智能家居基础知识培训.ppt

智能家居培训提纲 智能家居的起源智能家居的发展什么是智能家居智能家居相关概念比尔盖茨豪宅未来的智能家居什么样智能家居细分 智能家居的起源 智能家居的由来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1984年美国联合科技公司 UnitedTechno1ogiesBuildingSystem 将建筑设备信息化 整合化概念应用于美国康乃迪克州 Conneticut 哈特佛市 Hartford 的CityPlaceBuilding时 才出现了首栋的 智能型建筑 从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕 智能家居的起源 最著名的智能家居要算比尔 盖茨的豪宅 比尔 盖茨在他的 未来之路 一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅 他描绘他的住宅是 由硅片和软件建成的 并且要 采纳不断变化的尖端技术 经过7年的建设 1997年 比尔 盖茨的豪宅终于建成 他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造 不仅具备高速上网的专线 所有的门窗 灯具 电器都能够通过计算机控制 而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台 智能家居的起源 20世纪80年代初 随着大量采用电子技术的家用电器面市 住宅电子化出现 80年代中期 将家用电器 通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后 形成了住宅自动化概念 年代末 通信与信息技术的发展 出现了通过总线技术对住宅中各种通信 家电 安防设备进行监控与管理的商用系统 这在美国称为SmartHome 也就是现在智能家居的原型 智能家居最初的定义是这样的 将家庭中各种与信息相关的通信设备 家用电器和家庭安防装置 通过家庭总线技术 连接到一个家庭智能系统上 进行集中或异地监视 控制和家庭事务性管理 并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调 是智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心 智能家居的起源 世界上第一幢智能建筑1984年在美国康涅迪格州出现 当时只是对一座旧式大楼进行了一定程度的改造 采用计算机系统对大楼的空调 电梯 照明等设备进行监测和控制 并提供语音通信 电子邮件和情报资料等方面的信息服务 智能家居最早沿于英文SmartHome 早先更多提法是HomeAutomation家庭自动化 因为早先涉及的产品都与家庭自动化产品和配件有关 自动化 智能化是其重要特点 十年前 美国 欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了 智能住宅 即智能家居SmartHome 的概念 其目标就是 将家庭中各种与信息相关的通讯设备 家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术 HBS 连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视 控制和家庭事务性管理 并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调 智能家居的起源 智能家居 SmartHome 频繁出现在各大媒体上 成了人们耳熟能详的词汇 目前关于智能家居的称谓多种多样 诸如 电子家庭 ElectronicHome e Home 数字家园 Digitalfamily 家庭自动化 HomeAutomation 家庭网络 Homenet NetworksforHome 网络家居 NetworkHome 智能化家庭 Inte1ligenthome 等等几十种 智能家居的起源 目前通常把智能家居被定义为利用电脑 网络和综合布线技术 通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地结合的一个系统 也就是说 首先 它们都要在一个家居中建立一个通讯网络 为家庭信息提供必要的通路 在家庭网络的操作系统的控制下 通过相应的硬件和执行机构 实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测 其次 它们都要通过一定的媒介平台 构成与外界的通讯通道 以实现与家庭以外的世界沟信息 满足远程控制 监测和交换信息的需求 最后 它们的最终目的都是为满足人们对安全 舒适 方便和符合绿色环境保护的需求 智能家居的发展 智能家居至今在中国已经历了13年的发展 从人们初最初的梦想 到今天真实的走进我们的生活 经历了一个艰难的过程 提到智能化家居 人们立刻会联想到网络 冰箱上网 洗衣机上网 电视机上网 微波炉上网 开发者高举智能家居大旗 宣称网络家电可以使生活达到全数字化 让人们感到轻松方便 智能家居当然不止是这些 在国内 智能家居不是一个单独的产品 也不是传统意义上的 智能小区 概念 而是基于小区的多层次家居智能化解决方案 它综合利用计算机 网络通讯 家电控制 综合布线等技术 将家庭智能控制 信息交流及消费服务 小区安防监控等家居生活有效地结合起来 在传统 智能小区 的基础上实现了向家的延伸 创造出高效 舒适 安全 便捷的个性化住宅空间 智能家居的发展 2000年 概念年 2000年是智能家居在中国的一个概念年 通过广播电台 电视 报纸和杂志等诸多媒体的广泛宣传 相当一部分居民已经接受了智能家居这个概念 各小区的开发商在住宅的设计阶段也已经或多或少考虑了智能化功能的设施 少数高档的住宅小区已经配套了比较完善的智能家庭网络 并在房地产的销售广告中 已经开始将 智能化 作为其一个 亮点 来宣传 一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司 已经看到这个市场的广阔前景 意识到这是一个难得的机遇 开始或已经研究和开发相关系统和产品作了先期的部署和规划 智能家居的发展 2001 2003年 研究开发年 智能家居毕竟在硬件和软件方面都具有一定的难度 在数个月或一年的时间里是不可能研究开发成功的 国外完成这个系统的过程一般要经过3 5年的时间 当然在中国也许用不了这么长的时间 因为已有了国外的一些经验可供参考 但估计2 3年的时间还是需要的 因此 2001年是各个科研机构和公司从规划到实际研究和开发的关键一年 如同以往相类似产品 如彩色电视机和VCD及DVD机 在我国的发展过程一样 有些机构和公司开始引进一些国外的系统和产品 在一些豪华的公寓和住宅中已经看到了它们的踪迹 智能家居的发展 2004年 2007年 实验年 在这一年中 有相当一部分高档和中档的住宅小区和私人住宅 将在控制和管理上实现一般意义上的智能化 宽带网将进入一般居民的住宅和小区 为智能家庭网络功能的完善佐以一定的条件 国内一些公司的网络产品将逐渐进入市场 一些国外的系统和产品也将在这一年开始以较大的规模进入中国市场 开始在市场上与中国的产品接触 我国关于智能家庭网络系统的各种标准将陆续出台 各种具有一定智能的可以上网的终端产品 智能家电 设备 将根据这些标准陆续研发出来 并逐步进入市场 智能家居的发展 2008年 2012年 推广年 2008年 2012年 是智能家庭网络系统在中国推广应用的四年 我国自行研制的系统已经较为成熟 并有能力与国外的系统和产品相抗衡 新建的住宅和小区大部分将配备一定的智能化设施和设备 美国和欧洲已在2008年 2012年全面普及智能家庭网络 各种可连网的终端电器 设备将大量出现在市场上 我国自行设计和生产的可连网的家用电器 设备也将有相当的规模 智能家居的发展 2013年 2015年 普及年 我国在智能家居技术领域与欧美国家的差距并不大 估计仅滞后3 5年 在这几年中 我国将全面普及智能家庭网络系统和产品 即开始走进普通居民的家居中 在这个时期 整个市场将是以我国自行研究和开发的系统和产品为主 国外的产品将在高档系统产品占有一席之地 真正智能家庭网络的大市场将在2013 2015年中形成 什么是智能家居 智能家居是以住宅为平台 利用综合布线技术 网络通信技术 安全防范技术 自动控制技术 音视频技术将家居生活有关的设施集成 构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统 提升家居安全性 便利性 舒适性 艺术性 并实现环保节能的居住环境 什么是智能家居 清晨6点20分 轻柔的音乐自动响起并逐步增大音量催你起床 同时卧室的光线也逐渐调整到清晨的亮度 6时30分 电视自动调整到新闻频道播报当日新闻 同时 你的智能咖啡壶已自动热好咖啡 出门时 你完全不必担心灯还没关 大门还没锁 因为在你开车上公路的时候 埋藏在地下的传感器会检测到你离家了 智能家居系统会自动帮你照料好一切 上班以后 你可以随时登陆到自己的家庭网站上查看安全防护系统的摄像记录 通过连接到托儿所的摄像头 你还可以观察到你一岁小儿子的一举一动 而当下午你的大儿子放学回家时 在他输入安全秘码进屋的同时 你的寻呼机上会显示出孩子已经安全到家的消息 什么是智能家居 下班路上 在离家还有一两分钟时 你掏出手机指示家里的空调开始工作 接着安装在家门口的传感器检测到你回家了 由于天色已晚 院子的大灯自动开启 车库的大门也自动打开 走进厨房 热气腾腾的晚餐已经备好 这要归功于你的智能电炉的快速烹饪功能 晚餐后 你来到家庭影院 电视机的顶置盒在白天已经按照你的指示自动搜索并摄录了电视节目 睡觉前 你通过床边的触摸屏下载了电子邮件 然后按下了 晚安 键 这时 你家的灯全部熄灭 大门锁好 而安全防卫系统开始忠实地守卫你的家园 什么是智能家居 智能家居可以定义为一个过程或者一个系统 利用先进的计算机技术 网络通讯技术 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 让家居生活更加舒适 安全 有效 与普通家居相比 智能家居不仅具有传统的居住功能 提供舒适安全 高品位且宜人的家庭生活空间 还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具 提供全方位的信息交换功能 帮助家庭与外部保持信息交流畅通 优化人们的生活方式 帮助人们有效安排时间 增强家居生活的安全性 甚至为各种能源费用节约资金 什么是智能家居 1 控制主机2 智能照明系统3 电器控制4 家庭背景音乐5 家庭影院6 自动抄表7 太阳能与节能设备8 暖通空调系统9 家居布线系统10 智能家居软件11 运动与健康监测12 对讲系统13 智能遮阳 电动窗帘 14 视频监控15 家庭网络16 防盗报警系统17 花草自动浇灌18 宠物照看与动物管制等 智能家居相关概念 家庭自动化 家庭网络 网络家电 信息家电的定义及与智能家居的关系 智能家居相关概念 1 家庭自动化 HomeAutomation 家庭自动化系指利用微处理电子技术 来集成或控制家中的电子电器产品或系统 例如 照明灯 咖啡炉 电脑设备 保安系统 暖气及冷气系统 视讯及音响系统等 家庭自动化系统主要是以一个中央微处理机 CentralProcessorUnit CPU 接收来自相关电子电器产品 外界环境因素的变化 如太阳初升或西落等所造成的光线变化等 的讯息后 再以既定的程序发送适当的信息给其它电子电器产品 中央微处理机必须透过许多界面来控制家中的电器产品 这些界面可以是键盘 也可以是触摸式荧幕 按钮 电脑 电话机 遥控器等 消费者可发送信号至中央微处理机 或接收来自中央微处理机的讯号 家庭自动化是智能家居的一个重要系统 在智能家居刚出现时 家庭自动化甚至就等同于智能家居 今天它仍是智能家居的核心之一 但随着网络技术有智能家居的普遍应用 网络家电 信息家电的成熟 家庭自动化的许多产品功能将融入到这些新产品中去 从而使单纯的家庭自动化产品在系统设计中越来越少 其核心地位也将被子家庭网络 家庭信息系统所代替 它将作为家庭网络中的控制网络部份在智能家居中发挥作用 智能家居相关概念 2 家庭网络 Homenetworking 首先大家要把这个家庭网络和纯粹的 家庭局域网 分开来 它是指连接家庭里的PC 各种外设及与因特网互联的网络系统 它只是家庭网络的一个组成部份 家庭网络是在家庭范围内 可扩展至邻居 小区 将PC 家电 安全系统 照明系统和广域网相连接的一种新技术 当前在家庭网络所采用的连接技术可以分为 有线 和 无线 两大类 有线方案主要包括 双绞线或同轴电缆连接 电话线连接 电力线连接等 无线方案主要包括 红外线连接 无线电连接 基于RF技术的连接和基于PC的无线连接等 家庭网络的发展趋势是将智能家居中其它系统融合进去 最终一统天下 智能家居相关概念 3 网络家电网络家电是将普通家用电器利用数字技术 网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电产品 网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络 同时这个家庭网络又可以与外部互联网相连接 可见 网络家电技术包括两个层面 首先就是家电之间的互连问题 也就是使不同家电之间能够互相识别 协同工作 第二个层面是解决家电网络与外部网络的通信 使家庭中的家电网络真正成为外部网络的延伸 要实现家电间互联和信息交换 就需要解决 1 描述家电的工作特性的产品模型 使得数据的交换具有特定含义 2 信息传输的网络媒介 在解决网络媒介这一难点中 可选择的方案有 电力线 无线射频 双绞线 同轴电缆 红外线 光纤 目前认为比较可行的网络家电包括网络冰箱 网络空调 网络洗衣机 网络热水器 网络微波炉 网络炊具等 网络家电未来的方向也是充分融合到家庭网络中去 智能家居相关概念 4 信息家电 3C或者说IA 信息家电应该是一种价格低廉 操作简便 实用性强 带有PC主要功能的家电产品 利用电脑 电信和电子技术与传统家电 包括白色家电 电冰箱 洗衣机 微波炉等和黑色家电 电视机 录像机 音响 VCD DVD等 相结合的创新产品 是为数字化与网络技术更广泛地深人家庭生活而设计的新型家用电器 信息家电包括PC 机顶盒 HPC DVD 超级VCD 无线数据通信设备 视频游戏设备 WEBTV INTERNE电话等等 所有能够通过网络系统交互信息的家电产品 都可以称之为信息家电 目前 音频 视频和通信设备是信息家电的主要组成部分 另一方面 在目前的传统家电的基础上 将信息技术融人传统的家电当中 使其功能更加强大 使用更加简单 方便和实用 为家庭生活创造更高品质的生活环境 比如模拟电视发展成数字电视 VCD变成DVD 电冰箱 洗衣机 微波炉等也将会变成数字化 网络化 智能化的信息家电 智能家居相关概念 从广义的分类来看 信息家电产品实际上包含了网络家电产品 但如果从狭义的定义来界定 我们可以这样做一简单分类 信息家电更多的指带有嵌入式处理器的小型家用 个人用 信息设备 它的基本特征是与网络 主要指互联网 相连而有一些具体功能 可以是成套产品 也可以是一个辅助配件 而网络家电则指一个具有网络操作功能的家电类产品 这种家电可以理解是我们原来普通家电产品的升级 信息家电由嵌入式处理器 相关支撑硬件 如显示卡 存储介质 IC卡或信用卡等读取设备 嵌入式操作系统以及应用层的软件包组成 信息家电把PC的某些功能分解出来 设计成应用性更强 更家电化的产品 使普通居民步人信息时代的步伐更为快速 是具备高性能 低价格 易操作特点的lnternet工具 信息家电的出现将推动家庭网络市场的兴起 同时家庭网络市场的发展又反过来推动信息家电的普及和深人应用 智能家居相关概念 我们可以看出 实际上家庭自动化产品 家庭网络产品 网络家电产品 信息家电产品都只是智能家居系统产品里的一种 它们有各自不同的产品特征 不能简单地将它们划等号 当然也有许多概念交叉的产品 如机顶盒你可以理解为是一个家庭网络产品 但同时又是一个信息家电产品 需要说明的是 国内很多媒体和厂家有意无意地将智能家居和信息家电 或网络家电 这两个概念混淆了 有些厂家干脆将一两件信息家电的功能放大 称拥有了这些信息家电的家庭也就实现了智能家居 比尔盖茨豪宅 盖茨当年在 TheLoadAhead 中所提到的智能房子如今已经成为华盛顿湖的一大胜景 这幢房子可谓智能化到了极致 连车道旁的一棵老枫树 都通过专门的监视系统给这棵树进行24小时的全方位监控 一旦监视系统发现它有干燥的迹象 将释放适量的水来为它解渴 但是 为了实现这样的智能化 专门铺设了84公里电缆 耗资5 3亿美元 比尔盖茨豪宅 几公里长的通讯电缆 大部分是光纤 连接了屋里屋外的多个使用WindowsNT操作系统的服务器 每间房都使用触摸感应器控制照明 音乐和室温 访客都要佩带电子探针 方便电脑知道他们是谁和身处何处 灯光和其他设定都是自动调整的 比尔盖茨豪宅 在客厅里放一个假山 做一个喷泉 那是农民企业家的品位 在客厅里布置一个大鱼缸 那是中产阶级的消遣 在客厅里哪一个水族官当背景 这才真需要点财力 而最最另我发指的是 这个大水缸里的货色 海豚 鲨鱼也就算了 这些东西最普通的水族官里也能看到那分明居然还有一条鲸鲨 世界上最大的鱼这体现出盖茨的富不是单就有钱 还要提醒的是 鲸鲨不但稀有 濒临绝种 而且它也是世界上最古老的生物之一 它不是鲨鱼 也不是鲸鱼 那么庞大的体型 吃的确是海洋浮游生物 比尔盖茨豪宅 进入会客大厅 最醒目的是墙壁上40平方英寸的背股式电视 这里大到足够举行一场150人的鸡尾酒会 盖茨的商业级厨房可为100多人提供饮食服务 当然 也有一个可容纳24人的专用餐厅来享受壁炉晚餐 盖茨在回家的途中 就可以通过智能住宅系统遥探家中的一切 包括让浴池的水自动调温 嘱咐厨房的工作人员准备晚饭等等 未来的智能家居什么样 让每个房间都乐曲悠扬 连因特网 DVD 视频 电话线和闭路电视也通过隐藏的布线系统在各个房间都有分布 保安系统 暖气系统 浴室里的加热手巾架 空调 大厅音乐 视频分布器 房门开关都被职能的无限装置控制 在回家路上通过手机激活温度控制开关 这样房间就能提前预热欢迎你的归来 耗资6000万美元建造的高科技别墅的比尔 盖茨说 独立的智能家居软件早晚会被取代 未来的智能住宅最大的特色即为 整合 将由一套完整的网络服务将房屋内的灯光 保安 音频 视频等一系列自动化程序整合在一起 随着更多大公司瞄准智能家居这一广阔市场 智能产品的设计也越来越聪明 仿佛在读科幻小说 未来的智能家居什么样 澳大利亚设计师里奥纳德 科斯达和斯图尔特 迈克穆伦无意间在其实验作品中找到了灵感 一位业主在他们设计时要求自己的房屋做到百分之百自动化 希望自己看不到任何手动开关 两位设计师在参考了众多布线标准后 满足了他的要求 使用了由澳大利亚HPM公司研发的名为 赫克托 的无线装置 令装修后的房子灯光 电路 视频 保安 机械和环境系统都作到了与自动化的完全融合 未来的智能家居什么样 据科斯达介绍 赫克托在安装上比普通设备多几个优点 它的调光器和继电器周率较高 适合住宅的电力负荷 网络配线质量较高 有助于延长布线系统寿命 这对于智能住宅来说是十分重要的 另外 传感器体积小 独立性强 令连续70个传感器的安装非常轻松 赫克托电子控制系统将180根灯光与电路线连结在一起 外加70台内置传感器 使灯光感应越发精确 可根据一天当中的时间早晚或人与房间的距离自发决定开关 在布线系统中安装了足够数量的传感器 所以赫克托对人的位置感应精确度极高 开关会在适当的时候激活 譬如餐厅里的灯与一台振动传感器连接 所以只有当门打开 并且系统检测到餐厅里有运动时灯才会迅速亮起 避免了老式的灯光感应设计中仅路过某一房间便激活开关的现象 而主要房间的灯光如何开关可任由主人设置 灯光系统既可激活 也可手动关闭设置 而下次再进房间又自动恢复到智能控制状态 未来的智能家居什么样 赫克托有超高的逻辑思维能力和判断力 甚至于夜晚主人的小狗在屋子里走过都可探测出而不去激活开关 这为业主省了不少电 作为灯光的拓展控制 赫克托亦控制保安系统 暖气系统 浴室里