原创：ams安明斯智能家居系统设计方案

随着国内人民生活水平一步步的提高，对生活质量的要求也就越来越高，安明斯智能家 居系统正是基于满足人们对家居生活现代化的要求，全心全意的为住户提供一种温馨、舒适、 超值的服务，关心业主对居家生活的每一种细微的需求。 中国论文网 一、系统简介 安明斯家庭智能控制系统是香港安明斯国际有限公司推出的新一代用于现代家庭的智能 化控制产品。该产品采用多项专利技术，通过先进的总线控制技术，实现对住宅灯光、电器 及安防的无线遥控、电话及网络的远程监控等多种控制功能，融合了现代家庭追求舒适、安 全、节能、高品味的家居生活理念。 安明斯家庭自动化系统可以向用户提供家电统一管理、照明控制、供电控制、室内无线 遥控、防盗报警、家居安全保障、温度光照检测与调节、电话远程控制及 INTERNET 远程遥 控等功能，将给您的居家生活带来更多安全、舒适和便利!。 安明斯的家庭自动化产品采用模块化的设计，具有很强的可扩充性，安明斯的家庭自动 化产品是一个整体的解决方案，所有的模块都具有连接家庭总线的能力，各个子系统之间形 成紧密联系；用户在购买 12 个子系统之后，即可形成智能网络平台，随着安明斯公司一 系列新产品的不断推出，用户将逐步构建起完整的智能家居生活环境。 采用模块化的设计可以适应各种场合的需要，保障用户的利益，并允许系统的逐步到位。 模块之间遵循一定的协议，可以相互通讯和协调。 在初期的家庭自动化系统中，提供以下主要功能： 多种家庭设备的联网和统一管理 各种家庭中的设备在经过简单改造后，可以连接到安明斯网络中，实现协同工作；例如， 在按下“离家”按钮后，该信息被广播到网络中，任何与“离家”动作有关的设备将做出推 理，决定自己下一步的工作状态。用户也可以对每个设备上的工作逻辑进行自定义。 照明控制系统 照明系统主要由日光灯、吊灯、壁灯、射灯和落地台灯等组成。除日光灯外，所有其他 灯均可作亮度调节，以满足不同的需要。灯光会根据不同的情景，做出相应的调整，例如， 欣赏影片时，自动调暗灯光。只需要轻触一个按钮便可产生一种预先设定的照明效果，使用 非常方便。 任何一个开关不再像以往只能固定控制一盏或一组灯光，您可以指定任何一个开关的控 制对象（任何位置的一盏或多盏灯） 。例如，对于卧室床头的一个开关，您既可以设定它来 控制床头灯，或者设定为开闭卧室里所有的灯光。 综合保安系统 该系统功能包括防盗报警和家居安全两个方面。使用标准的传感器信号接口，可以驳接 市面上大多数的防盗产品（人体移动探测器、煤气泄漏检测器、门磁开关、声光报警装置等） 。系统在接收到触发信号后，能做出相应的操作。报警信息可以引发所有灯光的闪烁、电话 远程告警、警号响起等动作。 交流供电控制系统 目前大部分的家用电器都通过电源插座获得交流电能的供应。系统可为所有的电器提供 一个有效的控制手段。例如，在入睡时，自动切断不必工作的电器的电源，避免各种潜在的 危险。 室内无线遥控系统 系统配备的红外遥控器可以方便地管理家中所有的联网设备，由于通过家庭总线信号可 以传输到每个控制节点上，所以不论在家里的哪个房间都能控制。例如，当您在客厅看电视 时，您可以通过遥控方便地关掉厨房、走廊、阳台和房间里不必要的灯光电器，而不用因起 身操作而错过关键的剧情。 温度、光照检测与调节 系统可以监测每个房间内的温度和光照度，可以随时查询和记录。系统会根据这些参数 调整灯光、空调的工作状态。对于室内温度异常升高可做出应急措施。 电话远程控制 利用“智能电话”节点，可以通过电话或手机按键远程控制家庭网络中的各种电器设备。 当它和数据采集节点配合时，还可以根据警报的内容，自动拨打电话来呼叫主人。 INTERNET 远程遥控 在任何可以连接 INTERNET 的地方，利用 WWW 浏览器（如 IE）访问到家中的计算机，进 行直观的远程控制和状态监控。 语音识别控制 用户可以通过无线麦克风，在家庭内任何一个位置发出语音场景控制命令，对全家的联 网设备进行控制 网络视频监控 安明斯可以让用户通过 Web 浏览器来远程监视家庭中的情况。用户可以通过安明斯来确 保网络远程控制达到预想的效果，或者查看是否有紧急情况发生；用户还可以通过安明斯来 观察家中的婴儿是否已经安然入睡 更多功能的定义 安明斯网络把家庭中各种设备提供的功能抽象为多个对象（或者说是功能单元） ，用户 可以在计算机上对这些对象的属性进行编辑和组合，从而产生新的功能。例如，对于“电视 机音量”和“电话打入”这两个元素，用户也许会想到设置这样一种功能：当电话打入时， 调低电视机的音量，以便能听到电话振铃的声音。可见，系统的功能扩展是很方便的，用户 可以发挥自己的想象力去设计新的功能，从而给生活带来更多便利。 安明斯的产品针对单一住宅进行设计，注重住宅中各种电器设备和人们生活的紧密联系。 它不但提供了真正“智能化”的住宅生活环境，也可以和社区网络相融合，提供更丰富的功 能。 未来，安明斯将提供如下所描述的更完整功能和服务： 户内功能 (1) 家庭安全控制：智能摄像机、智能卡分别判断进入者身份； (2) 家电设备的网络控制：每个家电接入家庭网络，从而用户可以利用遥控器、TV、计 wyl 算机、手持 PC、电话、手机等实现对连入家庭网络的所有家电的控制； (3) 各种电器设备的协同工作：每个智能设备能够根据自身的工作特点，与其他设备结 合，完成相互之间的通讯与协调； (4) 信息家电功能的智能化：智能微波炉、智能吸尘器、智能冰箱、智能空调、智能电 视机； (5) 信息家电功能的升级：从厂家自动下载新的控制程序，实现信息家电功能的升级， 实现远程家电故障诊断、维护； (6) 信息服务管理：用户可以在家里进行网上购物、股票交易、信息交换、求职、娱乐、 家庭教育、市民求助信息、远程医疗诊断、三表（水表、电表、煤气表）自动采集与传输、 停车自动管理等。 远程功能 (1) 家庭进行远程监控：上班或外出时通过 INTERNET 监控家庭出现情况，获取各种电 器设备的状态。 (2 ) 遥控家庭住处的电器：比如在下班时就可通过网络进入家中的微波炉，通知它现 在可以做饭了。 (3) 家庭安全预警系统：非法进入、发生火警、漏水、漏气、紧急呼救等会自动报警。 上述的家庭网络和智能电器能够方便地提供更舒适、更安全、更高效的智能化，使得人 们的生活质量得到提高。 二 系统设计方案 2.1 概述 智能化系统集成了安防监控、家庭娱乐、空调、空气清新、灯光场景控制、窗帘控制、 通讯网络等 20na 个子系统，各子系统之间有联动关系。 住宅包括的区域如下表所示： 根据情况，我们设计了以下的智能化子系统： 1. 灯光控制子系统：网络化控制住宅内的所有灯光； 2. 电器控制子系统：控制电器设备，如电视机、DVD、微波炉等； 3. 远程控制子系统：实现家庭网络设备的 INTERNET 和电话远程监控； 4. 窗帘控制子系统：网络化控制窗帘的开关； 5. 定时控制子系统：按照预定时间控制各种设备的行为； 6. 环境控制子系统：控制中央空调与风机控制器、新风系统的开闭； 7. 红外、无线遥控子系统：通过红外和无线遥控器，控制各种场景与灯光； 8. 背景音乐与电话联动子系统； 9. 电话、互联网、遥控布/撤防及安防联动； 这些子系统是从功能的角度进行划分的，实际上它们是一个整体，某些模块可能同时在 几个子系统中同时发挥作用；而且各子系统之间也可以建立非常紧密的相互关联。 2.2 控制子系统 2.2.1 设计导向 如果说建筑是凝固的音乐，那么完美的灯饰则是这首乐曲上绝妙的音符。在科技发达、 物质富庶的今天，灯具已不单纯是实现室内基本照明的工具，而且是建筑装饰的一种实用艺 术品，是照明技术与建筑艺术的统一体。完善的灯饰集装饰、照明节能于一身，尽力达到完 美与和谐的统一，充分利用明与暗的搭配，光与影的组合以及光的变化与分布来创造各种视 觉环境，以加强室内空间效果的气氛。 您也许已经注意到照明艺术对于装修一套新居是多么的重要，因此，精心选择了各种别 致的吊灯、落地灯、台灯和壁灯来装点您的生活。它们的确能为您带来令人赏心悦目的格调。 不过，您也许也会注意到：当家里有各式各样的灯具之后，如何将它们精心地搭配在一起， 并且达到最适合气氛的效果可就成了件麻烦的事情。例如，不同的场合，不同的心情，需要 有不同的灯光组合来与之相配合，让这些灯光呈现出可变化的场景。可是，忙碌了一天，舒 服地躺在沙发上的您可不想再起身，逐一手动调节每一个调光开关来获得理想的效果吧？ 可以在您回家的路上提前打开家中的空调和热水器,下班前在任何地方可以煎,煮一日三 餐。到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动为您拉上窗帘，打开过道灯，让家处 于最佳的状态，迎接您的归来。回到家里，通过遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设 备，设置所需的预置场景，让懂得生活的您；早上起来，系统会自动按照您的设置播放一曲 轻松的乐曲，窗帘会自动开启，厨房电器设备会自动进入工作状态，给您送上一份丰盛的早 餐，还有更充裕的时间享受更舒适的生活。 在您看电视的时候，很可能因为走过去开关灯，而错过了精彩的射门镜头；或者，冬夜 里躺到床上才发现洗手间的灯还没有关上，只好爬起来把它关上；真够麻烦的呀。 所有的这些都表明，你需要有一套灯光控制系统来帮助你。 安明斯（福州）有限公司推出的智能灯光系统就是为管理家庭中复杂多变的光照而设计， 内置基于 Motorola 公司“数字基因”技术的微处理器，将每一盏灯光都连接到智能家庭网 络中，提供轻触式灯光控制、红外遥控、场景组合、预设存储等丰富功能。 通过面板上的轻触按钮，可以控制灯光的开关和亮度，或者使多盏灯光进入某种预设的 场景；您也可以通过手持遥控器来控制住宅内所有的灯光。通过遥控器上的场景设置按键， 可以方便地设定灯光场景和迅速切换。 安明斯智能灯光系统是智能网络平台中的一部分，支持完整的网络化特性，可以和安明 斯已经推出和将要推出的其他子系统相互关联，协同工作。例如：安防系统的报警信息可以 使得所有的灯光闪动；在出门的时候所有的灯光都能感知并自动关闭 2.2.2 产品介绍 各弱电子系统由室外设备箱直接将线缆引到住户室内的插座上，如：电话线直接由电话 箱引到室内电话插座上，有线电视直接由室外有线电视分配箱引到室内有线电视插座上，其 他系统也是如此，各系统互不相干，没有规律，一次布线到位后便难于根据需要改造，更谈 不上日后的扩展、系统的升级和系统的集成。 当今的家庭弱电综合配线系统就是将由室外设备箱引入的安保、电视、电话、电脑的线 路集成在家中的一个安明斯总配线箱内，通过配线箱内的各功能模块再分配到室内各处，结 合分析我们可以清楚的看到家庭弱电综合配线系统下列优点： wyl 从配线系统的总体网络结构来看，整个家庭的弱电网络结构是以家庭弱电综合配线箱为 核心的星型结构，也就是说所有弱电系统进入家庭都是先到达配线箱。这样的话，家庭所有 弱电系统各系统室内部分的布线和室外部分的布线有了一个清晰的工作界面。 家庭弱电综合布线系统的益处目前主要体现在住户的二次装修中，集中管理的配线箱可 以使住户在二次装修中做到“有的放矢” ，避免了乱拉线、接线，也可以根据需要，实现线 路互换，达到了综合布线的效果，从而达到管理的灵活性。 2.2.3AMS 安明斯系统产品特点 安明斯既是一种智能控制网络技术，又指一类采用该技术设计的、能够互相兼容和直接 互连的智能化家居产品，这类产品具有“安明斯 Compatible”标志。 “安明斯 Compatible”在技术上保证了安明斯产品的模块化、系列化和可升级性，所以安明斯产品在 未来的家庭中将提供更多种类，满足不同的消费需求。 (1) 家居化设计。安明斯产品完全是针对智能化家居小区而设计，无论在功能、外观、 使用或安装上都比其它产品更符合现代化家居的要求。 (2) 多元化设计。安明斯系统针对用户的不同要求，从控制对象分： 有灯光控制、电 器控制、影音设备控制、通行控制和保安控制等；从控制方法分：有模块面板直接控制、单 元操作键盘控制、遥控器控制、定时控制、电话遥控和计算机网络遥控等。 (3) 标准化设计。安明斯绝大部分入墙式控制产品都按照 8686 的尺寸设计，采用这 个标准的原因，一是使人们容易接受新产品；二是方便替换传统产品从而实现智能化家居的 梦想；三是万一个别新产品失效而又急于恢复基本功能的话，还可以换回原来的传统产品， 当然这个传统产品就没有安明斯 的功能了。 (4) 系统化设计。系统化在这里有二个含义：一是易于系统的组成，由于系统采用总线 制，所以要组成一个系统非常容易；二是易于系统的扩展，您可先建立一个基本系统，在这 个基本系统上，您可以随时增添所需要的功能，做到“看菜吃饭，量体裁衣” 。 *控制系统网络化 安明斯是一种全分布式的智能控制网络技术，我们称之为家庭控制总线。安明斯总线 具有双向通信能力，以及互操作性和互换性，在安明斯控制总线上的每一个网络节点（各个 功能模块）都是可以编程的。典型的安明斯总线采用自由拓扑结构，使用 120 双绞线， 各网络节点（Node）可以从总线上获取电力（24V/DC） ，网络节点间的接入是无极性的，安 明斯的信号编码方式与 LonWorks 相似，信号传输速率和系统容量则分别为 10K 和 4G。典型 的系统结构如图一所示。 网络化控制系统最大的好处是可以实现资源的共享。例如：您可以用一个遥控器控制所 有的安明斯系统的所有的控制模块，亦可以用一个定时器给所有这些设施制定一个自动操作 时间表，甚至用一个按钮去做您之前要花十几个动作才能完成的事情。总之，安明斯控制网 络比传统的控制系统具有更强的功能。 *系统功能模块化 一个功能一个模块，您需要多少功能便选用多少模块，就像那样直接和简单。 例如您要控制灯光，便可选用数字调光模块；您要控制电器，便可选用遥控插座模块；您要 集中遥控，便可选用多用遥控模块；您要网络遥控，便可选用网络遥控模块，很明显，安明 斯控制网络比传统控制系统具有更好的成本效益。 *功能模块智能化 没有传统的控制主机，抛弃了主/从、轮番查询等常规的控制模式，在共同的通信协议 下，每个模块都具有相同的等级和地位；每个模块都有发送和接收信息的权利。另外，每个 模块的工作模式都可以再编程和再设定，每个模块都可以独立运行，在一个系统中模块数量 的增加、减少、或某一模块工作模式的改变均不会影响其它模块或整个系统的运行。所以说， 安明斯控制网络比传统的控制系统具有更高的智慧。 *网络系统简单化 网络系统通常都具有较强的功能，而要实现结构简单化则不是一件容易的事。安明斯系 统是少数能解决这个问题的系统之一，它的总线由一条无极性双绞线组成，采用自由拓扑的 网络结构，每一个功能模块都可以直接并联于总线之上，从总线获取供电（24 伏直流） ，亦 通过总线传输数据，安装过程就如同接驳电话机那样简单。为此，安明斯系统比任何系统都 容易安装和使用。 AMS 安明斯安防系统具有如下特点： 1)多达 8 个防区 2)灵活的组合防区设置防误报 3)全程语音提示 4)警号、管理中心、电话多种报警方式 5)电话、互联网、遥控布/撤防 6)三组紧急求救按钮（注：、） 7)在/离家多种布防方式 8)语音留言功能 9)智能家居总线接口、控制功能（注：可与物业互联网） 10)管理中心电子地图报警功能 11)停电 24 小时内正常工作（注：后备电源） (3) 设/撤防联动控制。 系统布防 为了适应不同的情况，安明斯具备有在家布防及离家布防二种布防模式：在离家布防模 式下，所有防区（在系统安装时预设，住户使用时也可以自行设定和修改）均被激活并处于 有效的戒备状态，该模式下的保护范围最广，因而该模式又叫全布防模式。 而在家布防模式下，只有被预先选择的防区（系统安装时预设客厅紧急、主卧紧急、厨 房煤气和客厅烟雾四个防区）会被激活并进入戒备状态，在住户活动范围内的入侵防区（例 如客厅入侵、主卧入侵、楼下入侵、楼上入侵等）一般都被屏蔽掉，以防止误触发的出现。 报警方式 安明斯有三种报警方式，即警号（蜂呜器）报警，电话语音报警和小区网络数字/语音 报警。对每一个传感器，用户都可以选择其报警的方式（可选一种或多种，在系统安装时将 预设三种） 。如果警号被激活，报警声会连续响 99x10 秒钟，除非用户进行解除；对于电话 报警，用户可选择报警的电话号码及报警的语音表述，当用户接听报警电话时便可听到预设 的报警语音，同时用户亦可通过该电话作报警处理，如果报警电话无人接，或用户接听后不 作任何报警处理，安明斯便会反复拨号，直至有人响应；小区网络报警则是三种报警方式中 功能最强的，无论一个小区有多大，安明斯都会在 1 秒之内将所有报警资料（包括报警单位 wyl 的地址、住户资料、被触发防区的资料等）送到业主手上。 系统撤防组合 撤防功能使用户可以解除系统的戒备状态，通常是使入侵防区关闭（在安装时预设，用 户可重新设定） 。安明斯采用密码撤防，如果密码正确，安明斯便进入撤防状态。 安明斯的报警分两大类，一类是入侵求救报警，该类报警由防盗传感器（如门磁、红外） 或入侵紧急按钮等的触发来产生，该类报警必须用密码来解除，另一类是火灾求救报警和救 护求救报警，这类报警包括火灾紧急按钮、救护紧急按钮、火灾传感器、煤气传感器等。这 些情况都没有入侵、打劫的威胁，相反地急需外人的救助，因此这类报警的解除方法越简单 越好。 在现实生活中可能会出现窃贼威迫住户撤防的情形。为了保障住户的安全，同时又可以 有效地报警，安明斯特设有胁迫撤防功能。胁迫撤防有两种情形，一是胁迫时系统正处于触 发延迟或系统已经报警，当胁迫撤防密码输入后，触发延迟取消，警号报警及电话报警停止， 造成一个系统撤防的假象，而在此同时系统将一个胁迫紧急求救的信号通过小区网络送到管 理中心，这样住户便可以在安全的情况下等待有关部门的救援。 报警延迟组合 并不是任何防区被触发后都会立即报警，例如客厅防区，当用户开门回家进入客厅时， 用户本身便已触发了该防区，相信没有人会希望自己回家时会触发报警。安明斯可以为每个 防区设置一个适当的延迟时间（出厂时预设为客厅、主卧、楼上和楼下四个入侵防区触发延 迟 60 秒钟，其它防区或传感器则不作延迟） ，当这些防区被触发时，系统便进入报警延迟状 态，在报警延迟期间，安明斯会提醒用户那些防区被触发，用户可以有充足的时间输入密码 将系统撤防。这样每次用户回家时只要在规定的时间内输入密码，系统便不会报警。 组合防区 安明斯具有多防区组合功能，可以将多个防区组合起来形成一个组合防区。所谓防区是 指将安全防范的空间划分为若干个独立的防范区域，该区域布置了若干个安防传感器，这些 防区内的传感器依据一定的逻辑进行布防和报警。在布防状态下，安明斯会对传感器的输入 状态进行智能化的监测和判别，当由传感器组成的组合防区被触发时，系统便进入报警状态， 由于安明斯具有智能判别功能，可以较有效地避免误报警情况的出现。 电话组合 安明斯支持电话远程控制家里电器及灯光，既可以通过电话去报警，亦可以通过电话去 布防、撤防以及查询和监听家居安防状态，甚至可以通过电话去设置或更改报警电话号码。 用户可以根据语音提示，轻松进行操作。 互联网监控组合 在任何可以连接 INTERNET 的地方，通过互联网浏览器您可方便实时的远程监控家居状 态，控制家庭灯光电器监控及安防报警系统亦可了解更多资讯。 为未来提供系统整合的空间,未来电视及电脑网络的集成是不久的将来可以实现的，还 有网络家电的发展，都是未来的发展趋势，家庭智能化综合配线箱为未来各系统的整合、集 成提供了空间和接口，为各系统的升级、改造提供了可能。 智能灯光系统提供了以下实用性： 丰富的控制方式： 轻触面板：可以按照平常的习惯直接控制本地的灯光；根据您的需求，开关可以任意设 定所需控制对象，比如门厅的按钮可以用来关闭所有的灯光；这样，当您离家时，轻轻一按 即可关闭所有灯光，既节能，安全，又非常方便。 手持遥控：在任一个装有按键面板的房间，用红外手持遥控器控制所有联网灯具（无论 灯具是否处在本房间内）的开关状态和调光状态；您不需要进入房间后在开灯，在您进入任 一间居室前您就可以用遥控器打开灯光，从此您再也不用在黑暗中寻找灯的开关了； 电话远程控制：通过任何一部普通电话或手机，实现对灯光或场景的远程控制。此功能 可以用在晚归前模拟主人在家的灯光状况，以迷惑可能的窃贼； 计算机/互联网控制：通过本地计算机或者 INTERNET 上的一台计算机，可以远程控制灯 光状态。 灵活的场景切换： 您可以通过计算机或者