你出門門時，系系統(tǒng)會向向你提示示一天工工作日程程安排及及應(yīng)攜帶帶的物品品；當你離開開后，不不需要的的電源會會自動關(guān)關(guān)閉，系系統(tǒng)會自自動檢查查水和