1.概述

　　智能家居，又稱智能住宅，在國(guó)外常用SmartHome表示。與智能家居含義近似的有家庭自動(dòng)化（HomeAutomation）、電子家庭（ElectricHome、E-home）數(shù)字家園（DigitalFamily）、家庭網(wǎng)絡(luò)（HomeNet/NetworksforHome）、網(wǎng)絡(luò)家居（NetworkHome）、智能家庭（IntelligentHome），在我國(guó)港臺(tái)地區(qū)，還有數(shù)碼家庭、數(shù)碼家居等稱謂。

　　智能住宅或智慧家居，是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)，依照人體工學(xué)原理，融合個(gè)性需求，對(duì)家居生活進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的綜合智能管理，實(shí)現(xiàn)更舒適、更安全、更便捷的全新家居生活體驗(yàn)。智能住宅對(duì)中國(guó)市民來(lái)說(shuō)并不陌生，早在2001年就有媒體報(bào)道，上海智能化住宅已經(jīng)達(dá)到400幢，但嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，他們只是在原來(lái)可視對(duì)講的基礎(chǔ)上，增設(shè)了幾種簡(jiǎn)單的系統(tǒng)（比如基本的安防控制和三表遠(yuǎn)程抄送等），真正意義上的智能化住宅截止目前并不多見。智能小區(qū)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，僅僅提供安全保障的智能小區(qū)系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足人們對(duì)于安全、方便、智能化等方面的需要。因此，智能家居必將成為一個(gè)新的市場(chǎng)熱點(diǎn)。

　　智能家居系統(tǒng)的內(nèi)涵，主要由家居綜合布線系統(tǒng)、家居安全防范系統(tǒng)、家居電器自動(dòng)控制系統(tǒng)和家居背景音響系統(tǒng)。

　　智能家居系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)為家庭信息控制、家庭通信網(wǎng)絡(luò)和控制總線、家庭網(wǎng)關(guān)。國(guó)際廠商如德國(guó)西門子、日本松下等，國(guó)內(nèi)廠商如聯(lián)想、海爾、TCL紛紛推出產(chǎn)品。

　　目前，智能家居系統(tǒng)種類繁多，主要有基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)、基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)和基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)三大類。

　　由于樓宇保安對(duì)講系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化成熟，并使單純的樓宇對(duì)講系統(tǒng)向家庭自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)渡順藤摸瓜，以基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品居多。這類產(chǎn)品基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳輸系統(tǒng)），在各戶室內(nèi)分機(jī)增添功能終端設(shè)備（防盜、防火、照明、家用電器等）?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的智能家居系統(tǒng)技術(shù)含量高、功能強(qiáng)，實(shí)施容易，是本文探討的重點(diǎn)。基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)屬新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，本文簡(jiǎn)要闡述。

　　在滿足系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求情況下，不同產(chǎn)品可能采用不同的技術(shù)手段，其核心技術(shù)——通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和控制器。

　　目前實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)總體上可以歸為三大類：總線技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、電力載波技術(shù)。

　　控制器方式主要有拼湊型控制系統(tǒng)、主機(jī)式集中控制系統(tǒng)和智能控制中心。

　　2.通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　目前實(shí)現(xiàn)智能家居控制的信息網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)總體上可以歸為三大類：總線技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、電力載波技術(shù)。

　　2.1電力線載波技術(shù)

　　電力線載波技術(shù)起源于美國(guó)，X-10通信協(xié)議適用于X-10發(fā)送器與接收器之間，以家庭內(nèi)的電力線纜為通信媒體，用于家庭安全監(jiān)控、電器控制等家庭自動(dòng)化系統(tǒng)。X-10缺點(diǎn)在于許多設(shè)備間進(jìn)行單向通信，沒有反饋機(jī)制，因?yàn)槠淇刂圃厥遣煌晟频?，通信媒體單一，通信速率較低。

　　荷蘭PLC-Bus技術(shù)，是一種高穩(wěn)定性及較高價(jià)格性能比的雙向電力線通信總線技術(shù)，而其他的電力線控制技術(shù)在系統(tǒng)功能、可靠和成本上均無(wú)法與之比擬。它主要由三部分組成，即發(fā)射器、接收器和系統(tǒng)配套設(shè)備。該系統(tǒng)對(duì)弱電布線的唯一要求是每個(gè)開關(guān)盒里都必須有零線和火線。電力線的HomePlug也綻露良好發(fā)展前景。

　　國(guó)內(nèi)引入PLC-Bus技術(shù)的主要有索博智能家居系統(tǒng)，濟(jì)南中訊高科電子科技公司的同類產(chǎn)品。還有（佛山）自主開發(fā)基于電力線載波技術(shù)的智能墻壁開關(guān)產(chǎn)品。

　　2.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有802.11b，Bluetooth（藍(lán)牙）和HomeRF三種方案。

　　802.11b技術(shù)，是IEEE的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)線寬帶，目前802.11g也運(yùn)行在2.4GHz頻段，達(dá)到54M寬帶，更高寬帶（100M以上）的802.11n和UWB也開始嶄露頭角?；跓o(wú)線通信技術(shù)的系統(tǒng)，具有免布線、安裝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但目前多數(shù)此類產(chǎn)品都是單向通信方式，各個(gè)開關(guān)之間也無(wú)法建立聯(lián)動(dòng)關(guān)系，對(duì)于某些要求220V交流電的火線和零線均連接到控制節(jié)點(diǎn)上的產(chǎn)品必須重新布線。

　　藍(lán)牙技術(shù)是一種廉價(jià)的、低功能的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用戶可以控制10m之內(nèi)的藍(lán)牙設(shè)備。工作在2.4GHz頻段，數(shù)據(jù)速率為1Mbps。國(guó)內(nèi)推出基于藍(lán)牙技術(shù)的松本智能全無(wú)線家居智能系統(tǒng)；澳門科技大學(xué)智能家居系統(tǒng)（MUSTSmartHomeSystem）由PRO2主處理器、藍(lán)牙控制系統(tǒng)（BluetoothControlSystem，簡(jiǎn)稱BCS），手機(jī)電腦連接系統(tǒng)（MotiletoPCSystem，簡(jiǎn)稱MPS）組成。

　　HomeRF技術(shù)。主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，工作在2.4GHz頻段，它采用了數(shù)字跳頻擴(kuò)頻技術(shù)，HomeRF2.x中，跳頻速率增加到75跳/S，其數(shù)據(jù)峰值也高達(dá)10Mbps，它能根據(jù)傳輸速率動(dòng)態(tài)調(diào)整跳頻寬帶。

　　遙控器系統(tǒng)采用射頻遙控的方式，主機(jī)通過(guò)射頻的方式遙控現(xiàn)場(chǎng)的控制模塊，安裝與使用簡(jiǎn)單，但遙控器和中央監(jiān)控的設(shè)備，受無(wú)線信號(hào)傳輸距離的限制，控制規(guī)模小。

　　3．總線技術(shù)

　　現(xiàn)場(chǎng)總線是現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是近十年中蓬勃發(fā)展起來(lái)的新生事物，在實(shí)際工程應(yīng)用中體現(xiàn)出其強(qiáng)大的生命力，控制網(wǎng)必將沿著現(xiàn)場(chǎng)總線方向發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也必將是控制網(wǎng)技術(shù)的核心，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元具有數(shù)字處理和雙向高速通訊的能力，分散控制，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大且具有高質(zhì)的穩(wěn)定性。

　　目前世界上現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)有200多個(gè)，有很多應(yīng)用于建筑物的總線技術(shù)，它們中大多數(shù)是某個(gè)具體應(yīng)用的解決方案。當(dāng)前國(guó)際上具有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品有FF總線、PROFI總線、LON總線、BACnet、CAN總線、INTER總線和CCLink總線等。

　　以雙絞線為基礎(chǔ)的家居控制總線，以此通信介質(zhì)的主要有CEBUS消費(fèi)電子總線、LonWorks總線、APBus總線、RS-485總線、EIB電氣安裝總線。就總線本身而言，這幾種總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本是相同的。

　　3.1RS-485總線

　　其網(wǎng)絡(luò)特性使用差分電壓傳輸方式；一般采用總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，總線節(jié)點(diǎn)數(shù)有限，使用標(biāo)準(zhǔn)485收發(fā)器時(shí)，單條通道的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為32個(gè)，傳輸距離較近（約1.2km），傳輸速率低（300～9.6kbps）；傳輸可靠性較差，對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)，電路成本較低，設(shè)計(jì)容易，實(shí)現(xiàn)方便，維護(hù)費(fèi)用較低。

　　從嚴(yán)格意義上講，并不是一個(gè)完整的總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，僅僅定義為物理層和鏈路層的通信標(biāo)準(zhǔn)，許多廠商采用其技術(shù)全新定義了自己的總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，比較有代表性的美國(guó)Honeywell的C-Bus總線技術(shù)。另外在RS-485技術(shù)基礎(chǔ)上應(yīng)用較多的是MODBus標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.2CEBus總線

　　CEBus(ConsumerElectronicsBus)是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）為消費(fèi)電子產(chǎn)品制定的一種通信和產(chǎn)品和操作性的標(biāo)準(zhǔn)，是家用電器之間通信所使用的五種類型的介質(zhì)（電力線、無(wú)線頻率、紅外、雙絞線和同軸電纜）中信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。信號(hào)傳輸速率和系統(tǒng)容量分別是10kbps和4G。

　　3.3APBus總線

　　APBus總線是目前唯一擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的總線技術(shù)。它是一種針對(duì)家庭的、全分布式的智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這一點(diǎn)與LonWorks技術(shù)相似。產(chǎn)品具有雙向通信能力以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。信號(hào)傳輸速率和系統(tǒng)容量則與CEBus一樣，分別是10kbps和4G。

　　3.4CAN總線

　　CAN總線（ControllerAreaNetwork），它是一種支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的對(duì)等式現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。其網(wǎng)絡(luò)特性使用差分電壓傳輸方式；總線節(jié)點(diǎn)數(shù)有限，使用標(biāo)準(zhǔn)CAN收發(fā)器時(shí)，單條通道的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為110個(gè)，它的傳輸速率范圍是5kbps至1Mbps，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線和光纖等，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸距離可達(dá)10km。

　　對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)，電路成本高于RS-485，設(shè)計(jì)時(shí)需要一定的技術(shù)基礎(chǔ)；傳輸可靠性較高，界定故障節(jié)點(diǎn)十分方便，維護(hù)費(fèi)用較低。在目前已有的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線方式中，具有較高的性能價(jià)格比。

　　3.5LonWorks總線

　　根據(jù)ISO/OSI7層模型標(biāo)準(zhǔn)，采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：域、子網(wǎng)和節(jié)點(diǎn)；使用48位ID神經(jīng)元芯片，節(jié)點(diǎn)數(shù)量沒有限制，傳輸距離較遠(yuǎn)（約2.7km），傳輸速率快（300～1.25Mbps）；傳輸可靠性較高，對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)，電路成本很高，設(shè)計(jì)難度較大，維護(hù)費(fèi)用較高。

　　我國(guó)智能建筑界對(duì)其中的LONWORKS技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用起步于二十世紀(jì)九十年代中期，與國(guó)外大公司對(duì)該技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用基本上是同步的，現(xiàn)已初步形成適合我國(guó)國(guó)情的產(chǎn)品系列。如中國(guó)臺(tái)灣尼科（NICO）的LonWorks系統(tǒng)，它采用觸摸玻璃面板，美觀大方。

　　3.6以太網(wǎng)

　　基于IEEE802.3規(guī)范，采用CSMA/CD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)數(shù)量沒有限制，傳輸可靠性較高，對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)，成本很高，軟硬件設(shè)計(jì)、維護(hù)費(fèi)用均較高。信息網(wǎng)絡(luò)目前使用最廣泛的是100M以太網(wǎng)。

　　3.7LCN總線

　　局部控制網(wǎng)絡(luò)LCN（LocalControlNetwork）現(xiàn)場(chǎng)總線，作為自動(dòng)化控制通用技術(shù)，本身已具有更強(qiáng)的包容性和擴(kuò)展性。高智能和高靈活性，為智能家居用戶提供豐富的個(gè)性化解決方案。

　　LCN模塊標(biāo)準(zhǔn)配置2個(gè)執(zhí)行器，其他擴(kuò)展執(zhí)行器和感應(yīng)器均通過(guò)3個(gè)多用途接口T，I，P擴(kuò)展連接而成。為了節(jié)省安裝空間，所有系統(tǒng)的功能被集成在幾個(gè)總線模塊之中，安裝者可按實(shí)際需要，使用其部分功能。

　　LCN具備布線簡(jiǎn)便和參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，它提供了種類不多，但功能全面的總線模塊和多級(jí)的報(bào)文反饋系統(tǒng)，所以它被歐洲很多人認(rèn)為是目前最先進(jìn)的總線技術(shù)。

　　3.8CC－Link總線

　　《控制與通信總線CC－Link規(guī)范》（Control&CommunicationLink）于2005年9月取得中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。這是由日本三菱電機(jī)推出的，中國(guó)市場(chǎng)又多了一種總線技術(shù)的選擇。值得關(guān)注這一總線技術(shù)已成功地應(yīng)用于在中國(guó)智能建筑工程項(xiàng)目。

　　3.9其他總線

　　雙絞線系統(tǒng)中常見有ABB、Siemens等歐洲廠商的EIB系統(tǒng)，美國(guó)立維騰（LEVITON）智能照明系統(tǒng)和奇勝C-Bus系統(tǒng)；還有TP-Bus總線和Q-BUS總線等。

　　3.9.1TP-Bus總線

　　TP-Bus是一種電源/信號(hào)混合傳輸技術(shù)，同時(shí)也是一種家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)，該總線技術(shù)主要用于網(wǎng)絡(luò)化控制，如智能家居網(wǎng)絡(luò)等。該總線技術(shù)采用24V直流電源，信號(hào)傳輸速率為10kbps，以雙絞線作為傳輸媒體，容易實(shí)現(xiàn)?？偩€的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡(luò)既可作數(shù)據(jù)傳輸，也可以作為電能的供應(yīng)。TP-Bus是一種多能控制總線，該系統(tǒng)采用總線式結(jié)構(gòu)，主要由電源供應(yīng)器、雙絞線和功能模塊三個(gè)基本部分組成。在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EIB總線及LonWorks總線技術(shù)上作了改進(jìn)，其防通信沖撞協(xié)議的設(shè)計(jì)很好的解決了總線上各節(jié)點(diǎn)收發(fā)指令的沖撞問題，大大提高了系統(tǒng)的通信效率和穩(wěn)定性。在安全方面，它采用的是24V直流供電。系統(tǒng)可以通過(guò)修改軟件改變，而不需要像傳統(tǒng)方式那樣重新連接。

　　深圳市普力特科技公司基于TP-Bus總線技術(shù)自主開發(fā)了Maxicom智能家居系統(tǒng)。

　　3.9.2Q-BUS總線

　　以解決低速控制信號(hào)為主要目的、并與高帶寬功能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接的應(yīng)用控制平臺(tái)總線系統(tǒng)——Q-BUS智能小區(qū)和智能家居低速控制總線系統(tǒng)。

　　Q-BUS總線基于差分電壓傳輸方式利用CSMA/CD技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可靠、高效的中長(zhǎng)距離傳輸。

　　在家居內(nèi)，往往只需要極少的數(shù)據(jù)就能滿足控制要求，直接用高帶寬實(shí)現(xiàn)的話，會(huì)造成資源的及大浪費(fèi)，而對(duì)于語(yǔ)音和視頻數(shù)據(jù)配合專用網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣無(wú)論經(jīng)濟(jì)性，還是可靠性都是最合理的選擇。

　　家庭內(nèi)部Q-BUS總線連接了家庭內(nèi)部的智能、安防設(shè)備，完成家庭內(nèi)部獨(dú)立自主的智能生活，不受外界干擾；通過(guò)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，只要將家用服務(wù)器連接入Internet，就可以遠(yuǎn)程控制家居設(shè)備。外界數(shù)據(jù)通過(guò)家用服務(wù)器后，高流量數(shù)據(jù)通過(guò)家庭內(nèi)部的高速網(wǎng)傳輸，而低流量則通過(guò)Q-BUS總線的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳輸，實(shí)現(xiàn)的兩者的完美統(tǒng)一。

　　智能家居中心主機(jī)通過(guò)樓道內(nèi)Q-BUS總線連接至小區(qū)的智能化平臺(tái)，構(gòu)成了家庭內(nèi)部與小區(qū)平臺(tái)數(shù)據(jù)交換的橋梁，不但可以實(shí)現(xiàn)最直接的數(shù)據(jù)溝通，而且實(shí)時(shí)性得到了保證。

　　整個(gè)系統(tǒng)中有兩條分離的Q-BUS總線，一條是家庭內(nèi)部總線；另一條則由家庭內(nèi)部連到戶外，它與很多戶家庭相連，同時(shí)連接整個(gè)小區(qū)的智能系統(tǒng)。

　　4．基于智能手機(jī)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)

　　GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，提供了端到端的、廣域的無(wú)線IP連接。它充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)資源，具有不受通信線路及地區(qū)限制、保密性好、可靠性高、使用方便、靈活等優(yōu)點(diǎn)，為遠(yuǎn)程家電控制和安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備間的通信提供了強(qiáng)大的平臺(tái)支持。

　　智能手機(jī)基本上都具有GPRS功能。它采用開放式操作系統(tǒng)，第三方可根據(jù)操作系統(tǒng)提供的API為智能手機(jī)開發(fā)各種擴(kuò)展應(yīng)用和提供各種擴(kuò)展硬件。利用智能手機(jī)這一特性再加上智能手機(jī)足夠的屏幕尺寸和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)、聲音、圖像處理能力，可輕松開發(fā)出用于遠(yuǎn)程家電控制和安防監(jiān)測(cè)的應(yīng)用軟件，方便了用戶的操作。

　　基于智能手機(jī)的遠(yuǎn)程家電控制及安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用人們隨身攜帶的智能手機(jī)與中央控制器進(jìn)行會(huì)話，并在中央控制器的控制下，通過(guò)相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制和家庭內(nèi)部狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　系統(tǒng)主要由智能手機(jī)、中央控制器、熱釋電人體紅外探測(cè)器、溫度傳感器、煙感探測(cè)器、燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器、攝像頭、家電設(shè)備、Internet和GPRS網(wǎng)絡(luò)組成。

　　其主要功能如下：智能手機(jī)經(jīng)由GPRS網(wǎng)、Internet與中央控制器進(jìn)行通信。用智能手機(jī)發(fā)送家電控制消息到中央控制器時(shí)，若所要控制的家電為紅外設(shè)備，中央控制器驅(qū)動(dòng)紅外收發(fā)器向該設(shè)備發(fā)送相應(yīng)紅外控制信號(hào)進(jìn)行控制；若是普通設(shè)備，中央控制器驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制器對(duì)該設(shè)備進(jìn)行控制。當(dāng)熱釋電人體紅外探測(cè)器檢測(cè)到有人非法進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，中央控制器啟動(dòng)攝像頭拍攝入侵者照片，并發(fā)送非法入侵報(bào)警消息和入侵者照片到智能手機(jī)。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)溫度過(guò)高，并且煙霧探測(cè)器同時(shí)探測(cè)到煙霧超標(biāo)時(shí)，中央控制器將火災(zāi)報(bào)警消息發(fā)送到智能手機(jī)；當(dāng)燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器探測(cè)到煤氣等可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)時(shí)，中央控制器發(fā)送氣體泄漏報(bào)警消息到智能手機(jī)。智能手機(jī)接收到相應(yīng)的報(bào)警消息后，播放報(bào)警音，并顯示盜竊者照片或其他報(bào)警信息。

　　5．控制器方式

　　控制器是可編程家居自動(dòng)化控制處理器，它具有信息接收、貯存、發(fā)送、管理和通信的功能?？梢宰詣?dòng)執(zhí)行各種預(yù)設(shè)的控制程序，具有電話、網(wǎng)絡(luò)、短信、總線、無(wú)線多種通信接口，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程操作控制。

　　前面已述，控制器方式主要有拼湊型控制系統(tǒng)、主機(jī)式集中控制系統(tǒng)和智能控制中心。

　　5.1常用的控制器

　　拼湊型（功能間無(wú)關(guān)聯(lián)的孤立）控制系統(tǒng)，各個(gè)功能子系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)、自主工作，互不相連和交換數(shù)據(jù)。其集成方式多數(shù)體現(xiàn)為多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)互相拼合，其系統(tǒng)集成性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性必然下降。

　　主機(jī)式集中控制系統(tǒng)，它可以是一個(gè)普通計(jì)算機(jī)、嵌入式或者單片機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)的邏輯關(guān)系固定在主控制器上，有的可以通過(guò)軟件修改。添加新設(shè)備需要修改主控制器。分級(jí)集中控制系統(tǒng)是前一種類型的擴(kuò)展。如果現(xiàn)場(chǎng)采集量較大，通常在中央控制單元和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間加入現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的控制單元（PLC，單片機(jī)等），現(xiàn)場(chǎng)控制單元與中央控制單元之間使用RS-232。

　　常用的控制器，采用普通計(jì)算機(jī)、嵌入式或者單片機(jī)系統(tǒng)。如V-Z8101B智能控制器，采用嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，32位ARM9微處理器，8MSDRAM，8MFLASH存儲(chǔ)器，可擴(kuò)展到64M，可外接SD卡，RS232×1，RS485×1，PUT×1，USB2.0×1通訊端口。實(shí)現(xiàn)最大控制距離1200米，最大控制區(qū)域256個(gè)，最大控制設(shè)備種類256個(gè)，最大控制對(duì)象65536個(gè)。

　　5.2智能家居電視遙控中心

　　這是一種新型開放式家居自動(dòng)化控制平臺(tái)，它是一種可視、簡(jiǎn)單的家庭自動(dòng)化控制新技術(shù)。它把家用電器的所處位置和狀態(tài)信號(hào)用電視機(jī)屏幕顯示出來(lái)，用電視機(jī)的遙控器在電視屏幕上選擇電器進(jìn)行遙控操作的家庭自動(dòng)控制系統(tǒng)。

　　它由“智能家居電視遙控中心”和配套的功能模塊組成。它使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電視遙控器，實(shí)現(xiàn)電視機(jī)收看功能和家用電器控制功能，在觀看電視的同時(shí)可以進(jìn)行電器控制而不影響電視節(jié)目收看。圖形化的控制界面操作簡(jiǎn)單、使用方便。

　　5.3用于會(huì)議系統(tǒng)的中控產(chǎn)品

　　在目前高檔別墅住宅中，內(nèi)容和功能相對(duì)比較完整的家居智能化系統(tǒng)，其智能化系統(tǒng)集成平臺(tái)主要采用用于會(huì)議系統(tǒng)的中控產(chǎn)品，如快思聰MC2W內(nèi)置完整的單向無(wú)線射頻接受器的控制主機(jī)、AMX……

　　5.4家庭網(wǎng)關(guān)

　　高端應(yīng)用中常采用家庭網(wǎng)關(guān)。家庭網(wǎng)關(guān)（HomeGateway）是戶內(nèi)控制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的中心，利用家庭網(wǎng)關(guān)(HomeGateway)使所有可能的設(shè)備信息互通，實(shí)現(xiàn)環(huán)境自動(dòng)控制、就地集中監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　如“波創(chuàng)科技”的數(shù)字網(wǎng)關(guān)，嵌入式LINUX操作系統(tǒng)，32位350MHzCPU。又如海爾U-home數(shù)字家庭系統(tǒng)，以家庭網(wǎng)關(guān)為控制中心，集散式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，采用星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一個(gè)中央控制單元，采用e家佳聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線通訊協(xié)議。

　　霍尼韋爾HS-5000系統(tǒng)完全基于TCP/IP協(xié)議和以太網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)行，所有的音頻、視頻、控制、監(jiān)視、狀態(tài)等信息全部數(shù)字化傳輸。家庭網(wǎng)關(guān)通過(guò)唯一的RJ-45接口連接到小區(qū)局域網(wǎng)，成為以太網(wǎng)上的一個(gè)普通節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而路由到Internet，網(wǎng)絡(luò)成為全部信息流的通道。在戶內(nèi)，家庭網(wǎng)關(guān)將所用可能的設(shè)備整合為一個(gè)系統(tǒng)，成為就地集中控制和WAP/WEB和電話遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)。家庭網(wǎng)關(guān)支持戶內(nèi)多系統(tǒng)多協(xié)議接入，如霍尼韋爾燈控系統(tǒng)以H-BUS總線接入，各分機(jī)以RS-485形式接入，信息家電通過(guò)PLC或RS-485總線接入，安防探頭直接接入防區(qū)擴(kuò)展模塊，等等，把各種設(shè)備和功能無(wú)縫整合一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為未來(lái)業(yè)主實(shí)現(xiàn)了真正意義的高舒適度的智慧家居。

　　新一代智能家居系統(tǒng)——數(shù)字家庭。家庭網(wǎng)絡(luò)以iHome為例，家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)有四個(gè)數(shù)據(jù)接口，即WAN、LAN、COM1和COM2。家庭網(wǎng)絡(luò)通過(guò)主網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，通過(guò)子網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。在實(shí)際應(yīng)用上，主網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)關(guān)通常在物理上是合為一體的，多協(xié)議的網(wǎng)關(guān)具有外部網(wǎng)絡(luò)接口、內(nèi)部局域網(wǎng)接口、控制網(wǎng)接口。家庭服務(wù)網(wǎng)絡(luò)整合了APBus和QBus兩種控制總線、有線和無(wú)線局域網(wǎng)、固定和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。

　　5.5PLC控制器

　　ASE控制系統(tǒng)是一款可編程邏輯控制器（PLC），通過(guò)指令表中設(shè)置控制指令的方式，完成編程設(shè)計(jì)的一款多用途控制器。同時(shí)具備與短信收發(fā)設(shè)備的通訊功能，通過(guò)普通手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和報(bào)告系統(tǒng)狀態(tài)。其功能：

　　16個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，16個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，共32個(gè)端口。

　　內(nèi)部共6個(gè)指令表，共6×8×2＝96個(gè)控制指令行。

　　每個(gè)指令行均可調(diào)用系統(tǒng)任意一個(gè)功能，例如：發(fā)送短信、控制繼電器操作、延時(shí)計(jì)時(shí)等。

　　8個(gè)獨(dú)立手機(jī)號(hào)碼設(shè)置

　　8個(gè)獨(dú)立遠(yuǎn)程控制指令行

　　8條警示短信設(shè)置

　　系統(tǒng)啟動(dòng)初始化設(shè)置

　　防斷電記憶設(shè)置

　　其技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

　　強(qiáng)抗干擾設(shè)計(jì)，與強(qiáng)電設(shè)備安裝在同一個(gè)配電箱中。

　　將可編程控制器與手機(jī)短信收發(fā)機(jī)集成起來(lái)，特別是支持中英文短信的自動(dòng)雙向收發(fā)功能，拓寬了編程器的遠(yuǎn)程控制能力，在經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性上，相對(duì)于目前市場(chǎng)上以電話語(yǔ)音報(bào)警和控制的方式，有了相當(dāng)大的提高。

　　在編程方面突破傳統(tǒng)的工業(yè)PLC編程方式，對(duì)編程員的要求很低，不需要掌握任何編程經(jīng)驗(yàn)和語(yǔ)言基礎(chǔ)，有利于產(chǎn)品大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。全中文編程界面，編程極其簡(jiǎn)單方便。

　　定位于建筑電氣控制領(lǐng)域，根據(jù)這個(gè)領(lǐng)域的要求而設(shè)計(jì)的專業(yè)控制系統(tǒng)。

　　6．個(gè)人技術(shù)見解

　　作為資深專業(yè)人士，我長(zhǎng)期關(guān)注和潛心探索智能家居系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展，深入分析其核心技術(shù)——通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和控制器，現(xiàn)提出個(gè)人拙見如下：

　　6.1智能家居系統(tǒng)技術(shù)多元化

　　由于智能家居宏大產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)井噴，商家和媒體過(guò)分渲染，智能家居系統(tǒng)技術(shù)推陳出新、層出不窮，大有后者迅速淘汰前者之勢(shì)。

　　其實(shí)不然，如無(wú)線技術(shù)，最典型的無(wú)線射頻或紅外技術(shù)，它的特點(diǎn)是無(wú)須布設(shè)任何線路，安裝方便，但傳輸距離短、穿墻能力差、安全性較差，信號(hào)可能會(huì)受到墻體和障礙物的阻礙，因?yàn)闊o(wú)線射頻信號(hào)一般只能穿透兩層左右的墻體，則容易出現(xiàn)控制“死角”。電力載波可以用在光環(huán)境的控制、多媒體信息傳輸與三表遠(yuǎn)抄等方面，電力線的布線方便，但價(jià)格較高，受電力線上電器的干擾較大。這三種技術(shù)都有自己的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，都有它最適合的應(yīng)用環(huán)境。可能誰(shuí)也無(wú)法完全替代誰(shuí)，只是不同技術(shù)在各種場(chǎng)合的適應(yīng)性不同。各種技術(shù)的發(fā)展不是適用所有的應(yīng)用，而是根據(jù)內(nèi)容和環(huán)境需要，選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)。

　　也可以將不同技術(shù)交叉應(yīng)用，這主要應(yīng)用的是先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)與電力載波技術(shù)，它們之間可以互相協(xié)調(diào)。利用電力載波技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)無(wú)線技術(shù)的缺陷，應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)關(guān)控制、智能安防、環(huán)境溫濕度自控制與多媒體中心等，而最終有一個(gè)總的控制平臺(tái)，對(duì)各智能家居系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌參觀、協(xié)調(diào)工作。

　　6.2智能家居系統(tǒng)的性能價(jià)格比

　　據(jù)悉，美國(guó)ABB、GE，德國(guó)莫頓，美國(guó)Honeywell，澳洲奇勝，一般別墅配置價(jià)基本最少10萬(wàn)元、舒適型一般都需要幾十萬(wàn)元，這些產(chǎn)品目前主要是為國(guó)內(nèi)頂級(jí)富翁服務(wù)。國(guó)內(nèi)目標(biāo)消費(fèi)者主要為：有權(quán)有勢(shì)和有錢人占70%，白領(lǐng)級(jí)技術(shù)愛好者占20%，相對(duì)富裕的老年人及行動(dòng)不便者占10%左右，目標(biāo)主要鎖定富人群族。如果定位于大眾消費(fèi)，必然會(huì)遇到市場(chǎng)阻力甚至市場(chǎng)投資風(fēng)險(xiǎn)。因此，我認(rèn)為國(guó)內(nèi)目標(biāo)應(yīng)主要定位于大眾消費(fèi)，智能家居系統(tǒng)的性能價(jià)格比成為“重中之重”。

　　同一功能實(shí)現(xiàn)可有不同的技術(shù)手段，如幾種遠(yuǎn)程報(bào)警和控制實(shí)現(xiàn)方式如下表所示：

　　在智能小區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中，在完全整合多個(gè)系統(tǒng)的全帶寬解決方案中，多數(shù)將多媒體信號(hào)與控制信號(hào)的傳輸集成在一起，在高速帶寬中傳輸?shù)退俚目刂菩盘?hào)，不但是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)，其成本也較高。因此，該解決方案的性能價(jià)格比低。

　　以總線而言，比起成本相對(duì)較低的RS-485總線，CAN總線雖然有較高的傳輸速率，但價(jià)格偏高，而且與RS-485總線一樣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較單一；LonWorks總線、以太網(wǎng)等方式的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)雖然有很高的帶寬，具有較完善的拓?fù)湫阅?，但是在目前小區(qū)采用這樣高帶寬的平臺(tái)顯然有高速公路上跑馬車的感覺；現(xiàn)在小區(qū)局域網(wǎng)雖已成為智能化配套設(shè)施，但由于其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的產(chǎn)權(quán)屬性，使得這樣的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)很難為智能化系統(tǒng)平臺(tái)所用。因此，TP-Bus總線、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的APBus總線和Q-BUS總線的性能價(jià)格比較高，后者能夠?qū)崿F(xiàn)低速控制與高帶寬用戶的無(wú)縫連接，即在具備低速控制系統(tǒng)為主的智能小區(qū)內(nèi)，家庭用戶可以隨時(shí)擴(kuò)展高帶寬的應(yīng)用，并能和小區(qū)控制中心無(wú)縫連接，就既能滿足全帶寬用戶的需求，也能滿足智能小區(qū)對(duì)成本控制的要求，值得推薦。

　　同樣，工業(yè)領(lǐng)域的PLC控制技術(shù)基本上都是95％以上國(guó)外進(jìn)口，操作復(fù)雜，價(jià)格高昂。由于建筑領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域要求和目標(biāo)不同，況且從工業(yè)領(lǐng)域上簡(jiǎn)單移植到建筑領(lǐng)域，工業(yè)PLC系統(tǒng)既不可避免存在功能上的冗余，又不能實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域的監(jiān)控需要。而定位于建筑電氣控制領(lǐng)域并根據(jù)這個(gè)領(lǐng)域的要求而設(shè)計(jì)的專業(yè)PLC控制系統(tǒng)，使本來(lái)?yè)?dān)任現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制單元角色的PLC，充分發(fā)揮潛能，擔(dān)綱重任升格為主控制器，系統(tǒng)性能價(jià)格比則必然提高；筆者曾有將工業(yè)領(lǐng)域的PLC移植到建筑領(lǐng)域的單項(xiàng)嘗試實(shí)踐，有所體驗(yàn)。深知既要精通PLC控制系統(tǒng)，又要通曉建筑領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)需求，方能實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的移植，其技術(shù)含量之高不言而喻。因其技術(shù)優(yōu)勢(shì)見長(zhǎng)和性能價(jià)格比較高，自然具有強(qiáng)大的生命力和發(fā)展前景。