智能家居控制系統(tǒng)應(yīng)用研究

智能家居控制系統(tǒng)應(yīng)用研究項(xiàng)目摘要項(xiàng)目摘要項(xiàng)目通過深入研究智能家居行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合、創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)中間件，以解決各個(gè)不同公司接入設(shè)備之間的不兼容以及互操作性差等問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的擴(kuò)充，降低系統(tǒng)成本，推廣智能家居市場(chǎng)。嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)符合國(guó)家國(guó)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)。項(xiàng)目的依據(jù)和意義國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策及國(guó)內(nèi)外發(fā)展2012年初，我國(guó)已經(jīng)確定將智能家居列入“十二五”規(guī)劃的九大產(chǎn)業(yè)之一。國(guó)外智能家居系統(tǒng)技術(shù)己日趨成熟，并且技術(shù)已經(jīng)趨向標(biāo)準(zhǔn)化。國(guó)內(nèi)起步比較晚，發(fā)展卻非常快，生產(chǎn)廠家多，缺乏龍頭企業(yè)及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外市場(chǎng)的智能家居控制系統(tǒng)（1）X-10系統(tǒng)（美國(guó)），該系統(tǒng)是利用電力線作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，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，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(hào)傳送給接收器從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制，因此采用這套系統(tǒng)不需要額外的布線，但其施工難度大、費(fèi)用高、工期長(zhǎng)。因此在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推廣難且價(jià)格昂貴。（2）EIB系統(tǒng)（德國(guó)），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(jià)格較高。（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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)較為成熟，比較適合中國(guó)國(guó)情。但是由于系統(tǒng)架構(gòu)、靈活性及產(chǎn)品價(jià)格等方面還難以達(dá)到要求，所以目前在國(guó)內(nèi)還較少應(yīng)用。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的智能家居控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)的智能家居相對(duì)于國(guó)外起步較晚，尚未形成一定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前，主要采用國(guó)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：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(dòng)電話作為移動(dòng)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。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(duì)中國(guó)家庭設(shè)計(jì)的，遵循國(guó)際技術(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(guó)外成熟的智能家居標(biāo)準(zhǔn)之上。市場(chǎng)需求智能家居行業(yè)符合我國(guó)的節(jié)能減排，綠色建筑的目標(biāo)。因此，中國(guó)“智能家居網(wǎng)絡(luò)”必在“智能化住宅”的框架下形成一個(gè)新型IT產(chǎn)業(yè)，而這一切必將對(duì)未來幾十年我國(guó)房地產(chǎn)的健康有效發(fā)展起著深遠(yuǎn)的影響。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，智能家居系統(tǒng)的銷售數(shù)量和總銷售額都呈現(xiàn)連續(xù)攀升的勢(shì)頭。數(shù)據(jù)顯示，2009年智能家居市場(chǎng)蛋糕約為420億元，市場(chǎng)每年以20-30%的速度遞增，預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)1240億元。隨著社會(huì)的發(fā)展，粗暴房地產(chǎn)項(xiàng)目逐漸遠(yuǎn)去。智能家居可以使地產(chǎn)項(xiàng)目走精品路線，做差異化營(yíng)銷。因此，本項(xiàng)目可以與房產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目結(jié)合，從基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)做起，前景廣闊。項(xiàng)目研究開發(fā)內(nèi)容及目標(biāo)總體目標(biāo)深入分析研究目前各個(gè)公司的網(wǎng)絡(luò)和信息交換協(xié)議，實(shí)現(xiàn)智能家居中間件系統(tǒng)，以解決各個(gè)不同公司接入設(shè)備之間的不兼容以及互操作性差等問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的擴(kuò)充，降低系統(tǒng)成本，推廣智能家居市場(chǎng)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)一個(gè)符合國(guó)家國(guó)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)。把家庭電話通信系統(tǒng)、家庭局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、有線、數(shù)字、衛(wèi)星電視信號(hào)共享系統(tǒng)、音視頻共享系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、安防監(jiān)控門禁系統(tǒng)、室內(nèi)智能照明系統(tǒng)、電器智能控制系統(tǒng)等系統(tǒng)控制集成在一個(gè)平臺(tái)之上，在保留傳統(tǒng)手動(dòng)開關(guān)的基礎(chǔ)上，可以用遙控、定時(shí)管理、一鍵場(chǎng)景、電話遠(yuǎn)程、互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)燈光及家電的智能管理與控制，真正讓用戶體驗(yàn)到智能家居的方便、舒適、智能、環(huán)保的特性。研究開發(fā)內(nèi)容分析、研究國(guó)內(nèi)外最新智能家居控制系統(tǒng)。以中間件的形式，解決不同系統(tǒng)之間的差異。利用中間件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能家居原型系統(tǒng)。提供智能家居控制系統(tǒng)協(xié)議，開發(fā)核心協(xié)議棧。實(shí)施方案項(xiàng)目從智能家居系統(tǒng)的實(shí)施入手，研究目前國(guó)內(nèi)外智能家居控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能家居市場(chǎng)的多樣化。項(xiàng)目在研究智能家居系統(tǒng)中間件的同時(shí)，嘗試制定智能家居控制系統(tǒng)協(xié)議。同時(shí)為了提高項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用能力，并著手開發(fā)核心協(xié)議棧。項(xiàng)目中后期將引入房地產(chǎn)、家裝等企業(yè)，聯(lián)合實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化，從而降低智能家居成本，擴(kuò)大房地產(chǎn)、家裝企業(yè)的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，提高家居的舒適度。技術(shù)關(guān)鍵及技術(shù)路線中間件系統(tǒng)采用綁定的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)在智能家居系統(tǒng)中不同廠商的設(shè)備之間的安全套接。如圖1所示。中間件系統(tǒng)需要能和不同廠商的設(shè)備進(jìn)行通信，為了能更好地分清各種邏輯關(guān)系，本項(xiàng)目把中間件系統(tǒng)進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，如圖2所示。技術(shù)關(guān)鍵及技術(shù)路線智能家居控制系統(tǒng)協(xié)議結(jié)合IEEE802.15.4-2003協(xié)議，參考ZigBee聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)本項(xiàng)目中的智能家居控制系統(tǒng)協(xié)議（LYNU_IHv1.0）。系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示。層次結(jié)構(gòu)，如圖4所示。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目主要以軟件及智能家居原型系統(tǒng)為最終形式，因此在經(jīng)濟(jì)投入上并不需要太大比重，但最終結(jié)果對(duì)整個(gè)行業(yè)發(fā)展提出一種新的思路，具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。項(xiàng)目可以結(jié)合目前國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)實(shí)際情況，與地產(chǎn)商協(xié)同開發(fā)，促使房地產(chǎn)行業(yè)走精品路線，做差異化營(yíng)銷，進(jìn)而推動(dòng)智能家居行業(yè)的快速發(fā)展。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在目前完成整個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比較困難的形勢(shì)下，可以采用中間件的形式，融合行業(yè)內(nèi)的技術(shù)壁壘，達(dá)到不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)的一體化，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的繁榮。在智能家居控制系統(tǒng)協(xié)議上做基本的探索，實(shí)現(xiàn)部分重要協(xié)議棧，為進(jìn)一步完成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提出一些思路及實(shí)現(xiàn)途徑?？尚行苑治隹尚行苑治霰卷?xiàng)目組成員長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)教學(xué)與科研任務(wù)。信息技術(shù)學(xué)院從2011年開始培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科學(xué)生，學(xué)院建設(shè)了智能家居、智能交通、智能農(nóng)業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。2013年物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)獲洛陽(yáng)市特色專業(yè)。因此，本項(xiàng)目已具備較強(qiáng)的專業(yè)人員研發(fā)隊(duì)伍與較完善的設(shè)備支持。已經(jīng)與泉舜等房地產(chǎn)公司有過溝通，對(duì)本項(xiàng)目均表現(xiàn)出很高的興趣，對(duì)后期的項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化都表示支持的態(tài)度。預(yù)期效益及成果預(yù)期效益1、項(xiàng)目成功實(shí)施可保證智能家居設(shè)備生產(chǎn)商增加100%。2、項(xiàng)目將更多引起房產(chǎn)行業(yè)、家裝行業(yè)的興趣，增加智能家居進(jìn)入這些行業(yè)的成功率達(dá)50%以上。3、項(xiàng)目將使智能家居市場(chǎng)引和更多的競(jìng)爭(zhēng)，消費(fèi)成本將降低30%以上。4、項(xiàng)目的實(shí)施，可以改變智能家居市場(chǎng)由設(shè)備生產(chǎn)商決定的現(xiàn)狀，可以引入更多的房地產(chǎn)商、家裝公司加入到這個(gè)行業(yè)，設(shè)備的選擇面也會(huì)更寬，也能刺激更多的資本進(jìn)入智能家居這個(gè)行業(yè)中來。預(yù)期成果本項(xiàng)目最終成果形式為：①智能家居原型系統(tǒng)②軟件預(yù)期目標(biāo)為：省級(jí)以上科技成果鑒定實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的聯(lián)合，爭(zhēng)取科技成果產(chǎn)業(yè)化。完成時(shí)間：二年項(xiàng)目實(shí)施的年度計(jì)劃進(jìn)展項(xiàng)目實(shí)施的年度計(jì)劃進(jìn)展1、項(xiàng)目整體需要兩個(gè)年度。2、第一年度完成：

（1）市場(chǎng)調(diào)查

（2）主要系統(tǒng)、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的分析與研究

（3）完成中間件系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)。3、第二年度完成：

（1）中間件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼；

（2）LYNU_IHv1.0協(xié)議的設(shè)計(jì)；

（3）部分協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)各位專家批評(píng)指正，謝謝！演講完畢，謝謝觀看！內(nèi)容總結(jié)智能家居控制系統(tǒng)應(yīng)用研究。國(guó)內(nèi)起步比較晚，發(fā)展卻非?？?，生產(chǎn)廠家多，缺乏龍頭企業(yè)及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。它的優(yōu)點(diǎn)在于利用的產(chǎn)品對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)較為成熟，比較適合中國(guó)國(guó)情。國(guó)內(nèi)的智能家居相對(duì)于國(guó)外起步較晚，尚未形成一定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。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(dòng)電話作為移動(dòng)數(shù)字控制中心。智能家居行業(yè)符合我國(guó)的節(jié)能減排，綠色建筑的目標(biāo)。因此，中國(guó)“智能家居網(wǎng)絡(luò)”必在“智能化住宅”的框架下形成一個(gè)新型IT產(chǎn)