智能家居系统的发展与现状

智能家居系统的发展与现状 XXX XXX XXX XXX 摘要 智能家居是利用先进的计算机技术 网络通讯技术 综合布线技术 依照人体 工程学原理 融合个性需求 将与家居生活有关的各个子系统如安防 灯光控制 窗 帘控制 煤气阀控制 信息家电 场景联动 地板采暖等有机地结合在一起 通过网 络化综合智能控制和管理 实现 以人为本 的全新家居生活体验 关键词 智能 控制 网络 家居 1 引言 随着计算机网络技术和电子信息技术的高速蓬勃发展及国内消费者生活水平的不 断提高 人们更加注重生活质量 对住宅的要求也越来越高 已经上升到了对整个家 居智能化 自动化 安全 高效 舒适等更高层面的要求 这些都直接促成了智能家居 的诞生 1 所谓的智能家居指的是通过综合采用先进的计算机 通信和控制技术 建立一个 由家庭安全防护系统 网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集 成系统 从而实现全面的安全防护 便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅 2 一个完整的智能家居系统一般有照明控制系统 电器控制系统 安防门禁系统 消防 报警系统 远程控制系统等组成 3 整个系统实现了信息的采集 输入和输出 集中 控制 远程控制 联动控制等功能 与传统的家居系统相比 更强调人的主观能动性 重视利用高新技术实现与居住环境的协调 能随心所欲地控制居住环境 达到智能化 便捷化 高效舒适化等目的 4 2 智能家居系统的背景及意义 智能家居系统具有安全 方便 高效 快捷 智能化 个性化的独特魅力 对于改 善现代人类的生活质量 创造舒适 安全 便利的生活空间有着非常重要的意义 并具 有非常广阔的市场前景 虽然其问世 至今还未能像 DVD 家用 PC 手机等其他家用电 器那样 迅速掀起一股潮流 但从发展趋势看 智能家居的日益普及将是一种必然 预计 到 2010 年 我国大中城市中 60 的住宅会实现一定程度的智能家居 在未来 没有智能 家居系统的住宅也许会像今天不能上网的住宅那样不合潮流 5 网络应用的普及以及各种信息家电的产生都使得在家庭内部对 Internet 的访问不 再局限于单个 PC 每个家庭都将面临如何在家庭内部传送 Internet 数据以及如何将各 种家电设备连接起来的问题 基于此 智能家居网络应运而生 智能家居网络是信息 社会的基本单元 未来的家庭中 各种家电设备将组成一个家庭局域网 并通过智能 家居控制器接入互联网 智能家居网络的市场发展潜力极其可观 几家大的厂商 Intel IBM Microsoft 及 Sony 都早已涉及其中 6 智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络 将各种家电设备互相连接 起来 实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交 换 如音乐 电视或数据等 智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统 智能家居 控制器以及智能家居网络与外部 Internet 网络之间的数据通信 7 其中 智能家居 控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分 起到核心的管理 控制和与外部网络通 讯作用 它是通过家庭管理平台与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统 也是连接家庭智能内部和外部网络的物理 接口 完成家庭内部同外部通信网络之间的数据交换功能 同时还负责家庭设备 的管理和控制 8 智能家居控制器一方面需要为家庭内部布线提供通讯接口 能够采集家庭设备的 信息 并进行处理 自动控制和调节 另一方面智能家居控制器作为家庭网关 也为 外部提供网络接口 连通家庭内部网络和外部 Internet 网络 使得用户可以通过网络 等方式访问家庭内部网络 实现监视和控制 此外智能家居控制器还应当具备自动报 警等功能 即当发现报警信号如 有人恶意闯入 温度超高等 控制器能立即处理并 向用户发出报警信号 可采用 ARM 嵌入式系统设计 能够自动运行 处理数据 通过 RS485 总线管理和 控制各控制终端 并且控制器通过 GPRS 模块 实现家庭系统与外部网络的通讯 使用 户可以通过短信和互联网方式实现家庭系统的远程控制 同时控制器还通过键盘和显 示屏为用户提人机界面 方便用户实现本地控制 制终端为单片机组成若干小的控制 系控制各家用设备 并通过控制总线将些小的控制系统组成网络 连接到智家居控制 器 受智能家居控制器控制 9 3 国内发展历史与现状 家居智能化管理是信息社会发展的必然趋势 而家庭局域网则是实现这一任务的 必要载体 无论是在国外还是国内 这一市场都将是巨大的 一个混合型的家庭局域 网将成为数字家庭化系统都将与之相连络是非常重要的标准为基础的家庭自动化场发 展的主流方向 10 3 1 国内发展史 我国的智能家居网络技术的发展始于上个世纪九十年代末 到 2000 年开始广泛介 绍和宣传智能家庭概念 使我国的居民了解智能家庭的概念 并感觉到我们在跨入新 世纪的同时 自己的家居也将进入智能化的新时代 其中广播电台 电视 报纸和杂 志等诸多媒体的功不可没 在这一年中是达到了这个目的的 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 作为一个 亮点 来宣传 2001 年是各个科研机构和公司从规划到实际研发的关键一年 如同以往类似的产 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 但由于 没有智能家庭所需的接口标准 可选配的智能家用设备也很少 限制了智能家庭网络 的发展 到 2002 2005 年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 换句话说 智能家庭网络的市场将逐步形成了 到 2005 2009 年 是智能家庭网络系统在中国予以推广应用的几年 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 美国和欧洲将在这几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我国的智能家庭网络的市场将走向成熟 2009 年至今 我国进一步普及了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 整个市场以我国自行研究和开发的系统和产品为主 国外的 产品仍然在高档系统产品占有一席之地 11 3 2 我国智能家居系统发展现状 智能家居进人中国发展已有近十年的时间 随着人们从陌生到熟悉 从误解到理 解 智能家居的发展道路可谓非常坎坷 它经过了早期的概念普及期到现在开始进入 快速的发展期 12 可以从以下五大方面看出这一点 3 2 1 概念普及程度广泛 在百度 google 等搜索引擎上敲入 智能家居 进行搜索 智能家居迈入市民家 盖茨的智能家居豪宅 智能家居落户某某大型社区 智能家居解决方案等新闻比比皆 是 在家私大专场 家居家饰中心 建材中心 以及百安居 美居中心等地方都可以 看到智能家居产品的身影 人们在听到智能家居这个词汇时不再陌生 而且现在还有 不少准备装修的人们都在考虑购买一套适合自己的智能家居系统 3 2 2 厂商更新换代频繁 智能家居行业的发展现在非常迅速 以可视对讲企业为主的厂家纷纷瞄准了智能 家居这个前景看好的市场而争先恐后的冲进来分一杯羹 将自己原本单一的产品进行 技术整合 加入智能家居控制的功能 除对讲厂商外 还有做照明 布线箱 音响 网络家电等 IT 厂商都充分利用各自的资源来整智能家居控制功能 3 3 3 房地产开发商推波助澜 房地产开发商在引入智能家居系统的同时 也为智能家居的普及做出了很大贡献 现在的房价越来越高 这不仅仪是房子本身的成本价格增加了 更多的开发商为了给 房子找卖点 将智能家居引入到自己的楼盘中 大大增强了楼盘的附加值 拥有了很 好卖点的同时 消费者也能够以更实惠的价格坐享智能家居的舒适享受 3 3 4 媒体关注度极大提高 如果说几年前还只是行业媒体在重点关注智能家居的发展 那么现在我们可以看 到不管是行业媒体 还是大众媒体 不管是网媒 还是纸媒 都可以看到他们在报道 智能家居的相关信息 媒体的高度关注也为智能家居行业的普及与发展起到了直接的 促进作用 3 3 5 消费者对智能家居跃跃欲试 消费者从各种渠道了解到了智能家居的相关信息 对它产生了极大的兴趣 消费 者现在已经不仅仅停留在口头讨论和观望中 有不少是选择安装方便的智能家居产品 直接将家里升级至智能屋 也有人选择直接购买带有智能家居系统的房子 也有人刚 好要装修房子 就顺便给房子增加智能控制的功能 无论消费者通过什么方式去选择 智能家居产品 这都说明了智能家居已经不再遥不可及 成为人们关注的一个亮点 综上所述 智能家居目前在我国的发展是令人欣慰的 但同时我们也应该看到一些阻 碍智能家居发展的因素 4 智能家居系统相关技术及发展趋势 智能家居系统是一个多功能技术的综合系统 受到传输媒体 网络平台 集成系 统等技术发展的制约 13 其相关技术的发展大概具有以下趋势 4 1 由模拟向数字化逐步转变 如同模拟电视 手机向数字化转变过程一样 智能家居平台也正在经历着一场由 模拟到数字的变革 4 2 组网技术发展趋势 有线 无线 智能家居系统的组网技术主要是解决各种信息家电之间的数据传输 能把外部连 接传入的数据传输到相应的家电上去 同时可以把内部数据传输到外部网络 目前 智能家居内部组网技术分为有线组网和无线组网两种技术 而现有的比较成熟的有线 组网技术主要有电话线 以太网 电力线等 他们都存在着扩展性能差 布线繁琐 影响美观等缺点 而相对于传统的有线组网技术而言 无线组网技术在智能家居的应 用上更具有自己无须布线 安装周期短 后期维护容易 网络用户容易迁移和增加等 优势 在无线通信技术快速发展的今天 将无线通信技术应用于智能家居系统中已经 成为一种趋势 无线通信技术的进一步发展 定将使得智能家居系统发展更为快速 功能上的实现也更加容 提及无线通信技术 我们最常见有红外技术 蓝牙技术 WiFi 技术 UWB 技术等 目前蓝牙技术的发展最为成熟和普及 但近几年刚兴起的 ZigBee 技术 以其低功耗低成本 高质量等优势 必将成为智能家居网络的主流技术 14 5 前我国智能家居发展现存的问题 虽然智能家居在各地被炒得很热 但很多情况只是在炒作这么 个概念 房地产开发 商和消费者对它的了解还没有达到一定的深度 那么 是什么原因阻碍了它的成长呢 笔者认为 有以下六方面的原因 5 1 缺乏规范的 统一的行业标准 没有规矩不成方圆 在任何一行都不例外 多年前 发达国家就有了智能家居的概念 和标准 并随着通信技术和网络技术的发展 使传统的建筑产业和 IT 业有了更深的融 合 推动了智能家居的前进步伐 而中国的行业管理与发达国家不同 建设部 公安 部和信息产业部对住宅小区的定位各有侧重 实际上存在着行业管辖权之争 所以很 难整合出一套让大家都满意的标准 因此也直接影响了智能家居市场 导致市场上出 现了几十个甚至上百个互不兼容的产品标准 而最终受害的将是用户 同时也给厂商 在生产 推销自己的产品时带来很大的困扰 5 2 安装 调试复杂 成本费用高 一套功能比较完善的智能家居系统很复杂 综合布线的施工过程以及后期的调试都必 须要专业的工程师进行 假如在使用中出现故障的话 维修起来也是一件相当麻烦的 工程 加上动辄几万 几十万的成本费 一般的老百姓根本承受不起这个高档的奢侈 品 5 3 功能华而不实 目前 大家比较关心的是安防报警 对讲 灯光控制和空调控制等功能 对一些超前 的控制功能好像并没有引起广泛的兴趣 总之 一般对智能家居有需求的用户还是把 家庭安防放在了首要位置 另外 大部分被采访厂家都提到了 现在市场上智能家居 产品的稳定性和可靠性还较差 有待进一步提高 16 5 4 缺乏资金支持 一方面 智能家居 只是某些房地产开发商为增加卖点采取的促销手段 随着社会消 费水平的提高 开发商们自觉的把智能家居考虑进来以增强自身的竞争力 同时又为 保护自身的经济利益 他们会最大限度的节省成本 因此在选择产品时不会投入太大 的资金 另外 在内地很多的工程公司的老板对智能家居市场缺乏信心和一定的认识 在开发这部分市场的时候会有很多的顾虑 导致了一些工程商对智能家居工程采取观 望态度 另一方面 研发新产品 新技术需要有雄厚的资金支持 但又要捐很大的风 险 因此 一些企业在经多方寻求投资合作后 仍被拒绝在智能家居的大门外 15 5 5 缺乏完善的社会合作体系 前几年 IT 业内提出一个信息化家电的概念 并且也推出了一些信息化家电 但是很快 就在市场上销声匿迹了 为什么呢 比如说一台可以接入 Internet 的 智能 电冰箱 当内 的储存食物不足时 可以通过网络向商场或超市发出采购信息 如果商场或超市 有物品购送的服务 那就可以足不出户的享受信息化带来的便捷了 如果对方缺乏相 应的服务 那让家用电器一 h 网的实际意义何在 不过足一句空话罢了 显而易见 在 中国这样一个尚未完善的社会服务体系中 少了任何一个供应链 网络家电也只是一 个头脑发达 四肢简单的摆设 3 6 跨产业的合作困难重重智能家居的发展自然少不 了安防 家电 IT 和系统集成商的密切合作 只有这样才可以整合各自特有的优势 尽快打出一片新天地 但是 在市场经济的残酷竞争和经营观念的双重影响下 各行 各业的人们都想在本行业以及相关的行业占领上风 抢占市场 有着各自的经济追求 所以 要让跨产业的生产厂家在一起配合 就好比让很多饥饿的猛兽共享一个猎物 它们之间竞争的残酷性自然不言而喻 17 6 结束语 智能家居是具有充满智慧的控制系统 可提供全方位的信息交互功能 优化人们的生 活方式 提高家居的安全性 节约各种能源费用 智能家居怎样做到实用 易用 人 性化 真正提高 人们的生活品质 才是智能家居的发展方向 实用为本 才是智能家居的发展方向 智能家居的发展趋势应是具有完善的家庭各个系统的智能控制功能 随着人们现在生活水平的提高及对家居功能的高级需求不断增加 利用智能家居平台 还可以扩展更多的生活服务和健康服务 智能家居的功能将会越来越丰富 越来越精 彩 智能家居未来的发展前景不可限量 参考文献 1 王菊 智能家居系统架构 实现与蓝牙技术应用展望 J 探索与观察 2002 03 15 16 2 韦波 智能家居相关技术及比较 中国公共安全 市场版 2007 05 138 140 3 刘