智能家居解决方案+实例.docx
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智能家居解决方案+实例
一、智能家居的定义
智能家居可以定义为一个系统。
它以住宅为平台，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起。
与普通家居相比，智能家居有以下4大特性：
1）智能化：
由原来的被动静止结构转变为具有能动智能的工具。
2）信息化：
提供全方位的讯息交换功能，帮助家庭与外部保持讯息交流畅通。
3）人性化：
强调人的主观能动性，重视人与居住环境的协调，使用户能随心所欲地控制室内居住环境。
4）节能化：
取消了家用电器的睡眠模式，一键彻底断电，从而节省了电能。
二、智能家居的功能
功能
说明
家庭安全防范
防盗、防火、防天然气泄露以及紧急求助等
照明系统控制
控制电灯的开关、明暗
环境控制
控制窗帘、门窗、空调等
家电控制
控制家庭影院、电饭煲、微波炉、电风扇等
智能化控制
火灾时自动断电，燃气泄露时自动关闭气阀并打开窗户和换气扇，下雨时自动关闭窗户等
多种途径控制
可通过遥控器、触摸屏、电话、网络等不同方式控制家庭设备
一般来说，一个完整的智能家居系统应具有以上所述6项功能。
根据不同实际情况，业主会选择不同功能。
三、智能家居的技术分类
技术分类
系统构建
扩展
布线
集中控制技术
以单片机为核心，集成外围接口单元
系统容量限制，安装完毕后扩展增加控制回路较难
星型
现场总线技术
主要由电源供应器、双绞线和功能模块三个基本部分组成
模块只要能接入总线就能加入系统，扩展性强
星型与环状
电力载波技术
将120Khz的编码信号加载到50Hz的电力线上，由发射设备将高频信号送给接收器
多预设端口，即插即用
无
RF/IR遥控技术
在传统开关的基础上增加遥控等功能
一般不用于子系统扩展
无
布线技术说明
目前市场上的智能家居技术，根据布线方式划分，主要有集中控制、现场总线、电力载波技术、RF/IR遥控技术4种技术。
智能家居产品根据所采用技术的不同，特性如下表：
采用技术
功能
稳定性
可扩展性
布线
集中控制技术
综合
好
差
复杂
现场总线技术
综合
好
好
方便
电力载波技术
综合
中
好
无
RF/IR遥控技术
单一
中
无
无
3.1配置综览
智能家居总系统图
一套完整的智能家居系统由一个中央控制系统和各子系统组成。
若业主只要求其中部份子系统功能，可配置相应子系统控制器代替中央控制系统，以节约成本。
智能家居各子系统简介
常见配置中央控制系统、智能窗帘系统、智能照明系统、智能家电系统、背景音乐系统、安防系统、门禁系统、远程控制系统。
辅助配置为进一步提升生活品质，一些住宅还配有家庭AV系统、家用中央吸尘及新风系统、宠物设备、智能卫浴系统、车库智能换气系统、自动浇花系统、自动给排水系统等智能家居系统。
3.2子系统配置
下面介绍智能家居系统中，各子系统中不同的配置情况。
●中央控制系统
1）基本功能
中央控制系统是智能家居系统的中心控制设备，用于集中控制智能家居各子系统（包括室内控制和远程控制）。
它一般包括一台主机和一个总控制触摸屏。
2）产品选取
（根据需求选取产品）
产品选择需求
豪华住宅：
✓室内面积较大
✓智能家居配置较为完整
✓业主多有系统升级的需求
选取产品时应多从系统可控回路数和可扩展性考虑。
通过触摸屏，业主可对全宅灯光，窗帘，地暖，可视对讲，门禁等集成到智能家居系统中的设备进行综合控制。
中高档住宅：
✓室内面积适中
✓选取多数智能家居配置
✓选择系统时受价格影响较大
在满足性能前提下，选取产品时应多考虑价格因素
瑞朗的这款触摸屏家庭服务器价格在1.5万左右，集系统中央控制和用户综合管理于一身，回路数能满足大多公寓需要。
触摸屏的设计模式可使面板能方便嵌入客户设计空间中，大方美观。
普通住宅：
中央控制系统对于普通住宅业主来说价格过于昂贵，不推荐普通住宅业主选取。
●
智能开关系统
1）系统图
智能（照明）开关系统图
2）基本功能
智能开关系统是指除总控制触摸屏外，其他用于控制系统的外部控制设备。
包括智能电器、智能窗帘、智能照明等的开关控制。
智能开关有遥控器、声控开关、光感开关、温感开关、触摸屏、触摸板、普通复位开关等实现形式。
a）通过遥控器，业主可以管理家中所有的智能模块，实现无线控制、场景控制。
场景编排应可根据使用者的爱好在遥控器上任意设置，无须采用其它工具。
b）声控开关、光感开关、温感开关等通过传感器感应控制灯光和电器开闭。
例如：
空调温感开关可通过温度探测器测得当时室内温度，当温度过低时能自动打开空调调温。
c）触摸屏、触摸板、普通复位开关为最常用的智能开关设备。
3）智能开关使用技术
a）电力载波开关，是采用电力线来传输信号的，开关需要设置编码器，会受电力线杂波干扰，使工作十分不稳定，经常导致开关失控。
价格很高，附加设备较多（如阻波器、滤波器等）。
安装设备多了,出现问题几率比较高,带来的售后就非常麻烦，需要专业人士来安装。
b）无线开关，是采用射频方式来传输信号的，开关经常受无线电波干扰，使其频率稳定而容易失去控制，操作十分繁琐，价格也很高。
附加设备也多（接受模块、调制解调器、集中控制器）。
售后也非常麻烦，需要专业人士来安装。
c）总线开关，也称之为第三代开关，是采用信号线来传输信号，起到稳定性和抗干扰能力比较强，最早的总线是把所有的电线都集中一个位置,再从这个位置分信号线到每个开关的位置,（例如宾馆的床头开关一样）,这样所带来布线安装比较麻烦，需要专业人士来安装。
总线制的优点：
稳定性和抗干扰能力强，信号走专门的信号线来传输，达到开关与开关之间相互通讯。
采用普通开关的布线方式安装，普通电工就能安装。
4）产品选取
（按需要选取）
豪华住宅：
✓智能开关外形和风格与室内装修风格匹配
✓产品耐磨损
✓操作便捷
产品选取时应造型、质量、便捷性兼顾。
唐太子这套智能开关很显著的一个特点是可DIY：
1触摸板面板后面的面膜可自行设计打印；
2相应按键可用一个形象的图标来表示。
另一方面，不锈钢外壳耐磨损，褪色折旧较慢。
曲奇复位开关内置红外接收器，可直接安装在复位面板的墙装底盒内，使普通复位开关也能实现触摸屏的大部分功能。
例如，洗手间复位开关安装此模块后，一按，洗手间的灯亮，排风扇自动开启，背景音乐奏响。
当离开洗手间时，再轻按一下同一个复位开关，洗手间的灯灭，背景音乐关闭，排风扇继续工作10分钟后自动关闭。
遥控器面板设计简洁，可随着业主所处房间的变换而转换成相应功能，方便操作。
中高档住宅：
✓产品耐磨损
✓操作便捷
✓价格适中
选择产品时应多考虑复位开关和触摸板。
触摸板和复位开关由于价格相对较低，在中高档住宅的智能开关系统中比较常用。
触摸屏一般只用于客厅中。
定时开关，完成家电、照明定时开关功能。
普通的手持式遥控器
匙配遥控器，可随身携带，业主开门后即可使用。
●背景音乐系统
1）系统图
背景音乐系统图
2）基本功能
一个完整的背景音乐系统，应使任一房间都可开启系统、切换音源、选择歌曲、调节音量。
在进行背景音乐系统设计时，智能家居厂家提供背景音乐系统的控制模块和接口，DVD、MP3、音箱等外接设备可由业主自由选择。
3）产品选取（不包括外接设备和遥控）：
（按需求选取）
豪华住宅：
✓全宅背景音乐系统布置
✓顶级音质需求，愿意投入成本
选取产品时，与顶级音响的兼容性不可忽视。
可学习红外音响接口，适用于对市面上大部分音响的控制，满足业主多样需要。
有了这样一个接口，业主就可以合理组合家里的音响系统，譬如把高品质的音箱安在客厅里，而卫生间只用普通的。
此外，配备特定电话模块后，当有电话进入时音乐会自动停止，待业主将电话挂上后继续。
中高档住宅：
✓部分区域音乐系统布置
✓普通音质
中高档住宅背景音乐系统的控制模块功能与豪华住宅的相仿，主要差别在于音质。
上图为背景音乐学习型红外控制器和背景音乐中央智能主机，大致具有的功能。
1、高保真、立体声音质，HI-FI级音质效果，每路输出额定功率25Wx2，可与任何一款高档音响 音质媲美；
2、内置音源、功放陈列及控制系统，通过控制面板即可实现对不同音源的直接、完全控制，不需要费心地往返于不同音源之间进行操作；
3、不同房间音源独立控制：
每个房间可以选择不同音源；
4、支持不同音源任意播放功能：
可实现不同音源不同曲目或者专辑上下播放、循环播放、随机播放等功能；
5、支持对歌曲进行分类：
客户可根据自身喜好随意编排歌曲；
6、音源自动记忆功能：
能够将客户最喜爱的歌曲进行自动排序；
7、不同房间单独音量控制，1024级电脑调音；
8、具备音质ＥＱ调节模式：
可以调节系统高低音；
9、内置高灵敏调频收音模块，支持80个FM电台的自动搜索及40个台精确优先设置功能，在FM状态下支持通过控制面板调节电台；
10、内置MP3播放器，支持外接U盘或硬盘，方便从电脑下载最新音乐；
11、可以设置系统定时开关，具备唤醒功能；
12、独特智能设计：
电话接入时相应房间音量自动减小；（需要电话模块支持）
13、具备消防报警功能，可与任意消防报警系统进行连接；
14、具备防盗报警功能，可与任意防盗报警系统进行连接；可以通过RS485或者RS232接口与其他系统联动。
●家庭安防系统
1）系统图
家庭安防系统图
2）基本功能
住宅的安全永远是放在第一位的，所以家庭安防系统是智能家居中最重要的一套子系统。
家庭安防系统发展到现在，可实现的功能越来越多，主要有如下几方面：
a）提供无线防区，外接各种安防探测器与警灯、警号，对每一不同的安防探测器具识别功能；
b）实现一键撤布防，紧急求助、布防延时，密码撤防、消警等功能；
c）业主可以通过电话和网络进行远程撤布防，具有联动控制功能；
d）用户与管理中心可查询报警类型、报警点、报警时间、处理记录；
e）触发警情后可通过小区局域网向保安中心报警，同时拨打用户设定的电话号码进行报警；
f）通过家庭智能安防系统，可以实现各个防区与其他家电自动化设备的联动控制。
3）产品选取
住宅类别
产品选取
豪华住宅
安防主机
报警器
监视摄像机
数字硬盘录像机
门窗磁感应器
探测器（窗、烟、火、天然气等）
中高档住宅
家庭安防智能终端
报警器
监视摄像机
数字硬盘录像机
门窗磁感应器
探测器（窗、烟雾、天然气等）
普通住宅
安博士报警主机
安博士无线门窗磁（防盗报警器）
火警报警器
天然气泄露报警器
豪华/中高档住宅：
1安防主机
顾名思义为安防系统的主机，一般集成于中央控制系统中。
2报警器
用于在住宅被侵入时的报警作用，通常配有主机,电源,遥控,门磁等配件。
报警方式包括喇叭鸣叫、小区联动报警、通知业主等功能，具体功能是否能实现取决于报警器是否具备此功能。
3监视摄像机+数字硬盘录像机
用于安防中的摄像监视。
当安防系统启动时，摄像机自动开始工作，并由数字硬盘录像机记录数据。
豪华住宅一般会设置全宅监控，包括花园、车库、室内、阳台等，所需监视摄像机较多。
中高档住宅中，室内监视较受关注。
4门窗磁感应器+探测器
最常用的安防探测设备，易受外部光线、强风等干扰，多用于车库门、入户门安防。
当安防系统处于布防状态时，若有外部强行入侵事件发生，门窗磁会感应事件的发生，触发报警器报警。
更精确更灵敏的安防监控则需要用到其余探测器。
天然气、烟雾探测器
天然气探测器一般配合排风扇使用。
当检测天然气过量时，系统会立即启动排气扇通风，并通过安防系统报警。
普通住宅：
普通住宅中，出于价格考虑，家庭安防系统一般由安防主机、门窗磁、烟雾/天然气报警器这三部分组成。
国内二线品牌主机单价1000元左右，普通门窗磁单价在30元左右，烟火、天然气报警器单价在100元左右，一整套安防系统总价在2500元左右浮动。
●
门禁系统
1）系统图
门禁系统图
2）基本功能
智能门禁系统已突破了传统的只有钥匙才可以的开锁的观念，它的智能化体现在识别率、准确率、安防性和人性化等方面。
3）产品选取
住宅类别
产品选取
豪华住宅
感应读卡器（非接触式）
感应式门卡
电磁锁
钥匙扣型门卡
中高档住宅
门禁感应器
电磁锁
感应ID厚卡
普通住宅
无
豪华住宅：
✓安全
✓方便
✓个性化，人性化
选取产品要注重其人性化功能。
豪华型门禁系统：
1具有门卡具体身份识别功能，可满足业主对不同人的进门管理。
这是其最大的特色。
例如，业主可以通过对读卡器功能的设置，限制保姆、园丁等的出入时间段，即让他们在特定时间内才能刷自己的门卡进门。
2业主可以通过设置中央控制系统，实现系统welcome功能。
例如当业主刷卡进门时，客厅灯自动亮起，空调自动打开，背景音乐自动响起等功能。
也有相当量豪华住宅业主选择指纹式门禁系统。
密码锁在豪华住宅中应用不广。
中高档住宅：
✓安全
✓方便
✓实用
中高档住宅的门禁系统价格相对便宜，一般无ID分级功能。
上图为一款门禁系统，以密码方式开门。
普通住宅：
普通住宅一般还以传统的钥匙开门为主。
●
智能窗户/窗帘系统
1）系统图
智能百叶窗帘系统图
2）基本功能
只需轻按控制键即可自动开关窗户和窗帘。
3）产品选取
住宅类别
产品选取
豪华住宅
开窗机
电动窗帘机
电动窗帘轨
天棚遮阳帘轨
中高档住宅
开窗机
电动窗帘机
电动窗帘轨
普通住宅
无
豪华住宅：
✓一般都配有智能窗户、智能窗帘，个别还配有智能天棚遮阳帘
通过窗户/窗帘系统和中央系统的配合，可以做到遥控一键同时或单个开关家内所有遮阳天棚窗户窗帘，避免重复劳动。
中高档住宅：
由于智能窗户/窗帘系统价格较高，一般中高档住宅业主会选择只在客厅或主卧安装一套智能窗帘。
普通住宅：
普通住宅用户基本不会安装智能窗户/窗帘系统。
●
远程控制系统
1）系统图
远程控制系统图
2）基本功能
使业主能通过电话、手机、电脑等设备实现对家中设备的控制。
3）产品选取
住宅类别
产品选取
豪华住宅
电话接口
图形用户界面软件
中高档住宅
电话控制器
普通住宅
无
豪华住宅：
✓多种控制途径
在唐太子这套系统中，通过安装电话接口，业主可以在异地使用普通电话或者手机拨号实现对家里设备的控制，最多可以控制八个功能或场景。
为安全考虑，用户需要输入密码才可以进入系统。
另一方面，通过安装图形用户界面软件，业主可在电脑、智能手机，PDA等设备上根据实际情况设计功能菜单，以实现相应远程控制功能。
中高档住宅：
✓中高档住宅远程控制系统一般多用电话控制器
上图为某型号电话控制器。
此产品即插即用，将两个外接插头中的电源插头插在220V电源插座上，再把电话线插头与电话线插座相连接即完成了安装。
安装后，用户可以通过拨打家里电话远程控制家里的16路电灯或电器，并具备集中控制功能。
普通住宅：
普通住宅不需要远程控制系统。
●
其他可选子系统
以上介绍的为常用的智能家居子系统。
但业主由于实际情况，往往有些不同的要求。
此处列出一些常见的可选子系统，一般在豪华住宅中应用较多。
1、家庭AV视频系统
安装此系统后，用户只需用一套数字电视机顶盒、DVD/VCD、卫星电视及摄像头等设备就能在任何房间的电视机上随心所欲的观看这些设备的节目。
可以在不同的房间分别观看不同的节目，又可以同时共享同一节目，轻松方便。
2、家用中央吸尘及新风系统
家用中央吸尘和新风系统，常用于豪华住宅项目。
3、宠物设备
包括宠物禁区系统、自动宠物喂食系统、喂鱼器等。
4、智能卫浴系统
集臀部清洗、温水调节、座圈加温、自动除臭、自动烘干、静音落座等功能于一身的智能马桶。
时尚按摩浴缸，带空气按摩系统和水力按摩系统。
浴缸一侧配有防水扬声器，可一边沐浴一边享受音乐。
多功能洗脸台。
镜子上嵌有超薄显示器，业主可一边刷牙，一边通过显示器查看当天的天气预报。
红外感应水龙头，伸手即出水。
5、车库智能换气系统
通过（遥控）手动或自动定时控制进行车库换气，将汽车的尾气和汽油的味道清除干净，注入室外空气。
6、自动浇花、给排水系统
用自动浇花系统可以自动浇水和定时浇水功能。
在阳台上观景时可以用遥控器启动浇花的电磁阀门，站在阳台上，就可以控制花园里一个个的喷头。
同时，系统对游泳池的给排水进行控制，可以定时自动的对游泳池内的水进行更换，时刻保持水质的优良。
●远程医疗监护系统
远程医疗是技术与医学相结合的产物，就是使用远程通和计算机多媒体技术提供医学和医疗服务。
在技术高速发展的它已经成为医学交流中的一道亮丽的风景线。
远程医疗主要应用在：
临床会诊、检查、诊断、监护、指导治疗、医学研究、交流、医学教育、手术观摩等方面。
社区家庭远程医疗监护系统作为远程医疗系统中的一部分，它是将采集到被监护者的生理参数与视频、音频以及影像等资料通过通网络实时传送到社区监护中心，用于动态跟踪病态发展，以保障及时诊断、治疗。
随着当今社会老年人口的剧增，医疗资源中家庭监护的作用越发突出。
社区家庭监护系统随着数字电视、电话、Internet在家庭中的普及，远程医疗将迅速拓展到家庭和社区，如开展远程心电监护、远程助产护理、对慢性患者进行远程家庭护理、远程医疗随访，患者可以在社区医院进行疾病治疗、身体保健、饮食等方面的咨询。
考虑到近年来我国上网人数量剧增这一事实，将远程医疗系统与Internet医疗网站以及发展中的社区保健网络有机地结合在一起，将极大地推动社区保健和个人卫生保健事业的发展，扩大和强化保健职能。
为此本文提出了一个基于社区医院的医疗监护系统。
系统构成基于社区医院的家庭医疗监护系统由三部分构成：
社区医疗监护中心、家庭部分和Internet医疗网站。
其中前两部分可以脱离Internet单独运行，通道为局域网或者电话网络。
若与Internet医疗网站相连接，系统更加完整，功能更加强大。
在家庭部分中，生理参数是由多功能监护仪来提供，具体传送途径根据用户配置来确定。
多功能监护仪可以通过串口将各种生理数据输入计算机后，再经局域网传到社区医疗监护中心；同时该仪器也可脱离计算机与电话线连接工作，直接将结果送到社区监护中心。
患者音视频直接通过局域网实时传送到监护中心，有助于医生对病情的诊断，同时也便于患者向社区医生进行咨询。
社区医疗监护中心系统包括中心处理系统和医生工作站，本院医生工作站以局域网形式与中心处理系统连接，同时通过语音交互进行远程诊断，并且可将诊断结果和处方传送给患者，远程医生工作站通过Internet与中心处理系统连接，及时参与会诊；医生诊断报告也可以通过电子邮件形式及时发送给患者；如果经患者同意，诊断报告也可以发送到指定的医疗网站供患者查询，以便于患者进行其他远程医疗活动。
若家庭拥有计算机并已经连接到Internet，患者可以随时访问社区医院指定的医疗网站，及时查到自己的生理和医生诊断报告，也可以进行其他远程医疗活动，如远程医学咨询、疑难杂症求救、医疗预约等。
社区医疗监护中心通过网络或电话线与多个家庭相连接，从而实现对多个家庭患者的远程监护、疾病的初步诊断。
医疗监护中心端的硬件设备主要由计算机、数据存储设备和网络接口设备组成。
医疗监护中心端可通过网络与家庭患者建立联系，实现定时监护数据的采集和数据库存档；也可以实现对该患者的远程观察和交互诊断：
医生在医疗中心端通过计算机操作遥控制家庭端万向云台的转动和像头镜头的变焦，从而实现对患者的远程观察，同时通过语音交互进行远程诊断，并且可将诊断结果和处方传送给患者。
家庭端硬件设备可以由1台个人电脑、1台家庭医疗监护仪、1个可控变焦像头、1个可控万向云台以及网络接口设备组成。
该系统不仅有效地利用了社区医院的资源，并且便于社区医院掌握社区居民的健康档案，使健康档案采集方便并且可靠，有利于社区保健系统建设和完善；更重要的是便于与有关医院进行共享。
目前社区家庭远程医疗监护系统研究的服务对象主要为：
对手术后在家恢复患者；残疾人和老年人；高发患者群的家庭监护；健康人的家庭监护。
社区家庭远程医疗监护的作用表现在：
提高对慢性疾病护理的管理水平，降低卫生保健成本，提高生活质量和医疗服务质量等。
家庭护理工程对于减少医疗费用，提高对心血管疾病的早期诊断与防治，缓解看病难、医院病床紧张等情况都具有重要意义。
它让患者不必长途跋涉去看专科医生，克服了距离上的障碍，使老年人和残疾人能足不出户的在舒适的家中接受护理成为现实。
传输社区医疗监护中传输的内容:
患者的主要生理参数，如心电图、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等；还有实时视频信号和部分图像、图片资料。
音视频和主要生理参数需要进行实时传送，其中实时视频信号以供医生查看患者的病情。
生理数据则为医学临床诊断提供重要依据。
所以，这些资料的可靠传输及其所需要的不同程度的实时性是系统设计中所关注的主要问题。
该系统中生理参数是由多功能监护仪来提供，具体传送途径根据用户配置来确定。
音视频实时传输部分是基于DirectShow技术来实现对多个用户的音视频数据实时传送。
●远程医疗会诊终端
产品概论
BS04-C型医疗终端是专为远程医疗系统研发出来的一款具有专业化，人性化，智能化的高性能产品。
解决了看病难，挂号难，就诊难，手续复杂等的问题，节约时间，省去很多就诊前产生的费用，通过远程医疗系统实现医患实时互动及时沟通，并实现各大医院医生专家共享。
本产品功能与特性：
✓可接入多种医疗设备同时使用
✓全中文界面，用户界面简洁直观，操作简单快捷
✓即插即用，兼容性良好
✓独特的高清晰画质和音质
✓采用独特的图像编解码算法，能利用512K左右的带宽传输接近于DVD画质的画面
✓独有的高压缩技术，提供优化的图像声音效果
✓利用独特的图像前后处理技术，图像清晰、连续
✓独特的声音处理技术
✓自动噪音抑制和回音消除，全双工数字音频提供卓越而清晰的声音效果
✓支持多种音频编解码模式:
G.711.G.722.G.728.G.723
✓支持声音自动增益控制、降噪处理。
✓高标准的完美的人性化设计，使用方便
✓支持多种网络传输速率：
384K-2M
✓独特的媒体处理技术，支持远程升级
✓高品质的图像质量
✓人性化设计，使用方便
✓支持多国语言界面
✓支持远程控制摄像头机位（FECC）
✓支持中文会场名，可以方便的标识每个会场
✓视频的输入输出自动检测
✓性价比高，物超所值
✓多重加密，保证通讯内容安全
✓音视频流数据加密
✓网络访问加密
系统参数：
支持点对点呼叫,支持多点会议，
10M/100M自适应网络接口
带宽128Kbps-768Kbps，并可以根据实际带宽自动进行适应调整
支持DHCP
支持跨路由器工作
3.3成本综览
对于不同类型的住宅，业主对智能家居装修投入的差异性较明显。
豪华住宅：
升级会员 