智能家居（精选12篇）
智能家居 篇1
随着物联网技术的快速发展, 人们生活水平的不断提高, 越来越多家庭开始应用智能家居, 但碎片化的智能硬件操作麻烦、效果不佳、体验较差, 亟需设备系统化协同运作、集中管理。着眼于提升设备整体智能水平, 南京物联传感技术有限公司结合普通智能家居, 创新升级“Wulian智能家居系统”。该系统支持用户利用智能手机等移动终端, 实现家居设备远程控制、定时设置、绑定联动、场景管理, 达到安全监控、环境监测、健康监管、娱乐兼顾等全屋智能效果。郑州国鑫小时代楼盘通过导入该系统, 成为中原首席智能家居示范社区。
一Wulian智能家居系统加快智能家居落地
智能家居是家庭版物联网, 是物联网在家庭中的实际应用, 与人们的生活休憩相关。但是, 旨在为大众家庭打造安全、健康、高效、节能生活环境的智能家居, 并没有迅速得到诸多消费者的肯定, 仍然面临落地难的问题。相关数据显示, 高达87.5% 的用户对智能家居现状表示不满。
目前来看, 市场上的智能家居设备并不少, 而之所以没有得到普及, 主要是因为存在以下几个方面的问题:一是设备碎片化。智能家居通常涉及的设备比较多, 但以单品形式的存在, 再加上标准协议的差异化, 使多款设备之间形成信息孤立, 不能互联互通, 而最终呈现“支离破碎”的状态, 背离了物联网“万物互联”的理念。
二是操作过程复杂。由于一般的智能单品“支离破碎”, 结果造成操作难度的复杂化。以智能家居最常见的App操作方式为例, 如果是单品化智能设备, 则每个设备都需要一款App, 如智能门锁、智能开关、智能摄像机等必须要使用不同的App控制, 显然这种反复在不同的App之间进行切换并不利于生活效率的提高。
三是后期难拓展。与传统的家居设备直接更新换代不同, 智能家居存在不断升级拓展的智能“进化”诉求。然而, 早期的智能家居非但不能相互通信, 反而难以进一步添加设备, 从而造成消费者想使用更多的智能设备, 只能全部“推翻”重新购买, 无形中加大成本。
相比之下, Wulian智能家居系统可有效地解决这些问题。根据当下存在的实际情况和智能家居系统化的发展趋势, 南京物联传感技术有限公司通过构建“一个系统, 两个平台, 三张网络, 五种基础方案, 多种交互方式”的智能家居系统, 联合国鑫置业为国鑫小时代楼盘每家住户定制了能够统一管理的智能生活, 从而进一步推动智能家居大面积落地。
其中, “一个系统”是涵盖软硬件的Wulian智能家居系统, 智能家居生活实现的主体。“两个平台”是软件应用平台和云 (计算) 平台, 前者用于硬件设备的管理和控制, 后者通过硬件进行信息采集、存储、分析、处理和释放。“三张网络”分别包括Zig Bee通信网, 将硬件联系起来, 并实现信息交换;Wi Fi局域网, 形成可以通过Wi Fi与手机相连的局域网;互联网 (家庭宽带、3G等) , 通过与Zig Bee通信网对接, 实现系统远程管控。五种基础方案, 是指安全防护、节能照明、环境监测、家电管理、健康娱乐等五种可以互联互通的方案。多种交互方式, 则涵盖了手机、语音、手势、指纹、卡片、本地等多种交互方式。
同时, Wulian智能家居系统的系统属性使碎片化的设备“化零为整”, 实现所有智能设备协同工作, 用户集成化管理, 不但增加了智能家居的可用性、实用性, 而且大大提高了用户生活效率。另外, 统一的应用平台以及Zig Bee无线通信技术的可拓展性, 也强化了智能效果, 并为系统后续的升级和无缝添加留下空间, 进一步展现了Wulian智能家居系统的弹性和可塑性。
二综合方案打造中原首席智能家居示范区
郑州国鑫小时代位于南三环与连云路交汇处, 项目周边生态资源丰富, 南侧紧邻国家重点水利工程, 也是世界最大的人工水利工程——南水北调运河, 运河宽至百米, 未来运河两岸还将各建200 m宽的生态文化公园。引入Wulian智能家居系统后, 占据运河最美一公里, 坐拥环抱之势的国鑫小时代, 实现了人文环境、原生态自然景观与智慧建筑的完美相融。
而为了给住户呈现未来的智能化生活, 全面打造中原首席智能家居示范区, 南京物联传感技术有限公司根据国鑫小时代针对年轻人的特点, 以年轻人的需求为导向, 重点展现Wulian智能家居系统的安全性、高效性和趣味性, 并综合定制了以智能网关为核心, 以多款智能设备为基础, 集安全防护、节能照明和家电管理等功能于一体的智能家居解决方案。
在安全防护方面, 侧重安全防盗, 国鑫小时代为每家每户构建了以门窗磁和红外入侵探测器的设防方案。通过该方案, 门窗磁可实时监测门窗的开关状态, 红外入侵探测器可实时监测人体活动, 当用户家中无人时, 这些设备一旦探测到门窗开关状态异常或有人体活动, 用户手机可第一时间接收到报警信息, 让用户时刻了解家中的安全状况。
在节能照明方面, Wulian智能家居系统在这个项目中重点提供了智能开关, 包括基本意义上的远程控制开关和场景开关。其中, 前者可实现对用户记忆力上的补充, 让用户及时了解并远程控制家中的照明设备的开关状态, 从而避免因外出匆忙而忘记关灯的情况;后者则为用户打造多种照明设备一键控制场景, 如通过一个按钮开关不同空间的多个照明设备等。
在家电管理方面, 南京物联传感技术有限公司通过Wulian智能家居系统重点部署了红外转发器, 帮助用户实现传统家电智能化升级, 达到多个家电统一管理的效果。红外转发器将家电红外信号与Zig Bee智能家居网络无线信号转换, 将传统红外家电纳入智能家居管理体系, 满足用户利用手机来操控家电的需求, 在增强生活趣味性的同时提升便利性。
此外, 对国鑫小时代的业主而言, Wulian智能家居系统中的安全防护、节能照明和家电管理并不是相互隔离的, 而统一的整体。设备与设备之间, 能够通过App设置绑定实现定时、联动和场景管理。例如, 将智能门锁与安全防护绑定, 当用户出门上锁后, 门窗磁和红外入侵探测器会自动开启布防状态, 而回家开锁后, 门窗磁和红外入侵探测器又会自动撤防, 从而避免安防信息误报。再如, 将智能门锁与玄关开关绑定, 在晚间时段, 当用户开锁的一瞬间, 玄光灯可自动亮起等。
三多维度创新, 全面提升用户智能生活体验
对于普通家庭来说, 智能家居具备什么样的功能至关重要, 但能够实现什么样的效果、带来什么样的感受更加关键。换言之, 用户十分注重在使用智能家居过程中建立起来的体验, 也即用户体验。为了将国鑫小时代智能生活体验最大化, Wulian智能家居系统不但在解决方案设计上做足了文章, 而且在系统功能上进行了多维度的创新。
1. 核心硬件升级
通常意义而言, Wulian智能家居系统包括控制中枢、节点设备、软件应用和无线通信技术等几个方面, 其中控制中枢是整个系统的大脑, 在系统中占有举足轻重的位置。而网关作为Wulian智能家居的控制中枢在引入国鑫小时代项目上进行了智能升级, 使整个系统功能更强大, 性能更稳定。
一般系统的网关主要功能是连接互联网和智能家居网络, 以及对智能家居进行设备管理和信息处理, 而Wulian智能家居系统的网关不但具备这些功能, 而且还增加了局域网和3G网功能。简单来说, Wulian智能家居系统在没有家庭宽带接入互联网的情况下, 可组建局域网, 支持用户家庭范围内近程手机管理, 同时可插入3G上网卡, 支持用户家庭无宽带化远程手机管理。
2. 实现智能场景3.0
在一个家庭中, 场景是各种生活情境的集合, 但在Wulian智能家居系统中, 指的是一种简化生活情境的功能, 并通过软件应用平台来实现, 也即智能场景。对于一般智能家居的场景功能, 通常由系统设备的定时、联动或场景控制来表达, 而Wulian智家居系统在应用到国鑫小时代项目时完成了向智能管家的全面升级——智能场景3.0。
智能场景3.0 作为Wulian智能家居系统软件应用平台的重要功能, 融合了定时、联动和场景功能, 并在实际应用中更加接近人们的逻辑思维和实际生活需求。一方面, 它考虑了家庭空间实际情况, 能根据人在或不在家做出具体运作, 如空调会在家中有人时才会自动开启等;另一方面, 它还考虑了用户的生活规律, 能根据时段进行运转, 如照明设备只会在夜间才会实现联动等。
3. 综合运用多种技术
Wulian智能家居系统是以Zig Bee无线技术所组成的无形通信网络, 但它并不排斥其他无线技术的应用。相反, 在坚持Zig Bee无线通信主网安全、稳定的基础上, 系统“末梢”节点利用其他通信技术, 反而进一步提升了整个系统操作的体验。除了Wi Fi外, NFC就是一个典型的例子。
Wulian智能家居系统对NFC的活用是一大创新。它的主要原理是, 将系统的某一款设备或某一个场景命令写入NFC标签并进行编辑, 然后通过手机软件应用读取, 从而实现对设备或场景的控制。例如, 将智能门锁打开的命令写入一个NFC标签中, 国鑫小时代的住户就可以通过带有NFC功能的手机靠近NFC标签时, 进行“刷手机”开锁, 无需再拿出钥匙或打开APP。
4.“云”+ 微信为推送信息加上双保险
使用智能家居的消费者都会有这样一个疑问:智能家居能够通过应用平台进行家庭环境或安全报警信息的推送, 但如果关闭了智能家居App或者手机呢?对国鑫小时代的住户来说, 这将不再是一个问题, 因为Wulian智能家居系统自身结合了“云”和用户黏性较强的微信。
在云端模式下, 云和大数据技术的应用使系统在数据的收集、存储、计算、分析和反馈等方面更富弹性, 所有信息会首先传输至云端, 不会因手机问题而彻底消失。换句话说, 即便用户手机关机或损坏, 只要能够登陆应用平台, 还能够看到家庭设备推送的信息。至于微信的使用, 也是Wulian智能家居系统的一个创新, 它支持用户通过微信实时接收和随时查看家中的报警信息。由于微信用户黏性较强, 使用频率比较频繁, 所以用户无需担心应用平台登陆时间无法保证而错过了解家中实际情况的最佳时机。
四、牵手通信设备商, 推动全球智能化
2015 年1 月31 日, 作为郑州引进Wulian智能家居系统的示范小区国鑫小时代正式入市开盘, 受到了大批消费者的热烈追捧。不足两个月, 依靠智能家居强大的吸引力, 纯新盘国鑫小时代便以“黑马”的姿态短时间引爆郑州购房者的关注和认可, 首批房源推出几乎被抢购一空, 创造和刷新了2015 年楼市首开热销佳绩。
在进入实际应用后, 南京物联传感技术有限公司持续创新系统功能, 拓展应用领域, 根据合作项目的实际需求进一步开发智能儿童开关、社区唯美背景音乐、智能养老、社区智能停车管理、智慧酒店等新的功能模块。
与此同时, Wulian智能家居系统继续在全国展开智能社区、智能公寓等智能项目的打造, 并逐渐走出国门。南京物联传感技术有限公司为合肥华夏茗湾学府打造社区家庭轻型安防系统, 为南京新城玖珑湖设计未来理想家, 为马来西亚新山碧桂园项目提供智慧家庭解决方案等。
截至目前, 南京物联传感技术有限公司研发的Wulian智能家居系统及相关设备已成功应用于全球40 多个国家的智能家庭或智慧城市项目。2015 年9 月, 南京物联传感技术有限公司携手全球领先的通信设备商华为、白俄罗斯电信, 为白俄罗斯智慧家庭项目落地, 规划发展20 万户, 使Wulian智能家居系统开始大面积应用于国际项目, 预示着南京物联传感技术有限公司在推动全球智能化的过程中将会扮演越来越重要的角色。
企业简介:
南京物联传感技术有限公司是领先的物联网设备和解决方案提供商。基于客户需求持续创新, 在物联网传感器、控制器、移动物联网、云计算和大数据等几大领域进行了长期探索和不懈积累。凭借在物体感知、学习、控制等领域的综合优势, 已经成为物联网智能家居产业的主要推动者之一。目前, 南京物联传感技术有限公司的智能家居产品和解决方案已应用于全球多个重点项目, 成为世界各地多个智慧城市建设的重要技术支撑力量。2015 年3 月, 南京物联传感技术有限公司以“推动者”身份加入物联网重要的国际组织Zig Bee联盟, 成为该联盟全球12 位董事会成员之一, 参与全球物联网标准的制定和完善。
智能家居 篇2
关键词：智能；家居产品；情感化设计
智能家居产品情感化是时代发展的需要和必然结果。家居产品情感化设计的内涵是：在家居产品原有的使用功能上，赋予家居产品情感内涵，从而使它们可以向人们传递出某种情感因素，从而与人们产生共鸣，触动人们的内心世界，人们自发主动的接受这种产品并爱上这种设计。情感化的设计主要关注点是人们内心情感和精神层面的需求，通过在设计中运用人文因素、文化因素、艺术因素以及美学法则等将大众、积极、象征、深刻灯光的情感赋予在内，设计出让人们感动和快乐的产品，让人们的生活充满阳光。
一、智能家居产品情感化设计的意义
情感化产品的出现使人们需求的最直观体现。以前的产品只要技术高超、功能强大，就会被判定为是好的产品，但现在出现的情感化的智能家居产品在满足原有产品的基础上，能够向人们传达出她自身的情感内涵，这样一来，家居产品就成为了一种富有亲和力的、能够和人产生情感共鸣的产品，让人的从内心感到愉悦，此时人们就会购买与自己有情感共鸣的产品，这样就满足了设计的初衷——更好的解决物与人之间的关系，并且物最大限度的满足了人的心理需求，所以它更能为人创造出一种舒适美观、安全放松的环境。
二、智能化家具情感化设计的现状及发展趋势
现今，家居产品的设计注重营造一种休闲家居的氛围，简约而不简单，但又能体现每个家庭的个性。所以智能化家具情感化设计未来的发展趋势有三大点：第一，更加注重人与物的交流。这一点本来就是家居产品情感化设计的初衷，但是现在由于设计者的水平有限或是消费者表述的原因，设计出的产品并不能总是很好的达到人们的要求，所以在以后的发展中，随着物质生产资料的丰富，人与物更好的交流必然会是家居产品情感化设计的基础要求。第二，坚持自然和环保。也许正是因为现在的快节奏生活，让人们的生活不堪重负，因此在业余时间，人们更渴望走进自然，与自然和谐相处，享受自然宁静的生活，所以相比简约大方，以自然田园风为理念的设计，更能受到人们欢迎，这因为在田园风设计理念下加上对自然材质的运用，人们居住的舒适感会有极大提高，心里对大自然的亲切感也会提高，这样幸福愉悦的氛围很容易就营造出来了。第三，追求个性化。这点在年轻的群体中反应十分突出，越来越多的年轻人更愿意去定制个性化的家居产品，用来彰显自己的性格。因此，设计师要根据不同群体的需求，设计相对应的产品，最大限度的满足消费者的需求。
三、提高智能化家居产品情感化设计的策略
（一）坚持“以人为主”
情感化家居产品能够在众多产品中脱颖而出就是因为它“以人为本”的设计理念，所以，设计师要坚持这一理念，设计时不急不躁，抓住消费者的心理需求，满足消费者对家居产品的要求，将情感和功能完美的结合起来。比如，将暖气片上方的壁纸裁剪为花朵的形状，利用热敏油墨的特性，让壁纸在冷暖之间变换情调，这样，当人们打开房门看到的一瞬间，所有的疲惫都会烟消云散，心情立马舒畅，这种设计的产生就是设计师将人们的情感需求与家居产品设计结合起来的效果，是情感化设计在家居产品中最生动、具体的应用。
（二）注重造型和色彩
首先，产品的个性化可以通过避免千篇 一律，改变产品的造型来实现。比如说，在1933年推出的由斯塔克设计大师设计出的基本不能被称为榨汁机的造型感极强的蜘蛛形状的柠檬榨汁机，但它却在一段时间里被奉为时尚，在风尚人群的居室中随处可见。由此可以看出，智能家居产品已经不再被规定成某一特定的物质形态，人们对产品的设计要求也更加注重情感和精神层面的满足。其次，家居产品的色彩也能够非常明确的表现出人们的兴趣、爱好、以及情感，所以，对于家居产品的色彩搭配，也要重视起来。比如，热情、奔放的代表色是红色，人们看到这种色彩的家居产品时就会联想到热情奔放；简单、纯洁的代表色是白色不断散发出浪漫和干净的气息，蓝色是忧郁和自信的代表色，给人们带来宁静和遐想；妩媚、性感的代表色是黑色，但同时黑色也能让人感受到沉稳和深邃，所以在家具产品色彩的搭配使用上，设计师要给予一定重视。
四、总结
家居产品作为与人们生活息息相关的产品，设计师在设计时要通过多方面的考虑来迎合人们的需求，尤其是情感化设计这一模块，一个优秀的情感化智能家居产品必然是能够给人们带来愉悦的精神和情感体验的。可以说，情感化设计是在人和物之间寻求一个平衡点，是一种以人为主的设计哲学，所以智能家居产品情感化的设计是产品设计的趋势和潮流。
作者:夏波 单位:湖南长沙商贸旅游职业技术学院
参考文献：
[1]王策.家用厨房系列电器设计中的情感化应用[D].昆明理工大学，20xx.
智能家居 篇3
各种统计数据似乎也在佐证着这股热情，摘用其中一条：国际物联网贸易与应用促进协会发布的《2013年度中国智能家居行业研究报告》显示未来3年中国智能家居市场增速迅猛，到2017年市场规模将达到80亿元。无论出自谁家的数据基本大方向无出其右。
不过，就是这样一个接地气的新概念，也仍然没能完全引爆。就如同会场论坛上所讨论的，从业者都有一颗“火热的心”，但是目前的智能家居产品却都并不完美或者说完善。
究其原因可能是大多数厂商是站在自己的立场在做智能家居，认为这是一轮新的技术浪潮甚至是市场会欢迎的产品概念，但是用户究竟是不是需要或者需要什么样的智能产品，并没有被放在第一位去考虑：封闭的开发或者是产品环境、操作门槛过高的设计……今天的智能家居产品反而令生活更复杂的例子层出不穷。谈到这个困局，海尔集团U-home总经理李莉表示海尔将基于家庭生活场景和操作系统两方面，来为用户展示营造温馨智能而又艺术气质的智能家居。而负责海尔智能家居软件平台的海尔U-home运营总监邓凯就表示在做软件和硬件结合的时候，用户是不是感兴趣很关键，做烤箱的时候要考虑用户需求怎么解决，比如如何做蛋挞，而不是烤箱的硬件、软件的问题。
的确，智能家居的应用场景是今天破局的关键，这与可穿戴面临的问题是一样的：最适合去收集睡眠数据的产品到底应该是手环还是枕头？收集了睡眠数据之后可以怎么办？数据对接给医疗保健机构还是对接给出售相关产品的商家？
这仅仅是其中一例，如果这些问题解答不了，可能最终的结果就像手环一样，热度褪去渐渐成为了窄众产品，或者大批人戴着却并不开机，例如大热的Misfit，外观越来越漂亮来吸引女性用户佩戴。
智能家居也好、可穿戴也罢，它们的创新点都应该是利用新技术改变或者便捷人类的生活，而不是更贵的家电产品或者是带有点儿科技元素的配饰。
当然，我们并不是悲观主义者，与会嘉宾来自京东商城的战略部高级总监那昕就表示：“其实消费者愿意尝试新的东西，代表这个时代已经在来临了，但我们做产品不要为了智能而智能，现在智能家居的冰冷是一个阶段性的问题，我们不能跨越，随着技术的进步，体验一定会更好。”而卡萨帝资深设计师黄泽平看法则是：“很多创业者想有新的东西，但是他不知道用户要的是什么，现在是用户和互联网沟通最好的时代。只要在产品没有开发之前做用户交互的话，就会是用户所需要的。”
精彩观点：
智能家居想要真的跑起来，还要有利器
海尔U-home营销总监邓凯
海尔的U-home有3个特点。首先就是全面的开放，各个品牌的设备都可以结合。我们和一些厂商会联合起来做一些合适智慧家庭的模块，接入到你的设备当中，马上就可以实现联网，可以实现你的智慧的功能。同时，我们也对各大互联网平台开放，我们给百度、京东都实现了对接；其次就是全面个性化，包括我们的应用方面，也会根据用户的个性化的需求，提供一些服务，这些让他们自己去设置；第三个是全交互，人与人之间的交互，包括社交、社区。有一些美食的分享会，这些是不是能通过我们的软件给用户分享呢？这些都是U-home可以做到的。
智能家居就是把不同设备的优势发挥出来
Marvell技术支持总监 孟树
谷歌去年推出一个产品叫电视棒，从那时候开始，到现在一直是亚马逊电子设备的销售冠军。我们家里装了很多的盒子，还有我们的手机，这个设备把这两个设备联系起来，你可以把手机的内容投到你大屏幕电视上。这个应用我觉得非常好地体现了智能家居需要的特性，就是把不同设备的优势的地方很好的发挥出来。手机很长时间都是人机交互很好的设备。电视呢，屏幕很大，大家可以在上面得到最好的体验，就是把手机的搜索和电视连起来，加上谷歌在这上面做了这方面的优化，可以让它在美国一炮走火。
触屏还有很大的探讨空间
百度深度学习研究院核心成员 顾嘉唯
我们发现随着技术的发展，设备越做越小。从2006、2007年智能手机出现，你会发现智能手机用的时候，人们操作的能力越来越高。触屏在短期不会被代替，但是这过程中触屏还有很大的探讨空间。我们一直在探讨人与人的社交，其实人手上的设备越来越多的时候，其实是关于设备之间的设备关系。
在互联网时代，智能家电更需要人机互动
卡萨帝资深设计师黄泽平
家电与手机、iPad等产品最大的不同是：家电不是个人的产品，是家庭的产品，因此它需要满足一家人的综合体验。互联网讲产品的痛点，传统的冰箱、洗衣机，他们在出现之初就已经解决了用户的痛点，因此家电虽然已经诞生了100年，却没有太大变化，它还是家庭的设备。我们希望在互联网时代，用户对家电的态度会发生改变。
我们希望未来家电对于用户来说，是朋友、或者管家，而且我们一直研究如何减少用户操作产品的过程，更多增加用户产品信息的获取。在互联网出现之前，做一个高端品牌，通常需要首先找到目标用户，根据目标用户做产品开发和销售，但是在互联网时代，更重要的是做人机互动。
卡萨帝的洗衣机上有一块屏幕，用户只需要按图标就可以操作，这块屏也可以显示衣服有没有洗干净，甚至告诉你现在的天气怎么样，合适不合适洗衣服等。智能冰箱全身装有几十个智能传感器，可以感受每一个空间，只要发生任何的故障，都会向你手机报警。
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智能化生活是把产品通过不同的场景推荐给用户
京东集团发展战略部高级总监那昕
我们今年推出了JD+的计划，帮助一些智能化的团队、小微企业、营销渠道提供数据。京东把用户的数据包装成产品，共享给合作的伙伴，包括服务、供应链、金融的支持。我们每天筛选一些经过评审的产品，进入京东销售渠道。当中。从品位上，一些智能、汽车、食品健康、医疗，这是我们比较关注的。
不再有太多和系统相关的设计
微软中国用户体验资深顾问 朱宏
如何把设计整合起来？我们现在的设计风格，会同时在大屏幕、小平板上，以同样的风格提供给用户。过去两年中间，我们在中国做了设计的沙龙，向广大的设计师推广这个概念，叫metro。大家看到除了边框之外，不再有太多和系统相关的设计。
为什么叫metro，因为最开始确定这个风格的设计师，灵感是从交通工具来的。大家可以看到在机场、在地铁、在火车站，会帮助你最快的方式给你以指引。微软把不属于计算机领域设计的风格引入到计算机里面，大家可以理解成跨界。
不要把互联网的节奏套在硬件上
360儿童卫士手环项目负责人、产品经理季申
互联网公司一定不要拿互联网的节奏去套在硬件的开发上面。我以前做App，360手机卫士更新很快，一周出一个版本。但是我们跟硬件厂商打交道的时候就发现，他们无法在一周内给我一个结果。所以我们开发第二代手环的时候，花了将近6个月的时间。这对互联网公司完全是不能想象的，所以我们做硬件要有耐心。
【圆桌】如何让智能家具有“人”气
微软中国用户体验资深顾问朱宏：消费者愿意尝试新的东西，已经代表一个新时代已经来临了，但做产品不要为了智能而智能。
卡萨帝资深设计师黄泽平：你所有的创新，是根据你生活的情况所发，有真实的场景才是可以打动人的。还有一点，你要相信自己的能力，你要相信所有的人，把你的概念提出来，一定有人帮助你实现，所以一定要多沟通、多交流。
海尔 U-home 营销总监邓凯：很多的创业者想有新的东西，但是他不知道用户要的什么东西。首先按用户需求来，要解决用户怎么用，怎么经常用的问题。还要不断挖掘用户内在的体验，首先让用户变懒，这是所有智能化产品都考虑的。如果你智能产品不能把用户变懒，就没有依赖性了。
京东发展部高级总监那昕：用互联网的迭代开发思维做智能家电，他说在产品的开发上市之前，就让用户参与进来，现在大多数家电机器都提到磨合化，原来的磨合是精简我们的产品线，现在是更好的满足客户的需求，这样才是比较良性的迭代。
智能花瓶重新定义智能家居 篇4
§源起
在今年初的美国CES展上, 法国某参展商推出了一款懒人智能花盆, 十分夺人眼球。这款智能花盆内置传感器, 能监测光线、湿度、温度及养分, 分析植物的生长环境是否健康, 并会在缺水、阳光及养分时及时提醒, 对喜欢养植物但很忙的人而言可谓贴心至极。如今, 国内一款同样贴心的智能花瓶也横空出世了, 它的名字富有诗意、充满美感, 叫Dream Flower——梦想之花。
该花瓶是由国内物联网领军企业——物联传感打造的一款多功能智能花瓶, 并已正式登陆其旗下时尚智能家居品牌——Smart Room的相关销售线, 完成了“初见惊艳, 再见依然”的线上首秀。从物联传感官方目前提供的信息来看, Dream Flower其本质是一个智能家居系统的子系统, 集多种智能设备功能于一体, 并非用于智能养花。
这款智能花瓶具备网关、无线路由器、温/湿度传感器、CO2传感器、可调炫彩灯、PM2.5检测、噪音检测器等多种功能, 可实时感应室内温度、湿度、CO2浓度、噪音强度以及PM2.5含量, 并将相关数据展示在瓶身上的显示屏上, 以及相连的移动设备上。
当然, 物联传感打造这款产品的目的绝对不止于此, 而是要重新定义智能家居。Dream Flower还是“智能网关+无线路由器”的合体, 智能网关是智能家居系统的控制大脑, 肩负对其他设备管控的责任, 无线路由器则是网络流量上游的“水龙头”, 起到流量分流和连接上网设备的作用。因而, 物联传感打造的实际是一款新型家庭智能化交互中心, 未来用于连接和管理家庭的一切设备。
英特尔智能花瓶
§两种花瓶的对弈
此外, 今年在上海举办的亚洲版CES上, 英特尔先于物联传感推出了自己的创意智能花瓶, 二者同源而生, 却又各有不同。
这款智能花瓶内置了英特尔Edison处理器模块, 同时在透明陶瓷部分内壁镶嵌了一块12×16像素的触控显示屏, 可以显示当前空间的颗粒物水平、SO2和CO2含量以及温/湿度等信息。
同样作为一款智能花瓶, Dream Flower在外观上与一般花瓶相比并没有太多创新之处, 整体上仍保持了传统花瓶的造型。不过, 传统外形下, Dream Flower却集花瓶和智能家居系统于一体, 内置温/湿度、CO2、PM2.5、噪音等多个传感器, 具有养花、无线上网、环境监测、家庭娱乐等多种功能。
§花瓶背后的物联网思维
从功能上来看, Intel智能花瓶与Dream Flower有不少相似之处, 都是之前多种智能家居设备的整合, 如温/湿度传感器、粉尘探测器、CO2浓度探测器等;在控制方式方面, 二者也没什么大不同, 都提供了瓶体显示屏显示和智能手机App控制两种方式;但是, 这些都不足以表现出双方的独特之处。
那么, 为何英特尔与物联传感都对智能花瓶兴致勃勃呢?答案是物联网。
物联网是物物相连的互联网, 通过探测感知、智能识别以及普及计算等通信感知技术, 广泛应用于网络的融合, 被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮, 并具有广阔的市场前景。Gartner公司预计, 2020年全球物联网设备数量将达到260亿, 而物联网厂商的收入将高达3090亿美元。事实上, Intel智能花瓶与Dream Flower看似都是一件智能家居产品, 却都暗含了英特尔与物联传感的物联网思维。
Intel智能花瓶具有与其他设备联动的功能, 可能通过设备之间的传递控制, 来处理不合适的温度、湿度、CO2浓度等问题。例如, 当探测到室内温度过高或过低时, Intel智能花瓶可自行调动与之相连的空调, 以对温度进行合理调节。Dream Flower则延续了物联传感智能家居产品的一贯作法, 同样具有类似于Intel智能花瓶的联动功能。不过, 由于还具有智能网关功能, 所以Dream Flower还能够承载和管理其他设备。
值得一提的是, Intel智能花瓶与Dream Flower虽然都有物联网方面的考量, 但思路并不相同。在互联方面, Intel智能花瓶只具有联动功能, 充当的角色是中间节点设备;而Dream Flower不但具有联动功能, 可以充当中间节点设备, 而且还具备网关功能, 扮演智能家居大脑的角色。换言之, Intel智能花瓶是链条思路, 重在打造物联网上的一环, 而Dream Flower是中心思路, 重在重塑智能家居核心, 打造不一样的智能家居系统。
§未来智能家居市场将硝烟再起
比尔·盖茨曾表示, 在不远未来, 没有智能家居系统的住宅会像今天不能上网的住宅一样不合潮流。今天虽与比尔·盖茨所说的“不远未来”尚存在一定差距, 但智能家居万亿市场却得到了一致肯定。市场调研机构IHS Technology研究报告显示, 未来三年, 智能家居市场将呈现56%的年复合增长率, 到2018年产品出货量将高达1.9亿台。
在物联网信息化浪潮中, 基于先进技术的智能家居无疑既是物联网最接地气的应用, 也是各大企业争夺的首个高地。近年来, 万亿潜在市场更是引发了一场智能家居行业进军热潮, 包括google、苹果、微软、百度、三星、LG、小米、海尔等在内的全球知名企业纷纷进入智能家居市场, 开始大张旗鼓跑马圈地, 争取获得一杯羹。显然, 英特尔和物联传感也不想错过发展的好机会。
§尾声
智能家居论文 篇5
关键词：智能家居 布线产品 方案 品牌
Avaya
Avaya SYSTIMAX推出的SmartHome智能住宅结构化综合布线系统不仅满足智能住宅布线产品应具有的高带宽和传输速度及灵活配套技术要求，且针对别墅、多层住宅及高层住宅等不同住宅类型提供了不同的解决方案。从而为家居用户提供了全面、实用、先进、可靠的一体化智能布线解决方案。
SmartHome是一个端到端智能住宅小区综合布线系统，提供一整套技术统一控制和管理家居通信、家庭娱乐、家庭办公和家庭保安等系统，并支持语音、数据、图像和控制等应用。SmartHome智能家居布线产品系列包括如下产品。
线缆——线缆将SmartHome住宅布线系统由小区网络管理中心星型连接至各家居配线中心，主要包括光纤及超5类双绞线、同轴线缆和混合型电缆。其中室内高端超5类双绞线1061系列具有优异的平衡性和串音衰减特性，最大频宽可支持550MHz；室内中端超5类双绞线1040系列具有较好的灵活性、冗余性及易用性，更适合家庭住宅使用；室外超5类双绞线CA E-NCA4158系列专门为室外环境应用而设计，其外层在室外环境中起到保护作用，充油设计使其能应用在潮湿环境下；同轴电缆1501A为高性能RG6同轴线缆，适用于家居视频传输；Avaya SYSTIMAX光纤产品性能可靠、信息衰减损耗低，非常适合智能住宅小区内的主干网建设，ACCUMAX室内光缆系列为增强型建筑内光缆，室外光缆系列具有高质量保护层设计，满足管道铺设、直埋、架空等不同的安装方式的技术要求。
Avaya SmartHome家庭配线箱Avaya DM2150超5类配线模块
配线部份——SmartHome家庭配线箱是家庭配线管理中心，提供灵活、方便的内外设备的连接及配线，支持UTP和同轴两种连接方式，可接多个RJ45信息出口及多个同轴视频出口，可以挂在户内墙上或壁橱内，安装及测试非常灵活、快捷和方便。家庭配线箱的组成包括DM2150超五类配线模块、ZWBC超5类配线盒、110DW-100配线架、CAP200A同轴面板、信息插座、MPS100E信息模块和同轴插座等等。
奔瑞(Brand-Rex)
FlexiLAN是由奔瑞公司研发和生产的智能家居布线系统。它包括为满足SOHO市场而设计应用的全系列布线产品，主要针对中小型智能布线项目的实施应用，并包括独特的挂墙式安装系统、系列配线架、信息出口、跳线、连接附件以及通用或专用布线电缆。
奔瑞智能配线单元
现在，智能社区和小型办公环境的用户越来越倾向于选择更为紧凑的模块化网联解决方案，FlexiLAN包括一整套满足紧凑、简洁的模块化网联解决方案的布线产品。它不需要价格昂贵的标准IT机柜或机架，并满足高性能价格比的中小型模块化安装要求。FlexiLAN可提供高灵活性，除了允许用户自定义网联配置之外，更可以为满足用户未来的不同需求来进行便捷的升级。FlexiLAN全系列产品包括了双绞线、同轴电缆、光纤/吹光纤连接器件，并包括家居的所有弱电甚至强电的连接和配置。整个智能家居布线系统的核心是智能配线单元，通常位于室外线路的进线口。特别设计的配线架不仅具有极高的性能价格比，适合普通家庭的需要，而且其简化的跳线设计使没有特别培训的住户都可以自行改变线路的位置。语音和数字信号可以通过双绞线分配。另外还有模块空间预留给未来扩展，如音视频、多媒体、光信号传输应用等。而且FlexiLAN还可以结合奔瑞公司独具特色的吹光纤布线系统产品，将吹光纤应用到用户的住宅或桌面，以实现未来用户的光纤网络需要。
德特威勒（Datwyler）
德特威勒公司e-line（易联）系列布线产品是专门针对智能家居的布线产品，高性价比和优良传输性能的结合，可以满足社区布线的需要。
德特威勒e-line系统由下列几个部分组成：集成布线系统、数据网络系统、通信系统、物业管理系统、安全防范系统以及视频音频传输系统。e-line系统中的5类非屏蔽双绞线15040系列NEXT值满足并超过TIA/EIA5类标准，可支持千兆网络应用。
德特威勒智能家居布线系统整齐美观，能够集中管理家庭服务的各种功能应用，支持视频、语音、数据及监控信号传输；同时具有较高的灵活性及高可靠性，并具有较好的兼容性及开放性；该系统易于管理，可满足网络目前及今后的应用需求。另一方面，e-line智能家居布线系统还可以提高住宅的竞争力，投资小，见效快，使住宅小区初期的安装费用降低，同时管理及运行费用也得到了降低，从而为业主带来更好的经济效益。
科龙（KRONE）
科龙智能家居管理中心EASIWAY（易威）是科龙公司专为中国市场而设计的全新概念智能化家居管理系统，该系统运用了德国科龙的专利技术和先进工艺，能帮助家庭进行各类信息和娱乐设施的管理、分配和控制。不论是使用窄带的电话和传真，还是使用宽带付费电视或Internet接入，或是其他安全报警、视频监视及可视电话、自动抄三表等家庭应用，该系统都能根据具体情况，定制出令用户满意的方案。
科龙EASIWAY智能化家居管理中心位于室外线路的进线口，用户可通过简单地跳线将线路分配到不同房间。语音和数据信号的传输全部使用符合5类或超5类的双绞线，电视信号通过同轴电缆传输，而模块化的RJ45信息口可以方便地连接电话和计算机，EASIWAY 的模块化设计可以轻松升级或扩展，以备未来技术改进之需（如光纤通信设备或ADSL接入）。
EASIWAY智能家居管理中心的箱体采用科龙CTION Box专利箱体，独特的聚苯乙烯材料使箱体的防火标准达到UL 94 V-0要求，箱体的保护等级达到IP30国际标准。箱体的四周均提供敲落孔，为线缆引入提供极大的便利，箱体同时提供电器保护所必须的接地功能，安全而可靠。科龙Keystone Inline RJ45 插座具有超5类性能，有多种颜色可供选择，外观优美，方便使用，并采用了科龙专利的LSA-PLUS卡接技术。科龙RJ45-RJ45跳插线具有5类性能和超5类性能两种规格可供选择，同时提供多种颜色与Keystone Inline RJ45 插座配套使用。
EASIWAY在提供良好性能与可靠性的同时，不会影响房屋的美观。线缆都埋装在墙洞中，所以一点也看不出来，用户所能看到的是在每个相关房间中的一个整洁的外墙插座，和普通电源插座一样大。EASIWAY不必随着家庭成员的增长一份份地添置设备，只要再给每个人一个连接的入口就行了。科龙承诺对EASIWAY 12个月的质量保证，如有KRONE签署的安装计划，质量保证还能延长。
丽特（Nordx/CDT）
丽特模块化通信中心丽特公司开发的RUN (Residential Universal Network) 系统是集各种通信功能于一身的集成家庭布线网络。采用RUN系统，业主就会通过这一套功能齐全的多媒体布线系统获得各种家庭和商用通信服务功能。
借助于RUN，即使房子是一座城堡，也并不意味着需要按照中世纪的方式生活。RUN系统由一系列易安装的部件组成，其核心是一个模块化通信中心，它是家庭内所有通信信号的互连点，其接线面板有多种端口配置，能满足不同用户的需要。所有的通信服务都是由这个互连点经高性能的线缆接入每一个房间。该系统可同时支持语音、数据、保安和电视系统。每一个房间安装一个多媒体接线盒，这样，电话、计算机、传真机和有线电视等设备只要与接线盒相连即可使用。
RUN系统的主要特点包括：采用星形端到端结构；采用高性能5类非屏蔽双绞线和RG6U 4层屏蔽同轴电缆；采用模块化RUN专用接线插座；采用多媒体接线盒；集成10Base-T集线器；并支持闭路保安系统。
由于采用灵活的模块化设计，RUN系统可使任何一个房间获得任何一种多媒体服务，并根据需要进行必要的调整。如需要在卧室使用计算机，而卧室原有端口是为语音服务准备的，只须改变总接线插座的连接，将插头接入高速数据端口，这样卧室的语音端口便成为计算机专用数据端口。用RUN装备家居，还意味着房屋具有更大的升值潜力。
奥创利（Ortronics）
奥创利IN HOUSE安装箱奥创利IN HOUSE系列产品是一个现代化的家居布线产品，支持TIA/EIA 570A关于住宅布线的标准要求。奥创利认为，对于智能化住宅的要求，主要包括通信自动化、家庭办公自动化、物业管理自动化和社区服务自动化等几个方面。
IN HOUSE 家居产品有简便的安装方式和简单的模块化设计，在该产品中包含安装箱、视频面板、主配线架、小型网络集线器、主面板、数据服务、语音服务、音响面板等，并可根据用户的最终需求而作相应的调整。
IN HOUSE 的安装箱便于安装，明装或暗装方式均可使用，且有一定的安装孔适合线缆的走线和管理。门左右均可安装，并可根据用户的需要加锁。视频面板分为有源和无源两种，可提供高达1G的带宽应用，可提供增益放大设备（对于有源面板）；主配线架有超5类网络接入口和电话线接入口，可提供4部电话外线和每部外线7个分机的服务；背后打线的110 IDC 模块可以保护打好后的线缆；网络接入口有小型集线器的支持用以建立家庭内的局域网，目前可选用10M共享HUB 或100M交换HUB，IN HOUSE可提供电源接口。此外，IN HOUSE 还可提供音响接口，用户可实现音箱等家庭音响设备的控制。
奥创利有各种颜色的模块可满足IN HOUSE 的需求，且有多种表面安装盒，可选用相应的模块来配合使用。
西蒙（Siemon）
西蒙智能住宅盒在满足智能住宅本身及其应用的基础上，西蒙公司推出了其独有的智能住宅布线系统（HOMEsys）。这一系统由西蒙家庭布线智能住宅盒、语音配线板、数据分配板、射频分配板，Hybrid电缆及MAX或CT系列工作区产品组成。所有这些产品为家庭提供了一条信息高速公路，为Internet接入、家庭自动化、保安系统以及声像易用提供了基础。西蒙家庭住宅布线系统是被西蒙公司CI 项目所支持的，在西蒙公司培训的RCI（住宅认证安装商）安装后可获得15年的产品保证。
西蒙最新推出的新型智能住宅盒可以墙内暗装或明装，适应住宅布线的需要。它完全符合TIA/EIA 570A住宅布线标准，兼容超5类性能。该产品采用非专有的分配元件，用户界面友好，是经济的家庭住宅布线系统解决方案。西蒙的可隔离电话桥可以把4条不同的电话线路分别复接到12个不同的房间，内部专利的印刷电路板技术减少了为实现复接而需的跳接线及跳接操作，还包括用于连接保安系统的2个RJ31X 插口和安装硬件。
西蒙Mount-it墙面插座盒定位仪20xx年西蒙HOMEsys家族又添新丁。这些新产品突破传统模式，使家庭布线更加人性化。其中西蒙家庭网络II号混合线缆打破了传统的线缆模式，将两根4对五类UTP线缆和两根RG6 QUAD屏蔽同轴线缆集合在一根线缆中，方便连接了住宅内每个房间的多路应用，避免线缆间的挤碰又可以节省成本。此外，西蒙革新的F型接口同轴连接产品EZ-Twist不需使用工具和卡线，在端接时只需简单地把连接头旋转到线缆上固定即可，使线缆端和插座的端接变得非常方便，采用简单的直线推入方式，使安装更加人性化；西蒙最新的Mount-it墙面插座盒定位仪是一个有独创性的工具，它能帮助安装商在新建筑物里正确而且整齐地排列电气盒，或调节与旁边安装的话音/数据插座盒的位置，适于住宅应用。
超讯（SMP）
超讯多单元控制中心美国超讯公司Home Axcess智能家居布线产品系列是家居结构化布线系统经济有效的解决方案，完全采用组合式模块化设计，便于安装，满足高速数据、通信以及保安、音响、电视等应用。该系统主要由四部分组成：SOHO配线箱、SOHO配线箱标准模块、线缆和信息点系列产品。SOHO配线箱标准模块包括高速数据网络模块、电话语音系统模块、有线电视网模块和音响模块。
配线箱是一个交叉连接的配线设备，它主要用来连接所有的电缆、跳线、信息插座及设备连线等。超讯SOHO配线箱是由Home Axcess系列面板、系列适配板、功能模块、主集线器、扩展集线器、安装箱等组成。配线箱内的配线设备主要为用户提供增加、改动或更改服务、并为不同的应用系统提供连接端口。SOHO配线箱的视频分配器托架可以提供4、6或8个端口，为了方便施工，配线箱顶部、底部和侧面均配有落孔，方便线缆的接入。专用的扎固定点可以有效实现线缆的清晰管理，外形采用嵌入式设计，方便美观。SOHO配线箱是家居布线系统的核心，由它统一分配和管理到家居各个房间的传输介质，以此为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等。针对用户的不同需要，可以选择不同形式的配线箱。SOHO配线箱内可安装多种适配板，不同的适配板实现不同的功能，其中包括语音适配板、数据适配板、数据集线器、图像适配板和音响适配板等等。
泰科电子（Tyco）
Tyco AMP NETCONNECT Homebox 新一代智能家居布线系统可以使用户尽享现代通信和家居自动化技术，从而以更方便更有趣的方式来调整并管理自己的工作与生活。该系统可满足所有家庭成员的需求，无论在家中任何角落都能根据个人的需要听到、看到所需的音频和视频内容。
AMP NETCONNECT Homebox模块配置箱Homebox智能家居布线系统的组成包括家居布线盒、超5类24口配线架、超5类跳线、超5类非屏蔽线缆、超5类模块以及双口面板等，整个系统可分为模块配置箱、通信模块、视频模块和网络模块。其中模块配置箱无需工具即可非常容易地进行安装，并配置了引入线保护孔。视频模块最多可分散到8个房间，具有双向有线电视功能，并配有卫星信号接收端。而网络模块可用来建立家庭办公室，提供了标准以太网接口，可连接各种硬件设备。
Homebox智能家居布线系统既简便又经济，因为这套系统的设计具有相当的灵活性，可根据房间大小、家庭年度费用支出、当前及日后的互动需求进行定制。作为模块化系统，可依照生活需求而增加各种模块。更为重要的是，为系统所做的投资是一次性的，新的设备和家用电器可随时与任何插座连接，不必重新布线。
智能家居降临 篇6
智能家居听起来似乎离我们还有些远——普通消费者很难像那些真正的富豪一样将自己的家重金打造成科幻电影里的样子。但现在，我们已经可以通过智能设备来控制家电：开关灯、调节室内温度，或者开始洗衣服。我们也可以抬起脚，让机器人代替我们清理地板和擦玻璃。以下是美国《消费者报告》2013年所测试的一些智能家电，它们可能也会出现在你的采购清单上。
擦窗机器人Winbot（图1）
价位分别在350美元和400美元的两款擦窗机器人Winbot W710 和Winbot W730可以清理你的窗户、玻璃门、镜子和其他各种玻璃设备，只需要轻轻按下电源键即可。只要走过一遍，该机器人可以用预设的清理方案划过玻璃，喷水并擦干。它们使用吸盘和两种防滑踏板来固定在玻璃上，你可以使用遥控器来远程操作设备。其实，它们对玻璃的清洗效果并不完美，尽管可以清除指纹，灰尘和条纹，但对于重度的污渍无能为力，有时候则会漏过一些斑点。如果你只是想用科技改变生活，或者有特别高的窗户实在没有办法安全清理，这么它是很有用的，要不然只能自己动手擦。
贝尔金Wemo灯具开关（图2）
Wemo灯具开关（售价50美元）可以让你通过手机或平板电脑开关灯具。通过一款App，把这款产品连接到家庭的无线系统，替换通常的开关。使用它，你可以给家里的每一盏灯编程，包括天花板上的灯。尽管公司认为该软件的操作面板比家里的一些开关体积更大，所以只需要轻轻一划就可以完成设置，但实际设置还是略显复杂。
扫地机器人（图3）
在《消费者报告》测试的三款扫地机器人中，价值450美元的iRobot Roomba 760 吸尘器是唯一一种可以在地毯上吸取每一页纸张和所有的谷物、沙子和米粒的型号。它能轻松绕过人为设置的障碍物和线缆，而且它也支持自行编程，可以在家里没有客人或者孩子们的时候才使用。它的随机路线在同一个点经过很多次，这让清理变得更干净，不过这同样意味着清扫时间的延长。在我们12×16英尺的测试区域里，它比其他两款测试用机多花四到五倍的时间才完成清理。
LG电子的Hom-Bot Square LrV790R则是最安静的一款机型，同时也是最贵的，它售价八百美元。它的清扫模式并非随机路线，而是直接来回往复，一次只清扫一个点。一种加速模式可以适用在地毯上，同时加入定点清理模式，使得这款吸尘器可以几分钟之内在四到五英尺的地方来回打转。然而，它的清理彻底程度不如上一款，只清理了大多数的米粒和沙子，却在一些谷物的旁边打转。它不能拾起纸张，而且也无法绕过电源线和狭小物件等障碍。
飞利浦Hue万花筒LED灯具（图4）
万花筒重新定义了一款电灯泡能做什么。它使用最新的灯光科技，可以调整明暗和颜色。这款199美元的智能LED网络连接系统可以让你重新调整电灯泡的颜色和色温。只需要使用家里的任何智能设备，或者在家门之外都可以遥控。全套装置包括3个可以由网络控制的LED灯泡以及插入无线路由器的设备。如果想买额外的灯泡，每一个59美元。每一个系统可以最多控制50款灯泡。该设备的应用程序可以在苹果和安卓的系统上使用，设置非常简单，整个应用符合人们的习惯，非常方便使用。在我们较早的测试当中，这款LED灯泡提供即时点亮，使用的能量甚至比它标称的还要少。不过在亮度和色温以及精确程度方面稍微打了点折扣，当灯光的颜色是暖色的时候，看起来像是白炽灯效果。
智能家居平台 篇7
1 系统总体设计方案
该项目智能家居平台整体设计分为三大模块, 分别是手机客户端与中控端的信息交互模块, 中控端与无线模块之间的信息传输模块, 数据采集与分析模块。
手机端即提供给用户一个操作多样化的界面控制端。手机端与中控端通过现有的互联网建立连接。手机端能够实时对家庭联网的所有拥有无线最小模块的智能设备进行控制与获取目前设备的状态。还可通过设置各种各样的情景模式对家中的环境起到调制节能效果。
智能信息中控与无线模块设备之间的信息传输模块属于该地端线路。实现把各类智能家居设备结合起来, 使手机客户端可以实时控制设备和获取设备信息。例如:与摄像头模块, 智能门控模块、LED&RGB模块、环境监测模块、NFC模块等建立通信。智能信息中控通过扫描式并3次握手组网方式, 与无线模块设备组成家庭无线网络。
数据采集与分析模块, 处于当今时代, 数据采集与分析显得更加突出。数据的采集能够分析出用户的生活习惯, 从而总结出用户的使用习惯和某种规律, 让系统能够自学习。另外伴随着可穿戴式设备的普及, 可实时检测并提供用户的身体状况, 通过分析, 提供数据给智能设备, 例如:空调, 可智能化调节适宜温湿度。又能直接反映给用户, 达到可视化的效果。
该项目智能家居平台整体思想即手机客户端通过现有的互联网与家庭信息中控进行连接。家庭信息中控再与各类无线模块设备连接, 所采用的无线模块为SI4432型号。SI4432模块相比WIFI模块来说具有超远距离传输, 穿墙性强, 低成本的优点。该平台通信的模式相对于WIFI家庭设备与手机客户端直接通信的模式的好处在于家庭信息中控相当于扮演家庭的智能管家, 能够很好的处理信息的传输。对于智能家居平台中各模块之间的联系如图1所示。
2 系统硬件设计
2.1 智能信息中控硬件设计
智能信息中控模块能够集中管理全部无线模块, 综合利用各种资源, 处理无线模块与手机客户端越来越频繁的信息交流和沟通。智能信息中控模块EMW3162内置了主频高达120 MHz的Cortex-M3微控制器STM32F205RG, 拥有1M字节Flash, 128k字节SRAM和丰富的外设功能。中控通过接收手机等第三方软件的控制协议消息, 解析完通过SI4432无线模块向相应设备模块发送协议消息, 实现实时且准确的信息传递。而且, 中控模块能通过APP软件远程配置。从而搭建出一个家庭物联网, 让家庭的智能设备连接起来, 可以获取各自提供的信息, 不再是单一的存在。其整体设计如图2所示。
2.2 无线模块设备硬件设计
无线模块是一块完整的、体积小巧的、低功耗无线收发模块。通信方式为半双工, 适合点对点, 点对多通信机制, 一主机对多从机通信方式要求所有从机都设定唯一地址编码并与相应主机对应。模块集成了所有射频的相关功能和器件, 与STM8单片机采用SPI接口连接, 超低功耗, 有掉电保护模式等。无线模块的控制距离高达2 000 m, 穿墙能力强, 高灵敏度, 数据传输率达到256 kbps, 不会因为距离远而影响控制的效果。因此, 用于组建家庭无线网络, 各模块通过无线模块接受中控的控制协议, 准确及时并响应信息。最小无线模块系统如图3所示。
3 系统软件设计
3.1 手机客户端软件设计
基于JAVA语言开发的安卓手机应用。手机通过开启APP进入到登录页面进行连接服务器。如果登录失败会手机将会无法进入到应用程序。通过调用手机的socket连接与路由器做信息交互。整体的APP设计是滑动式界面设计, 左边是用户的登录界面右边是应用程序。通过安卓的service的绑定对socket进行绑定。给用户提供一个简单优美且实用性强的控制界面进行实时人机交互, 智能多样化的操作效果。能随时掌控、随时获取需要的信息。 (见图4) 3.2 智能信息中控软件设计
智能信息中控首先进行硬件初始化, 然后等待接收手机客户端发送来的信息, 然后通过协议解析, 查询是否存在相应的情景模式, 然后转发到相应的无线设备。其流程如图5所示。
3.3 无线模块设备软件设计
无线模块设备采用中断机制接收中控发送过来的数据包。无线模块设备处于正常工作状态, 当检测到有发送过来的数据包, 程序马上进入到中断处理程序, 然后进行协议解析, 解析正确则进行相应操作。解析错误则丢弃该数据包, 不作处理。解析完毕则退出中断服务程序。其框架流程如图6所示。
4 结语
该文提出了一套低成本且可行的智能家居平台的整体设计方法。核心设计以现有成熟的互联网为基础, 再结合远距离的无线传输模块, 实现高效远距离的数据传输。通过设计的Android客户端测试, 能够很好的控制LED的亮度和色度的调节, RGB灯的颜色变换、远程门控、摄像头监测、家庭背景音乐的选择、家庭环境参数的获取等家庭生活体验的基本效果。有了智能信息中控添加了情景模式的设定, 即是用户可以通过手机客户端去设置相应的条件所相应的场景, 例如:简单例子, 晚上回家进门的时候, 伴随着设定好的音乐, 还有暖和的阳台灯光。这一功能即是物联网的一大特色, 设备与设备之间可以相互通信, 做到同步。该文提出的这套设计方案的先进性及创新点在于根据用户对智能家居功能的需求, 整合最实用最基本的家居控制功能。甚至为各种能源费用节约资金。为用户搭建温馨浪漫的家庭生活体验。
摘要：随着全球范围内信息技术创新不断地加快, 信息领域新产品、新服务、新业态大量涌现, 并由于无线网络的普及, 无线智能家居产品必然逐渐取代了有线家居产品, 智能家居市场的推广普及得到进一步落实。该项目智能家居平台由安卓APP控制模块, 智能信息中控模块, 无线控制最小模块, 各类智能设备模块4大部分组成。APP客户端连接互联网与家中的智能信息中控模块建立连接。各类智能设备再连接入智能信息中控模块, 从而实现远距离高速的信息交互家庭网络。整个平台能够实时管理各个智能化子系统运转, 各子系统在交互平台管理下运行。使我们对家庭的控制系统能随时掌控、需要的信息随时获取。
关键词：智能家居系统,物联网,智慧城市,云计算
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智能家居 篇8
家用音视频播放设备除了碟机外还有硬盘 (网络) 播放机, 这类设备包括高清播放机和家庭影院电脑HTPC (即Home Theater Personal Computer) 两种。目前在市场上, 高清播放机热销而HTPC受到冷落, 这是为什么?
HTPC是侧重于家庭影院功能的计算机, 它可预装各种多媒体解码播放软件来播放各种影音媒体;具有多种接口, 可与电视机、投影仪、各种显示器、音频解码器及放大器等设备连接, 具有功能强、适用广、用途多、画 (音) 质高等优点。但是, 其本质是一台计算机, 操作难 (无线键盘鼠标操作) 、成本高 (数千元) 、功耗大 (不低于100W) 等缺陷令多数家庭望而却步。
与之相反, 高清播放机一开始就定位于“傻瓜”型的大众化应用, 在使用上采用典型的家电遥控操作。它虽然同样采用了软硬件结合的计算机多媒体技术, 但在保证常用功能 (支持1080p高清解码播放、环绕杜比数字音频、网络视频和网络下载、录像、内置外接存储等) 的同时, 摈弃了许多不常用的计算机功能, 因此其配置、结构、外形非常简洁, 成本低, 功耗小 (20W以下) , 广受市场欢迎就不足为奇。
高清播放机的热销说明, 再高端的前沿应用技术, 也有它的“家电模式”。产品模式对了, 市场应用也就有。所以, 智能家居应该是“家电型”而非“电脑型”。
2 正确地、准确地描绘智能家居
多年来, 智能家居一直处在业内热潮涌动但市场冷若冰霜的尴尬状态下。原因何在?除了至今还没有一款能较好满足家庭使用的 (实用的) 家居智能产品等因素外, 另一个主要的原因是智能家居厂商的市场推广出现了偏差。例如, 设备控制是智能家居最善于表现的一个方面, 因而某些产品厂商把控制 (如照明及场景控制、家电控制等) 作为智能家居的重要亮点来宣传和推广, 遗憾的是, 其宣传效果往往是适得其反。消费者会简单地把照明及家电的远程遥控、自动感应控制等理解为智能家居的大部分或全部;就实现的功能来说, 他们会认为智能家居是一个可有可无的高科技奢侈品。更不要说某些厂商炒作概念, 在高科技现代智能技术的幌子下“忽悠”了用户。如此种种, 怎么能推动智能家居走向市场, 进入家庭?
真正实用的智能家居应包括家居安防、内外通信、综合娱乐、家电控制四大基本功能。
2.1 家居安防
家居安防是目前需求最为迫切的一项功能, 其最基本的内容应包括探测 (非法入侵/火灾燃气探测) 、报警 (紧急手动/自动探测报警) 、视频监控三项功能。
2.2 内外通信
家居通信应该包括外部和内部的通信, 实现一种“外引 (设置网关与外部通信、实现远程互访) 内联 (设置管理平台, 实现内部各信息终端设备的联络和管理) ”的双网型通信结构, 建立网络是实现这种通信的最佳途径。这样的通信结构除了能满足家庭日常的多点上网及家庭娱乐的要求外, 更重要的是能为安防报警提供通信渠道、为家电设备控制提供物联平台。
2.3 综合娱乐
综合娱乐在每一个家庭里都是使用最为频繁的功能, 常见的家庭娱乐项目包括视频、音频、教育、游戏等, 节目来源渠道有广播、有线电视、互联网、数码存储 (碟机、硬盘和各种卡) 。除有线电视外, 其他可供使用的节目源都集中整合在智能家居设备中, 各使用点通过内网平台共享资源、按需调用。
2.4 家电控制
智能家居时代的电器控制最少应有三种模式:远程遥控、现场遥控、电器原有的独立控制。智能家居控制功能的研发应侧重于设法用最直接、最简单的办法兼容和取代电器原有的独立控制以实现远程遥控, 进而开发一种可现场设置 (可读写) 的“一主机多副机”的数码遥控器, 实现对所有入网电器的现场遥控。
试想, 有了这样一台设备, 家中最明显的变化是什么?暂且不说智能家居实现了多少先进的、便捷的智能化功能, 仅仅看看家中可以省去的单体设备——交换机、安防报警主机 (或硬盘录像机) 、DVD碟机、图像播放机、学生电脑及点读机等等, 以及节约的设备摆放空间就足够令人惊喜。另外, 智能家居实行“一键式”的家电控制, 将原有的各种各样的遥控器统统弃置, 非常简洁易行。这样一增一减, 一多一少的变化, 是否使得智能家居更显得物有所值?这些才是智能家居推广应用的重要亮点。
3 如何构架智能家居系统
笔者认为, 构建智能家居系统应以“简约”为主要宗旨。
3.1 简约方针
(1) 智能家居应以计算机及网络通信技术、数字控制及多媒体技术为主导。
(2) 智能家居的产品形式应转变为“家电模式”, 变“通用”为“专用”——即摈弃计算机系统中大量的为多应用环境、二次开发而设计的各种通用配置, 将其简化为针对家庭量身定做的专用配置, 以简单的操作界面替代繁杂的操作系统, 以遥控器控制取代键盘操作。在此需要注意的是, 系统操作应分为用户使用和系统设置两大块, 用户使用部分宜简洁直观, 而系统设置可由专业人员在现场或通过网络远程帮助完成, 应有较强的专业性。此类简约的设备, 如上文提到的图像播放机、常见的触摸查询一体机等在市场上已经出现。
(3) 家电设备种类繁多, 用户的生活习惯和设备使用习惯千变万化, 对设备的接入需求及使用功能的要求也千差万别, 这就要求智能家居产品一定要“可塑”。所谓“可塑”, 一是指具有兼容性, 能为种类繁多的家电设备提供良好的接入, 形成物联;二是指具有可扩展性, 使用户可按自己的个性需求灵活地增减配置、随心所欲地实现自己的智能家居构想。
(4) 标准是行业的核心, 而智能家居的标准却有所缺失。缺乏规范的、统一的行业标准是智能家居应用的最大阻碍, 这不但使智能家居的研发遭遇方向性的迷失, 同时也令终端电器的生产厂商对其设备的通信接口设置的问题不知所措。所以, 在目前条件下进行智能家居的研发应用, 对标准的使用应注意两个问题:
一个是对业内的技术和产品, 如安防、网络通信、音视频编解码等技术和产品, 应尽量采用已有的通用标准。
二是对业内没有、业外相关的技术和产品, 如终端设备的控制接口, 需要做大量的调查、统计、分析、分类的工作, 精选出最有共性、最有代表性、最有品牌影响力的电器控制模式作为家电控制研发的主导方向, 并据此逐渐建立和完善自己的企业标准, 有可能的话进而申请推荐为部标、国标。
3.2 简约措施
(1) 优化组合
要实现智能家居的四大基本功能, 必然要建立多个子系统。但是, 智能家居系统不是对各子系统进行简单堆砌, 而是要对其进行有机的优化组合, 尽量使机器部件产生“一机多能”的效果, 同时让各子系统具有协同配合的能力。如前文提到的图像播放机, 其本身已具备网络功能和录像功能, 略加改进就成了DVR (即硬盘录像机) ;再加入移动侦测模块和报警模块, 就又升级成了带移动侦测和报警功能的DVR (这样的DVR在家居安防方面最为实用, 见后文分析) ;同时, 所增加的报警模块又可为其他报警提供报警接入;通过其原有的网口又可网联, 从而实现远程报警和监控……这样一来, 回家撤防时它是娱乐媒体播放机, 离家布防后它又成了安防DVR和报警主机。类似的化繁为简、物尽其用的系统构架, 应充分体现在智能家居中。
(2) 有无搭配
实施智能家居应该注意的另一个实际问题是链路的问题。无论是已入住的或是准备装修的住宅, 室内布线都是令人头疼的事。大多数业主都是在入住后才发现这段线布得不妥, 那个信息点安得不对, 但木已成舟无可奈何。所以, 智能家居内部的链路必须考虑有线和无线的搭配, 以满足多种多处的家电物联和使用的要求, 且链路接口应能按需扩展;外部链路则应能适应ADSL、UTP、FC等不同的接入。
4 针对智能家居安防系统简化模式的分析思考
目前的家居安防系统大多由报警主机单独建立, 或由报警主机与DVR (或编码器) 共同构成, 前端配之以多种探测器 (幕帘、红外、烟感、温感、气漏等) , 后台可实现多方式的通信和报警, 可设定布防和撤防。这种方式当然是可行和有效的, 但未免失之于繁琐。设备的增加会使系统故障率相对升高;布线的增加使观感受到影响;布防和撤防需要专门学习, 且操作容易忘记……如此种种, 极易使安防设施变成摆设。所以, 对家居安防应进行实用性的简化。
实际上, 家居安防完全可以简化为两个环节:一是布撤防环节, 即业主开门进家需要撤防, 关门离家开始布防;二是布防后, 针对非法入侵和火灾等的防范环节。
4.1 布撤防的安防攻略
家居安防的第一要点在主门及门锁上, 如利用主门的开闭来自动布撤防, 可免去诸多的操作, 避免遗忘。
(1) 配置要求
门内门外均设“辅助撤防”按钮。
(2) 布防
无论在何种状态下, 门关闭后, 立即自动地用数字语音反复提示“布防即将开始”并延续数秒 (延续时间可设定) 。若有人在家, 不需布防, 按下门内门外的“辅助撤防”按钮即可解除;若确需布防, 则延时结束即自动启动布防, 此后再按“辅助撤防”按钮无效, 必须采用合法开门方式才能撤防。
(3) 撤防
可设置多种撤防模式供用户选用:
◆正常开门 (无论内开还是外开) 即自动撤防, 使用该模式的前提是必须采用可靠性高、不易破解的门锁;
◆内开门即自动撤防 (主要是为防止关门布防误操作而设, 否则在室内已布防状态下, 人未到主门处安防系统早已启动报警) 、外开门后按隐秘处的解除按钮撤防;
◆无论内外均按隐秘处的解除按钮撤防。
(4) 门锁的选用
主门和门锁的选择是构建家居安防系统最重要的环节之一。据锁具维修行业协会统计, 在入室盗窃案中, 由于锁具不牢靠而被撬所导致的入屋盗窃案占90%左右。所以, 近年来某些性能良好的锁具, 如金点原子锁、指纹密码智能锁等, 尽管价格较高 (每套约数百至两千元) , 却还是逐渐被社会接受。笔者建议选配指纹密码智能锁并选用正常开门即自动撤防的模式。虽然此方案价格较高, 但有利于系统的整合简化, 有助于降低总的造价, 且使用方便。
4.2 布防期间的安防攻略
在布防后的探测办法中, 笔者首推视频监控中的图像移动侦测。图像移动侦测是在时间序上的前后图像比较, 在正常状态下, 视频监控画面基本不变, 仅有的改变只能是环境光照度的缓变或突变 (如晚间室外车灯的照射造成的突变) , 可以通过智能学习的办法消除误报;若前后图像产生突变 (如画面中有人走动, 出现窜动的火苗、升腾的烟雾等) , 则视为异常而发出警报。用图像移动侦测实现探测的办法简单易行、探测面广、技术成熟, 最适宜家居使用。
综上所述, 简单有效的家居安防系统由带移动侦测报警功能的视频主机 (如改造后的图像播放机、DVR、视频图像编码器等) 、低照度彩转黑广角摄像机、指纹密码智能锁和其他一些辅件组成。
5 结束语
智能插座在智能家居中的应用 篇9
1 智能插座的构成
智能插座由一个无线个域网射频收发器、一个主机板和一个变压器组成。射频收发器通过扩展连接器与主机板相连接, 其工作在2.4GHz频段, 并建立与其他模块的无线通信通道。主板使用一个低成本单片机实施控制逻辑与一个特定的晶片驱动继电器。不需要对原来的普通插座进行深度的改造, 就可迅速将其改造成为多功能智能型插座。
1.1 硬件构成
智能插座硬件系统由状态检测模块、单片机系统模块、通信模块、电源模块、硬件时钟模块等组成。其中状态检测模块包括3个部分:温度检测、电压检测、电流检测。
1.2 软件构成
智能插座软件系统采用模块化设计结构, 主要有信号采集和处理模块、键盘管理模块、LCD显示模块、定时模块、通信模块和插座继电器动作控制模块。
2 智能插座的功能
智能插座集多项功能于一身, 具有累计电能量、计算有功和无功功率、温度检测、过载保护、定时通断、自动报警、状态提示、无线遥控等功能。
2.1 测量功能
智能插座除了具备普通插座的功能外, 还可以实现对电器的全面测量。智能插座能够测量电源电压、电流、电器功率, 查看当前用电能量、上一小时用电能量、上一天用电能量, 查看当前电费, 查看、测量电器运行工作状况及电器使用时间。同时, 智能插座经设置后可自动将电器用电能量按当地电价换算成电费, 让你轻松获知电器运行时间, 用了多少电, 需支付多少电费。
2.2 监控功能
智能插座能够实现对电器的全面监控, 具有温度检测、过载保护、定时通断、自动报警、状态提示等功能。可用于对空调器、电冰箱及微波炉等家用电器的监控, 有力地保障家庭用电安全。
2.3 智能控制
对各种家用电器的简单控制是智能家居的特征之一, 智能插座装置提供了一个更灵活的方式来实施远程控制功能。智能家居网络是无线传感器和驱动器网络的实际应用, 它由几个传感器节点、几个智能插座模块和一个基站组成。每个电源插座被添加到家庭自动化网络的驱动器节点, 传感器节点和驱动器节点被部署在家庭环境中, 形成一种自主网状网络。基站可以为当地这个网状网络的用户提供多个接口和遥控网络管理。这样, 就可在家中或户外对家用电器实现轻松方便的控制。
3 智能插座的作用
3.1 智能监测
智能插座可在为电器提供接插用电的同时实时监测电器, 可以直观、方便地了解电器的工作状况 (工作电压、工作时间和耗电能量等) , 同时可对电器的功耗进行实时分析, 还可以追溯电器的用电能量, 让你对电器的用电情况一清二楚。智能插座一旦发现电器工作异常还能自动发出报警信号, 为科学、合理地使用和维护电器、节约用电提供有效帮助。
3.2 实现人机互动
智能插座能够满足多种操作, 可本位手动、红外遥控、异地操作, 用户在60 m左右距离均可无线遥控电灯、电视机、空调器等多种家用电器, 还可根据你的生活需求对其功能进行扩展。晚上小孩睡觉后房间的灯还亮着, 你可以直接在自己房间智能插座上手动或遥控进行控制;当你出门前忘记关电脑, 返回家中往往又耽误时间, 智能插座的远程控制就能很好地解决这一问题;电器开着, 突然停电, 再来电时智能插座将自动关闭所有开着的电器, 并有来电提醒等功能。
3.3 安全性高
据公安和消防部门有关资料显示, 全国发生火灾中电器火灾占30%以上, 其主要原因是超负荷、短路、电弧等造成。智能插座面板为弱电操作系统, 开启和关闭时均无火花产生, 老人及小孩使用时安全系数很高。同时智能插座可实时显示电源电压, 实时监测和显示电器运行情况, 当电器用电能量异常增加或运行时间发生异常时能自动发出报警信号, 并及时断开电源, 有效避免火灾的发生。
3.4 节能作用显著
智能插座测量精确, 达到国家1级以上专用电能表精度, 并且分辨率极高, 可计量1 W以下电器的用电能量, 大大高于普通电能表的计量灵敏度。此外, 还可以根据电器在不同状态下的用电能量, 制定合理的用电计划, 节省不必要的电费支出。同时智能插座可以自动记录电器的功率变化量, 能够检测出电器运行、设置和使用是否正常、是否需要维护等。
智能家居知多少 篇10
1 AV共享系统
AV共享的目的是使多个房间可以观看和听到相同或者不同的节目。该系统可接驳家中现有的电视、广播、DVD及音响系统提供的声源, 每个房间的音箱可以单独开关和调音量, 无需考虑功率匹配。在阳台浇花时可以欣赏悠扬的音乐, 甚至在厨房也可以收看现场比赛的视频。
2 家庭安全防护系统
现在消极防范的机械式、被动式的防盗门/窗正逐渐被淘汰, 取而代之的是由各种先进的、智能化的电子保安设备组成的家庭安全防护系统。它可以对住宅各部位提供多种监测报警服务, 集防盗、防劫、防火、防水、防燃气泄漏等功能于一体。
(1) 防盗报警功能。通过家庭安全防护系统的防盗报警功能, 方便地接入各种红外探头、门磁开关, 并可根据需要随时布防撤防, 相当于安装了电子防盗门, 快速探知并警告闯入的不法分子, 保卫生命和财产安全。
(2) 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、水阀等, 为家庭构建坚实的安全屏障。例如, 当窗户上的探测器发现屋外下大雨, 雨水有可能会溅入室内时, 就会下达自动关闭窗户的命令。
(3) 求助报警功能。通过智能家居控制器的求助报警功能, 接入求助按钮, 使得家中的老人、小孩在遇到紧急情况时可启动求助按钮快速进行报警, 及时获得帮助。
3 家庭智能家电系统
智能家电实际上是指家电上网, 也称作网络家电, 是指一种家庭网络系统, 将家中所有的电子产品按照通信协议通过一个单一的系统平台连接起来。用户可以通过家中某一个家电控制或通过手机远程控制家庭中所有家用电器的运行。例如, 用手机给家中系统发信息, 在主人到家前开启热水器, 一到家就能马上洗热水澡。
4 智能照明系统
智能照明系统是基于电力线网络, 实现无线遥控、电脑控制、定时控制、网络控制等多种控制方式, 并提供灯光软启、调光、亮度记忆、场景记忆等智能化操作和管理。在对各种灯具的控制上还具有以下4大优点。
(1) 灯光软启。开灯时, 灯光缓缓亮起, 关灯时, 灯光缓缓熄灭, 消除了光线骤变对眼睛的刺激, 也减小了电流对灯泡的冲击, 延长了灯具的使用寿命。
(2) 亮度调节。可以任意调节灯光的亮度, 从而配合各种家庭场景设置, 营造出温馨和浪漫的场景氛围。
(3) 记忆功能。电脑会自动记忆前一次开灯时设置的灯光效果, 让智能照明系统的操作更具人性化。
德国智能家居应用 篇11
每天下午6点，车库门准时开启;起居室的温度，下班前在办公室已经设定好;灯光的明暗，依据太阳光线的强弱自动调节;在下班回家的路上，用智能手机App预热烤箱，智能家居应用相当广泛。因此，当新家装修或旧房子需要重新装修时，认真考虑是否采用智能技术是很有必要的。在德国，一条龙服务提供商，如Somfy TaHoma和HomeMatic，提供一站式服务，功能从简单的智能门，到复杂的联网恒温系统，应有尽有，其他服务提供商，如RWE SmartHome和Qivicon，它们提供便宜的智能家居装修套餐（包括安保和供暖）及后续安装调试服务。
当用户需要挑选特定的供应商时，必须先选定某一无线连接标准。这是由于无线连接标准很多，彼此又不兼容。目前，全世界广泛使用的标准有Z-Wave、ZigBee、EnOcean、KNX RF和Bluetooth LE。在智能家居领域，大多数系统支持BidCos。这个标准是HomeMatic的母公司eQ-3开发推广的。尽管如此，不同供应商生产的产品，并不自动相互兼容。另外，无线局域网（WLAN）技术很难应用于智能家居，原因是无线联络过程中功耗很高，相关产品内部电池需要频繁更换。
走向兼容的一步
目前，Qivicon公司代表了一个包含13个智能家居产品和服务提供商的联盟，其致力于让智能手机应用相互兼容，成员包括Telekom、Miele、三星、Osram、EnBW和Vattenfall。兼容的核心，是一个叫Home Base的模块，售价约200欧元，采用BidCos无线联网标准，通过一个USB接口，Home Base模块可以将BidCos系统连接到其他无线网路，如ZigBee。将无线路由器连接到Home Base，智能手机和平板电脑的App就可以顺利地操控智能家居的方方面面，如移动探测器、开关插座、空调、监控探头、烤箱、洗衣机和照明系统。一些智能家居制造商提供打包套餐，通常包含Home Base和某些终端产品。如RheinEnergie提供一个包含供电、供暖和安保的套餐，售价约300欧元。当然，必要的控制中心Home Base需要另外购买。
RWE致力于分布式智能家居系统，目前，其系统包含与供电和供暖相关的20多种产品，其产品目录上，显示还有用于灯光亮度调节的插座开关和卷帘。如前所述，需要一个控制中心Home Base。此外，一个230欧元的入门套餐，包含一个温控系统、一个安装在墙面上的传感器变速器和一个电源。HomeWizard提供一个类似的套餐，其特色卷帘产品已形成系列产品，入门套餐售价250欧元。
Mobilcom-Debitel的产品丰富、齐全，但不对外销售，只对外出租。其智能家居安保套餐安装调试费用99欧元，月租费20欧元。套餐包含一个家居控制中心、一个室内报警器、多个门窗开启探测器、多个人员移动探测器、一个监控探头和一个遥控器。还包含24小时保安服务、一份家庭保险和一份可靠的云存储系统。
HomeMatic公司和Somfy TaHoma公司提供全套智能家居服务。TaHoma公司在院门和车库门自动控制系统方面有优势。如果在新房装修过程中智能家居的安装与装修一体考虑，同步进行，那么既能省工、省钱，智能部件的安装还不留痕迹，美观大方。这些好处，对于旧居室的重新装修，就体现不出来了。
政府对智能家居的资金支持
在德国，如果安装智能家居，户主可以申请政府专项资金帮助，获得多达50 000欧元的政府低息贷款，年利息是0.75%。当然，智能手机或平板电脑等终端设备，不在政府资助的智能家居设备列表之内。如果加装防盗系统，也能获得政府最高1 500欧元的资助。
相关信息
独立智能家居应用
现在，许多制造商生产小范围独立用于的家庭自动化系统，如自动调节照明系统和安保系统等。
飞利浦智能照明灯具
照明灯系列，有单独使用、可以搬动的Hue Go产品，还有组合产品（入门级套餐包含3个LED灯）。
Gigaset智能安保产品
防盗报警系统包含一个主控模块、一个门开闭状态的传感器、数个移动探测器、数个摄像头、数个窗户开关状态传感器和若干个报警器。
Archos智能家居产品
Bluetooth LE系统的入门级套餐，包含一台爱可视（Archos）平板电脑、2个微型摄像头（如图）、2个温湿度传感器和2个移动探测器。
Belkin（贝尔金） WeMo
网络设备制造商Belkin推出了带智能开关的电源插座、网络摄像头、LED照明灯具。由于其产品都使用外接电源，而不是使用电池，所以Belkin使用无线局域网通信技术连接其智能家居产品。
责任编辑：金雅文jin_yawen@chip.cn
智能家居 篇12
随着技术和经济的发展以及世界各国对于节约能源、降低损耗和低碳排放的关注,世界各国智能电网的建设已经取得了大量有效的成果,引领着技术和产业模式的变革。具有高速、双向、实时、集成等特点的通信技术可以实现各种不同的智能电子设备、保护系统以及用户之间网络化的互联[1];先进的量测技术可以获取电网运行的实时数据并提供给智能电网的各方面使用;先进数据采集、动态监测、数据及控制技术可以实现在智能电网中对各单元体的分析、诊断、预测状态,并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动[2,3]。
智能电网在对可再生能源和分布式能源的接入和管理方面进行了大量的研究和实践,带动了整个行业发展模式的改变,特别是分布式发电在家庭微电网中的应用,为智能家居带来了全新的内涵,改变了传统的智能家居成本高昂、功能简单、实用性不强、难以推广的缺陷[4]。随着智能电网的发展,智能家庭作为能源使用的末端单元也纳入到智能电网的体系内,越来越多的智能社区和家庭开始安装分布式能源,并利用微电网技术来进行柔性控制[5,6]。交直流供电技术、能源管理接口技术以及模块化可插拔部件使得微电网的能源控制更安全、更简单,家庭微电网走向了实用化阶段[7,8,9,10]。
借助覆盖更大范围的通信网络,高级量测体系(AMI)可以获取整个配用电网络中大部分量测数据[11,12]。而得益于智能家庭传感控制技术及通信技术的发展,AMI可以进一步获取终端用电户的详细用电信息,包括用户内部的设备运行信息、电网故障信息、用电量信息、电能质量信息、储能信息、分布式能源信息、环境信息等,实现了智能电网的“配用电广域情景知晓”,促成了“网络计量”技术的产生和发展,引发了传统计量模式的变革。网络计量技术的应用实现了包括用户户内设备的精确计量[13]。
智能电网对用户内部用电行为的高效引导能有效地避免电网的高峰负荷,使电网运行更安全更有效率;电网与家庭的双向互动可以引导用户主动参与智能电网的建设和管理,为用户提供更好的服务[14,15,16],引导着传统的家庭能源消费观念产生重大变革。电能的消费者变成电能生产和消费的结合体;电能的使用由被动变为主动;能源管理从本地转向远程、离线转向在线[17]。本文将从智能家居能源生产、消费、控制管理三个方面,探索智能家居中这种能源模式的革新。
1 智能电网带动了家庭微电网的实现
1.1 家庭微电网供电模式革新
智能电网是一个开放式的能源系统,新能源的快速发展,促使家庭兼具用电和发电的双重角色,家庭供电网络也由单一的交流电网供电转变为多种供电的模式。
1.1.1 家庭微电网交流供电模式
家庭微电网交流供电模式是指家庭安装的DG、储能装置等通过逆变装置接至交流母线,交流母线再通过公共接点断路器控制,实现家庭微网的并网和离网运行,从而为整个家庭的交流负荷提供持续交流电力。图1 是智能家庭交流供电示意图。
家庭微电网交流供电模式,符合交流用电习惯,但是含分布式电源的家庭微电网的运行控制较为困难。
1.1.2 家庭微电网纯直流供电模式
家庭微电网直流供电模式是指家庭安装的DG、储能装置等通过DC/DC变流装置接至直流母线,外接电源通过AC/DC接入家庭的直流母线上。家庭负荷以直流负荷为主,剩下的交流负荷则通过逆变装置接至直流母线。图2 是智能家庭直流供电示意图。
与家庭微电网交流供电模式相比,直流母线供电模式的控制简单。由于DG的控制只取决于直流电压,无需考虑各个DG之间的协同问题,环流抑制更具优势。此外,DG和负荷的波动也可由储能装置在直流侧直接补偿。
1.1.3 家庭微电网交/直流混合供电模式
家庭微电网交/直流混合供电模式是指在家庭中安装两种类型母线:直流母线负责接入易控的直流发电及用电单元,交流母线接入外接电源通道及易控的交流发电机及交流用电单元,图3 是智能家庭交/直流混合供电示意图。
交直流混合的新型供电模式,不仅极大地方便光伏、风机等各种适用于家庭的分布式电源的接入,而且可以直接给交流负荷和直流负荷供电。
家庭微电网的三种供电模式,有效地改善了智能家庭的能源利用结构:可以利用屋顶和外立面铺设光伏发电设备,在一层开阔的院子里安装小型风力发电设备;利用冷、热、电联供设备实现家庭夏天供冷、冬天供热,提供高效用能模式。此外,家庭还可配置适当容量的储能设备,既满足家庭储能和电网调峰,以及故障后重要负荷的持续供电等需要,又能够提高清洁能源消费的比重。
1.2 智能家庭微网能源控制中心的实现
家庭微电网并网的关键控制设备就是家庭能源控制中心。本文提出了建立智能家庭能源控制中心,使其不仅具备各类分布式发电设备、负荷、公共电网的电气连接端口和丰富的通信组网端口,还具有并/离网控制、分布式发电出力平滑、微电网与配电网互动等多种功能,可以实现分布式电源发电、配电网供电、用户用电的统一协调管理,实现能源的最优利用,为智能家庭提供了更便捷的供电解决方案。图4 为智能家庭能源控制中心功能结构图。
家庭微电网对于配电网表现为单一可控、可灵活调度的单元,既可与配电网并网运行,也可在配电网故障或计划孤岛需要时与配电网分列运行。智能家庭能源控制中心具有自我量测、自我保护功能,在配电网故障后,自动识别并与配电网断开,实现家庭微电网离网运行能量平衡,保证整个系统的安全性和稳定性,图5 给出了家庭微电网运行模式转变的控制框图。
智能家庭微电网控制中心监测家庭微网中电压、频率、谐波等信息,并调节控制相应的设备,保证家庭用电的电能质量;同时对间歇式的分布式发电出力进行平滑控制,为用户提供可靠优质的电能,实现分布电源的友好接入。
2 智能电网下智能家居计量方式革新
传统家庭用电计量靠电能表完成,但是,传统的电能表除了基本的计量功能以外,不具备节能用电管理功能。随着智能电网技术的发展,诞生了智能电表,将双向通信、动态电价、负荷监控等功能融入电网服务,迈出了电能计量智能化的重要一步。智能电表的诞生引导了传统抄表系统(AMR)向高级量测体系(AMI)的发展,特别是集成了户内网关功能的智能电表,能够对户内用电设备进行控制,丰富了用户用电管理功能。
但是,具有双向计量功能的智能电表还是不能掌握单个用电设备用电信息的详细信息。随着大量的先进传感技术、通信技术、嵌入式计算技术在智能电网领域的应用,传统的电能计量方式也在发生深刻的变化,电能计量作为一种智能化功能,也可以通过网络计算来实现[18,19,20]。在这种新型计量中,智能电表的测控和计算两个基本功能被分离,测控功能保留在用电节点处以不同形式存在的量测设备上,而电能计算功能则集中上移。量测设备将本地采样的电压电流序列发送到网络,由应用软件进行集中计算和处理,生成各计量点的计量数据。这种本地采样、远程计算的电能计量方式叫网络电能计量,简称网络计量,图6 是家庭计量方式的变迁图。
网络计量较好地解决了智能电表在用电管理上存在的问题,这些问题主要包括不能对户内用电设备的能源消耗与运行状态进行计量、监测,窃电的发现与定位比较困难,对于需求响应与柔性负荷控制的支持比较欠缺等。采用网络计量,可以为用户及供电企业提供更加丰富的用电信息、更加灵活的监控方式、更加智能的互动服务。
2.1 网络计量原理
网络计量采用“本地采样、远程计算”的方式进行电能计量。网络计量的对象可以是用户节点,也可以是单个设备节点(如空调、洗衣机等),不受物理空间的局限;电能计算的时间尺度可以是确定的月、日、时、分,也可以是任意时段,还可以是不同的电价区间等。
电能计算是电能表的基本功能,也是网络计量的基本功能。电能的计算公式为
式中:u(t) 是t时刻的电压瞬时值;i(t) 是t时刻的电流瞬时值;T是电能计量时段。实际的电压和电流是连续变化的,而计算机只能存储和传输离散信号,因此网络计量的电能计算使用式(1)的离散形式,即
式中,Δt是电压电流序列采样间隔。为了保证网络计量精度达到电能计量要求,数据采样间隔需要非常小,因此每秒产生的电压电流序列数据量很大,为便于电能计量与统计,网络计量选取一个电能计算的最小时间间隔Tm,按最小时间间隔分别计算各时刻消耗的电能值Wm为
式中:Wm为网络计量的电能计算单元;Tm可取分时电价最小时段或其整数分之一,以便于分时电价方案的实施。
利用式(3)计算出基本单元电能量以后,即可进行各种时间与空间组合的电能计算,各种形式的电能计算均可用式(4)描述。
式中:W为需要计算的电能值;表示时间的累加;表示空间的累加;Wm(, t) 为处在计算区间内的电能计算单元。
2.2 网络计量方案
网络计量系统逻辑上可分为量测层、网络层和计算层,如图7 所示。
量测层由分布在电网的所有量测终端组成,包括用户节点处的量测终端以及电视、空调等设备节点处的量测终端。量测终端的主要功能是电流电压的高频采集和传输,并接收计算层控制指令。量测终端可以多种形式出现,既可以是独立的装置,也可以是封装在空开、插座、开关或用电设备中的智能模块。
网络层由高速、高可靠性的通信网络构成。量测终端的电流电压时空序列经网络上传到计算层,电能计算结果再经网络返回各量测终端。
计算层接收网络层传输过来的电流电压时空序列,按照不同需求灵活计算各节点电能数据,还可以对线路损耗、电能质量等变量进行全局分析,监测电网中异常或事故设备,对电网进行更加有力、高效的监控。
计算层由电能计量软件与相关硬件装置构成,可根据应用场合不同而位于不同层次,具有不同的物理存在形式。例如,在家庭网络计量系统中,可位于用户节点处的量测终端上,其表现形式可以为一个具备量测、计算、通信功能的智能空开,用于实现户内各设备节点量测数据的计算和处理;在楼宇/小区网络计量系统中,可以是一台或者多台计算机;在更大范围的网络计量系统中,可以是多台服务器组成的海量数据中心。
2.3 网络计量应用
网络计量的量测终端去掉了计算功能,设备结构简化,体积减小,降低了软硬件复杂度。测量功能可采用寄生式传感器,或者集测控、通信技术于一体的智能芯片,广泛集成于空开、开关、插座乃至用电设备中,因而可以在电网中更加广泛分布。
图8 是一个实际运行的网络计量示范项目,其中,智能插座、智能开关为设备节点的量测终端,用于监测电器耗电量和运行状态;智能空开为用户节点的量测终端,用于监测用户的总用电量。
智能空开产品如图9 所示,作为量测终端,其核心是由测控、通信等单元组成的智能模块,封装于智能空开中,下行与智能插座、智能开关通过无线网络连接,上行通过光纤与计量主站相连,作为用户的智能用电接口,为网络计量应用提供所需的量测数据。
由此可见,网络计量把计量监管范围延伸到了户内线路及用电设备上,实现了用电设备的在线监测,能够快速发现和定位窃电行为。通过智能空开、智能插座、智能开关等,把用户及其用电设备连接起来,实现了用电设备的网络化和信息化,形成泛在的用电和信息交互网络,为用户提供包括电器用电量在内的更加丰富的用电信息。通过长期的数据采集,可以建立用户能耗模型,挖掘用户用电行为模式,通过对用电信息的分析,帮助用户调整用电方式,提高用电效率,降低用电成本,满足用户经济用电与互动用电的需要。
网络计量环境下,电能计量成为了一种基于覆盖全部用电节点之智能用电接口的网络应用,这对传统电能计量来说是革命性变革,与包括智能电表在内的传统计量相比,具有显著优势,如表1 所示。
基于传感器、网络通信、嵌入式计算等技术的网络计量,为实现家庭节能管理和经济用电提供了低成本、易实现的解决方案;同时,网络计量与智能家居户内网络的融合与一体化,对于两者的实施起着互相促进的作用。通过网络计量,将智能家居户内网络与供电企业AMI系统连接起来,建立用户与电网之间的双向实时通信。
3 家庭能效管理的实现
3.1 家庭能效管理新特征
随着分布式发电及需求侧响应技术的发展,家庭作为能源使用的末端单元,呈现出以下重要特征。
电能消费从被动变为主动。从电网的角度来看,用户的需求是另一种可管理的资源,它将有助于平衡供求关系。从用户的角度来看,电力消费是一种经济的选择,可以通过主动响应电力公司电价政策,调整其消费电能的方式,从而获得实际的经济利益。需求响应计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求,减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少资本开支和营运开支;透明开放和友好互动的电网,从根本上实现电网与用户之间信息的透明共享,兼容各类电源和用户接入,促进用户主动参与电网的运行调节。
消费者需要随时对电网状态做出响应,实时调整其用电方案,因此用户对能源的使用和调节从本地转向远程,离线变成在线。
随着智能电网向用户户内延伸和扩展,数以亿计的家庭能源管理终端(或网关)设备将被安装和使用,如何对海量的智能终端进行统一的接入和管理,为用户参与电网运行和调节提供统一的入口,满足用户对能源远程管理和时刻在线的需求,是电力公司需要解决的重要问题。
3.2 家庭能效管理的实现
3.2.1 云加端架构模式
为了满足上述需求,本文提出“云+端”能源管理架构模式,如图10 所示。
云加端能源管理架构模式在技术实现策略上按“云+端”的方式来设计,即采用一个位于互联网中的基于云计算技术构建的能源服务中心,加上数以亿计的家庭能源管理终端及智能移动终端构成,这些海量的终端通过主动注册的方法接入到能源服务云上,实现家庭能效管理的云端化。本模式中包含能源服务云、家庭能源管理终端和掌上能源管家三个组成部分。
(1)能源服务云
能源服务云是面向互联网基于云计算技术构建的数据及应用服务中心,它的主要任务是实现大规模家庭能源管理终端及移动终端的可靠接入及并发访问,并存储用户能效数据。能源服务云包含用户管理、终端接入前置服务、终端在离线状态管理以及和电力公司数据交换等功能。
(2)家庭能源管理终端
家庭能源管理终端(或能源网关)内置嵌入式自动化控制系统,它除了具备对本地设备接入,家庭微电网的控制管理的功能外,还需要完成与能源服务云的对接工作。其包含设备用电信息量测及可视化建模、分布式电源实时监测及控制、需求侧能源使用计划设置、家电控制、能效分析及节能建议等功能。
(3)掌上能源管家
掌上能源管家是安装在移动终端(智能手机或Pad)上的移动应用程序,是用户身边最贴心、最便捷的能源管理助手。掌上能源管家可以利用移动互联网络实现远程家庭能源的管理,包含远程设备状态查看、远程分布式电源实时监测及控制、远程能源使用计划执行、远程家电控制、远程报警等功能。
3.2.2 “云+端”模式通信策略
“云+端”模式最关键的技术就是端到云端的通信策略及数据交换方式。通信方案除了要求具备双向、实时和高速的特点外,在系统的互操作性方面也必须是开放、透明和标准化的。
(1)终端到云端通信方案
Socket接口是一种网络上跨平台的应用程序进程间通信机制,利用Socket可以构造任意跨操作系统、跨网络协议的分布式处理系统。Socket依赖客户机/服务器(C/S)模型实现网络进程间通信,客户机和服务器分别是2 个应用程序进程,客户机向服务器发出服务请求,服务器作出响应。
终端(家庭终端和移动终端)设计为Socket的客户机,当客户机启动后将通过注册和认证流程主动连接到云服务器,注册成功后,该连接将作为长连接状态一直保持,当其中任何一方需要推送数据时可以直接使用该连接。图11 描述了采用Socket方式实现的终端到云端的数据交换过程。
(2)终端到终端通信方案
为了满足用户远程对能源管理的需求,通过云加端,实现了远程移动终端到家庭终端之间的点对点的连接通信方案,通信方案按图12 中三步进行。
通信过程的第一和第二步按终端到云端的通信标准过程完成,此时移动终端和家庭终端均已连接到云服务,当远程移动终端需要对家庭用电设备进行远程控制或数据读取时,传统的方法是通过云服务进行两端数据转发,本方法与传统方法的不同之处在第三步,移动终端通过云端获取已经在线的家庭终端的临时注册地址,移动终端使用该临时地址,通过TCP/IP“点对点”通信技术和家庭终端建立通信会话,从而实现移动终端到家庭终端之间的“端到端”直连,减少云服务器转发的压力,满足智能电网通信高效和实时性要求。
3.3 新模式下家庭能效管理产生的影响
“云+端”模式使智能家庭能源管理终端将主动注册到能源管理门户上,简化了整个系统由于大量的家庭能源管理终端接入带来的管理困难。电力消费者可以使用其提供的在线服务,远程管理家庭电器的用电,或对发电设备出力进行调整。该模式把家庭能效管理推向了更加广泛的移动互联网,用户可随时随地参与电网调节,同时通过智能移动终端(智能手机)实现能效管理的“掌上”化。方便人们随时关注实时的能源消费,从而达到节能的目的。如图13。
另外把家庭本地存储的量测数据,能效计算所需的计算资源全部上移至能源服务云,实现能效数据、计算资源及能效管理的“云化”。这样不仅能简化家庭终端的设计,减少其制造成本,有利于大量推广和实施。而且容易产生“聚集效应”,能源服务云聚集了大量具有类似负荷容量、负荷特性的用户,通过分析大量用户的用电量、负荷特征等数据,可以更好地为用户提供节能指导。
4 总结
本文讨论了智能电网的发展引导的智能家居在能源利用领域的一系列革新。分布式发电技术、家庭微电网技术的出现,原来能源集中供给方式发生根本性变化,能源的生产者和消费者不再明显区分。更加清洁、经济和就地化的生产方式,可以对未来大电网提供有力补充。
智能电网对精细的需求侧响应的要求,带来了传感技术和通信技术的快速发展,网络计量方式的出现,改变了电能量计量依靠传统表计的模式,促进了智能家居内涵的发展。
需求侧响应技术的进一步发展,激励家庭对电网的响应由被动变为主动,电力负荷的需求变得更加透明和可以预测,它有助于有序的、友好的新型供求关系建立,能有效改变电力负荷增长与电力固定资产投资的线性关系;而移动互联技术则有力推动家庭能源管理“掌上”化,能源消费最终变为端对端管理。在智能电网时代,个人将能更有效地管理家庭能源的消耗,使其更智能、更高效的用电,同时还能配合电力公司推动需求侧管理,通过节约用电、降低尖峰需求及负荷控制等,逐渐引导用户养成良好的用电习惯,构建一个用户与电力公司及全社会多赢的用电形式。
摘要：随着智能电网技术的发展,分布式电源的接入,家庭能源的供需发生了重大变化,传统的家庭能源消费模式将产生重大变革,基于此,从智能家居能源的生产、消费及管理三个方面进行了探讨。在家庭能源利用方面,提出了家庭微电网交流、直流及交直流混合供电模式,给出了家庭能源控制中心的控制方案来实现家庭微网的“即插即用”。在能源消费方面,通过对比不同的电能量计量模式,为达到精细化的需求侧管理,提出了基于网络数据的计量,即网络计量,给出了其在智能家居中的应用方案。在家庭能源管理方面,总结了家庭能效管理的新特征,阐述了一种智能家庭能效管理“云+端”架构模式,在此模式下,真正实现了泛在网络式的家庭能效管理。智能家居能源消费模式的革新对分布式电源柔性接入,优化家庭电能使用及负荷管理,提高用电效率,降低用电成本,具有十分重要的意义。