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智能家居及其发展趋势

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摘要:介绍了智能家居的发展历程,阐述了智能家居的定义和功能,介绍了其关键技术和嵌入式在智能家居中的应用,预测了其发展趋势,阐明了研究智能家居的重要意义,并指出了智能家居在控制系统、智能建筑系统和计算机领域的广泛运用,将使电子科学和计算机科学等科学中产生革命性的变革。

关键词:智能家居;家庭网关;嵌入式技术;发展趋势

0引言

随着科学技术的迅猛发展,人们开始步入网络化和数字化的智能化社会,对生活环境和工作环境的质量不断提高。伴随着数字化和信息化的进程,智能化成为不可抵挡的趋势,也是新世纪的发展趋势。智能家居概念的起源甚早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后,美国、加拿大、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、新加坡、日本等国都有广泛应用。1998年5月新加坡举办的/98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会上,通过在场内模拟《未来之家》,推出了新加坡模式的家庭智能化系统。最著名的智能家居要算比尔﹒盖茨的豪宅,在他的5未来之路6一书中描绘了他在华盛顿湖建造的智能家居私人豪宅。

智能家居是计算机技术、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。我国的智能家居始于上个世纪90年代末,中国的智能家居行业取得了更加迅猛的发展并日益渗透到平常百姓的生活当中。本文从智能家居的概念和功能、相关技术以及发展趋势来阐述智能家居。

1智能家居的基本概念、分类及功能

1.1智能家居的概念

智能家居的概念最早出现在美国,智能家居是以住宅为平台,兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化,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。智能家居利用先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术,将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,通过统筹管理优化人们的生活方式,帮助人们有效地安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。一个智能家居系统的结构图如图1所示。

图1智能家居系统的结构图

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智能家居系统有以下几个特征:?

(1)家庭中具备完善的、安全的保安防灾措施和生活服务的智能控制器;

(2)家庭与小区及社会具有高度的交互能力和沟通能力;

(3)家庭内部具备完善的安保措施、全面的设施监控管理和信息化的服务管理;

(4)为家庭提供多媒体信息服务;

(5)提供了一体化式、综合的服务。

1.2智能家居系统的分类

按照用户和小区的需求,大致可以分为以下几类:

（1）需要集中连网和控制的智能家居系统。包括楼宇对讲系统、抄表监控系统等,这些系统都需要集中控制和与外部联系。

(2)只需要在室内联网的系统。如灯光控制系统、家电控制系统等,这些系统的共同的特点是具有一定的私密性,不需要与公共管理单位发生信息的交换。

1.3智能家居系统的主要功能

智能家居最终的目的是让家庭更舒适、更安全、更符合环保。随着人类应用需求和住宅智能化的不断发展,今天的智能家居系统将拥有更加丰富的内容,系统也越来越复杂。智能家居的基本功能是网络接入系统、消防报警系统、防盗报警系统、煤气泄露探测系统、远程抄表系统、紧急求助系统、远程医疗诊断及护理系统、室内电器自动控制管理及开发系统、网上教育系统、股票操作系统、视频点播系统、付费电视系统、有线电视系统等等。

智能家居系统提供的主要功能有如下几点:

(1)家庭联网功能。通过智能家居控制器的HUB功能,可接入电脑组建家庭局域网,并可同时使用一个账号上宽带网,节省费用。

(2)短信收发功能。通过液晶控制面板可以显示接收网络短消息,也可通过手机接收智能家居控制器发送的状态信息,并向其发送各种控制指令。

(3)防盗报警功能。通过接入各种红外探头、门磁开关,并可根据需要随时布防撤防,相当于安装了电子保笼、电子窗和电子防盗门,可以快速探知并警告闯入的不法分子,保卫人们的生命和财产安全。

(4)防灾报警功能。通过接入烟雾探头、瓦斯探头和水浸探头,全天候24小时监控可能发生的火灾、煤气泄漏和溢水漏水,并可在发生报警时联动关闭气阀、水阀,为家庭构建坚实的安全屏障。

(5)求助报警功能。通过智能家居控制器的求助功能,接入各种求助按钮,使得家中的人能及时求救。

(6)场景控制功能。通过无线遥控器或液晶控制面板,可快速启动各种灯光场景,还可以利用家庭控制软件设计属于自己的灯光场景和名字,并下载给智能家居控制器。

(7)定时控制功能。通过无线遥控器或液晶控制面板操作,设计家电的定时启停计划,如利用夜间电费比白天便宜的情况,实施热水器定时开启的设备运行计划,达到节约电费的目的。

(8)远程控制功能。利用电话或手机可在办公室