中國智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

中國智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

0引言智能家居系統(tǒng)具有安全、方便、高效、快捷、智能化、個性化的獨特魅力,對于改善現(xiàn)代人類的生活質(zhì)量,創(chuàng)造舒適、安全、便利的生活空間有著非常重要的意義,并具有非常廣闊的市場前景。雖然其問世,至今還未能像DVD、家用PC、手機等其他家用電器那樣,迅速掀起一股潮流,但從發(fā)展趨勢看,智能家居的日益普及將是一種必然。預(yù)計到2010年,我國大中城市中60%的住宅會實現(xiàn)一定程度的智能家居。在未來,沒有智能家居系統(tǒng)的住宅也許會像今天不能上網(wǎng)的住宅那樣不合潮流。1智能家居概念在中國出現(xiàn)20世紀90年代中后期,國內(nèi)的智能小區(qū)逐步興起。我國的智能化住宅和智能化小區(qū)建設(shè),最初始于廣州、深圳和上海等沿海開放城市,逐步向內(nèi)地擴展,人們對智能小區(qū)的熱情空前高漲,一時間全國上下許多大中城市的房地產(chǎn)商都將自己開發(fā)興建的住宅小區(qū)標以/智能小區(qū)0、甚至提出/3A型智能小區(qū)0、/5A型智能小區(qū)0等,智能小區(qū)成了房地產(chǎn)商開發(fā)銷售的熱點和賣點。但由于智能化小區(qū)缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標準,智能化相關(guān)產(chǎn)品不成熟,房地產(chǎn)開發(fā)商貪大求全、盲目追求智能化以及專業(yè)知識欠缺導(dǎo)致的鑒別能力不足等原因,造成部分建成的小區(qū)智能化系統(tǒng)運行不正常、系統(tǒng)性價比低下,所使用的系統(tǒng)與設(shè)備不符合標準化及開放性的要求。為此,建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心先后頒布了《全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點與技術(shù)導(dǎo)則》等對智能小區(qū)的建設(shè)加以指導(dǎo),上海市智能建筑試點工作領(lǐng)導(dǎo)小組也適時頒發(fā)了《上海市智能住宅小區(qū)功能配置大綱》,并在2002年修訂版中5.5.1條提出/通過智能家庭控制主機,實現(xiàn)對家庭內(nèi)部部分供電回路、照明、空調(diào)等的統(tǒng)一開關(guān)控制和調(diào)節(jié)0,提出了智能家居的雛形。近幾年,房地產(chǎn)市場在高速發(fā)展之后逐步趨于理性,房地產(chǎn)開發(fā)商對智能化有了比較深入的理解,智能化相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品逐步成熟,從而大大促進了智能化行業(yè)的發(fā)展,小區(qū)智能化行業(yè)正逐步向著理性與務(wù)實的方向發(fā)展,部分高端房產(chǎn)項目開始引入智能家居概念。2智能家居(SmartHome)的概述智能家居是指利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù),將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起,通過統(tǒng)籌管理,讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?提供全方位的信息交互功能,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性、舒適性,甚至合理控制各種能源的使用。家居智能的基本目標是,將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭安防裝置通過家庭總線技術(shù)(HBS)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進行集中或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理,并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的協(xié)調(diào)。要完整地理解智能家居,有必要先對幾個智能家居發(fā)展過程中有著重大影響的系統(tǒng)進行介紹。2.1家庭自動化(HomeAutomation,HA)家庭自動化系指利用微處理電子技術(shù),來集成或控制家中的電子電器產(chǎn)品或系統(tǒng),例如:照明燈、電炊具、電腦設(shè)備、安防系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、視信及音響系統(tǒng)等。家庭自動化系統(tǒng)主要是以一個中央微處理機(CentralProcessorUni,tCPU)接收來自相關(guān)電子電器產(chǎn)品的信息(外界環(huán)境因素的變化,如溫/濕度、太陽初升或西落等所造成的光線變化等)后,再以既定的程序發(fā)送適當?shù)男畔⒔o其他電子電器產(chǎn)品。CPU必須透過許多界面來控制家中的電器產(chǎn)品,這些界面可以是鍵盤,也可以是觸摸式熒幕、按鈕、電腦、電話機、遙控器等;消費者可發(fā)送信號至CPU,或接收來自CPU的信號。HA的要求隨住戶的個性不同會有所差異,但應(yīng)具備以下基本功能:(1)環(huán)境控制功能。包括房間溫度、濕度等的控制、二氧化碳濃度控制。(2)照度控制功能。包括照明燈具就地控制、場景/順序控制、遠程控制及自動控制;安全模式控制;度假模式控制;百葉窗窗簾的開、關(guān)和調(diào)整。(3)安防控制功能。包括火災(zāi)自動報警、煤氣泄漏報警、侵入報警(門禁系統(tǒng))、漏電報警、漏水報警。(4)能源控制功能。包括控制熱水的溫度與水量、家用電器控制、在用電高峰時可自動切斷次要設(shè)備,以免超過額定負荷、計量和顯示各種能源消耗。(5)天文時鐘功能。包括時間設(shè)定和日期設(shè)定,根據(jù)項目所在地的經(jīng)緯度,天文時鐘會自動調(diào)整不同季節(jié)的時間差。(6)健康與醫(yī)療功能。包括健康設(shè)備監(jiān)控、遠程檢診、老人/病人異常監(jiān)視。(7)通信功能。包括電話、網(wǎng)絡(luò)、遠程控制/報警。家庭自動化是智能家居的一個重要系統(tǒng),在智能家居剛出現(xiàn)時,家庭自動化甚至就等同于智能家居(我國目前正處于此階段),今天它仍是智能家居的核心之一,但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有智能家居的普遍應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)家電/信息家電的成熟,家庭自動化的許多產(chǎn)品功能將融入到這些新產(chǎn)品中去,從而使單純的家庭自動化產(chǎn)品在系統(tǒng)設(shè)計中越來越少,其核心地位也將被子家庭網(wǎng)絡(luò)/家庭信息系統(tǒng)所代替。它將作為家庭網(wǎng)絡(luò)中的控制網(wǎng)絡(luò)部分在智能家居中發(fā)揮作用。2.2家庭網(wǎng)絡(luò)(Homenetworking)首先將家庭網(wǎng)絡(luò)和純粹的/家庭局域網(wǎng)0區(qū)分開來,家庭網(wǎng)絡(luò)是在家庭范圍內(nèi)(可擴展至鄰居,小區(qū))將PC、家電、安全系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和廣域網(wǎng)相連接的一種新技術(shù)。當前在家庭網(wǎng)絡(luò)所采用的連接技術(shù)可以分為/有線0和/無線0兩大類。有線方案主要包括:總線制、電力載波等;無線方案主要包括:紅外線連接、無線電連接、基于RF技術(shù)的連接和基于PC的無線連接等?？偩€制功能最強大,性能最穩(wěn)定,其代表有/歐洲安裝總線EIB0(EuropeanInstallationBus),1990年5月8日,由包括ABB、Siemens等110多個電器制造商聯(lián)合成立了EuropeanInstallationBusAssociation,即EIBA,歐洲安裝總線協(xié)會,總部設(shè)在布魯塞爾。這些制造商占據(jù)了整個電器安裝布線市場的80%左右。目前,除了作為主要傳輸介質(zhì)的總線(InstababusEIBTP——對絞線)外,作為系統(tǒng)的補充提供的傳輸介質(zhì)有電力線(InstabusplEIB——電力線)、無線(InstabusrfEIB——無線電頻率)。應(yīng)用這種分開的總線作為傳輸介質(zhì),能保證十分高的抗干擾性能。但究其實質(zhì)乃以布線為基礎(chǔ),有兩套線路,一路供電線路、一路控制線路,其施工比較麻煩、工程造價比較大,故這類產(chǎn)品的最大問題就是價格高,難以走進尋常百姓家。電力載波是利用家里現(xiàn)有的電力線形成網(wǎng)絡(luò)化的控制,功能強大、費用低,為家庭專用系統(tǒng),其代表為美國的X10X技術(shù)——電力載波通信協(xié)議(PLC)。目前應(yīng)用X10技術(shù)的產(chǎn)品在我國還不多,國內(nèi)的X10技術(shù)剛剛起步,有些廠家和代理商也推出了針對中國住宅情況作了改進的X10配套產(chǎn)品。電力線是必不可少的,即使不安裝任何系統(tǒng)。通過開關(guān)或插座給家中所有的電燈、電器提供電源的同時已經(jīng)形成了一個網(wǎng)絡(luò),X10電力載波通信協(xié)議就是利用該電力線網(wǎng)絡(luò)做載體傳輸控制信號,將120kHz的編碼信號加載到60Hz(我國是50Hz)的電力線上,由發(fā)射設(shè)備將X10信號發(fā)送給接收器,而每個接收設(shè)備都預(yù)先設(shè)定了一個地址碼。地址碼是由房間碼(A-P)和單元碼(1-16)組成,有了X10電力線載波通信協(xié)議,家里所有接到電力線上的所有設(shè)備幾乎都能控制。而且省去了昂貴的控制線路的費用。無線方案為用戶使用提供了靈活性和可移動性,由于紅外通信受到帶寬和障礙物的限制,目前主要采用無線射頻技術(shù),適用于小型系統(tǒng)。家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢是將智能家居中其他系統(tǒng)融合進去,最終一統(tǒng)天下。2.3網(wǎng)絡(luò)家電網(wǎng)絡(luò)家電是將普通家用電器利用數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能控制技術(shù)設(shè)計改進的新型家電產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)家電可以實現(xiàn)互聯(lián)組成一個家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),同時該家庭網(wǎng)絡(luò)又可以與外部互聯(lián)網(wǎng)相連接?？梢?網(wǎng)絡(luò)家電技術(shù)包括兩個層面:首先就是家電之間的互連問題,也就是使不同家電之間能夠互相識別,協(xié)同工作;第二個層面是解決家電網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的通信,使家庭中的家電網(wǎng)絡(luò)真正成為外部網(wǎng)絡(luò)的延伸。目前認為比較可行的網(wǎng)絡(luò)家電包括網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)洗衣機、網(wǎng)絡(luò)熱水器、網(wǎng)絡(luò)微波爐、網(wǎng)絡(luò)炊具等。2.4信息家電信息家電應(yīng)該是一種操作簡便、實用性強、帶有PC主要功能的家電產(chǎn)品。利用電腦、電信和電子技術(shù)與傳統(tǒng)家電(包括白色家電:電冰箱、洗衣機、微波爐等和黑色家電:電視機、錄像機、音響、VCD、DVD等)相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品,是為數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更廣泛地深人家庭生活而設(shè)計的型家用電器,信息家電包括PC、機頂盒、HPC、DVD、無線數(shù)據(jù)通信設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、WebTV、Internet電話等,所有能夠通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交互信息的家電產(chǎn)品,都可以稱之為信息家電。目前,音頻、視頻和通信設(shè)備是信息家電的主要組成部分。另一方面,在目前的傳統(tǒng)家電的基礎(chǔ)上,將信息技術(shù)融人傳統(tǒng)的家電當中,使其功能更加強大,使用更加簡單、方便和實用,為家庭生活創(chuàng)造更高品質(zhì)的生活環(huán)境,比如模擬電視發(fā)展成數(shù)字電視,VCD變成DVD,電冰箱、洗衣機、微波爐等也將會變成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的信息家電。信息家電把PC的某些功能分解出來,設(shè)計成應(yīng)用性更強、更家電化的產(chǎn)品,使普通居民步人信息時代的步伐更為快速,是具備高性能、低價格、易操作特點的lnternet工具。信息家電的出現(xiàn)將推動家庭網(wǎng)絡(luò)市場的興起,同時家庭網(wǎng)絡(luò)市場的發(fā)展又反過來推動信息家電的普及和深人應(yīng)用。3阻礙我國智能家居發(fā)展的因素在從事建筑智能化行業(yè)推廣工作的過程中,會發(fā)現(xiàn)這樣一個有趣的現(xiàn)象:很多大力提倡建筑智能化、家庭智能化的專家學(xué)者,很多長期從事智能化設(shè)計或工程的企業(yè)主管,他們的家中大部分沒有標準意義上的家居智能系統(tǒng)。究其原因,可能有以下幾個方面:(1)自身需求不明確或不急迫。(2)產(chǎn)品不成熟、誤報、誤動作多。(3)系統(tǒng)操作過于復(fù)雜,學(xué)習(xí)過程緩慢。(4)系統(tǒng)功能無法凸顯主人個性。(5)購置過程復(fù)雜,無法象家電一樣隨意購買或更換。(6)價格偏貴。(7)法律關(guān)系——一個尚未引起重視的問題。出現(xiàn)這一現(xiàn)象,顯示了巨大市場前景面前行業(yè)基礎(chǔ)工作的不成熟:標準化工作滯后,行業(yè)割踞嚴重,智能家居的概念停留在較淺的層面上,用戶個性化的真實需求被掩蓋。另外,智能系統(tǒng)產(chǎn)品鏈中的社會化服務(wù)滯后,也是造成目前狀況的一個重要原因。4需要解決的問題(1)制定關(guān)于智能家居的標準。標準之爭實質(zhì)是市場之爭,多年前,發(fā)達國家就有了智能家居的概念和標準,當時的標準偏重于安防,隨著通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的建筑產(chǎn)業(yè)與IT產(chǎn)業(yè)有了深度的融合,智能家居的概念才得以真正發(fā)展。中國的居住環(huán)境與發(fā)達國家不同,中國的智能小區(qū)概念及其實施標準更帶有很強的中國特色。加入WTO后,中國的行業(yè)管理正在與國際接軌,以行業(yè)協(xié)會為龍頭推進標準化進程,加強行業(yè)管理將是今后的重點。(2)產(chǎn)品標準化——行業(yè)發(fā)展的必由之路。目前,中國境內(nèi)的家居智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品很多,據(jù)估計有數(shù)百個品種,小至三、五個人的小公司,大至幾千人的國企,都有人涉足家居智能化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)。于是,中國就產(chǎn)生了幾百個互不兼容的標準,至今還沒有一個能夠占領(lǐng)國內(nèi)市場10%的家居智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品。隨著市場競爭的加劇,大部分中小企業(yè)會被迫退出這個市場,但他們已安裝在各地的小區(qū)內(nèi)的產(chǎn)品將無備品備件可供維修,受害者當然是業(yè)主或用戶。這將是一種十分可怕的情景。由此可見,推進標準化進程是智能化行業(yè)的必由之路,也是當務(wù)之急。根據(jù)中國智能家居發(fā)展的自身要求,應(yīng)該盡快形成中國自己的/家庭控制總線0標準。(3)個性化——家居智能控制系統(tǒng)的生命所在。在公眾生活的模式中,家居生活是最能體現(xiàn)個性化的,無法用一種標準程式去約定大家的家庭生活,而只能去適應(yīng)它。這就決定了個性化是家居智能控制系統(tǒng)的生命所在。(4)家電化——家居智能化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。家居智能控制產(chǎn)品有些已變成了家用電器,有些正在變成家用電器,IT廠商和家電廠商傾力推出的/網(wǎng)絡(luò)家電0就是網(wǎng)絡(luò)與家電結(jié)合的產(chǎn)物。家居智能控制系統(tǒng)家電化應(yīng)具備以下特征:①它應(yīng)該是家庭生活中的必需品,而不僅僅是一種裝飾;②控制器自身應(yīng)具有標準化和通用化的接口并聯(lián)結(jié)至社區(qū)公眾網(wǎng)絡(luò);③其家庭應(yīng)用末端應(yīng)在專賣店或商場可以輕易購到;④其連線和安裝可以請非供應(yīng)商的專業(yè)人員安裝;⑤其服務(wù)是社會化的;⑥其軟件可由第三方企業(yè)提供。(5)降低投資費用和服務(wù)費用。按照有關(guān)調(diào)查表明,智