作為小區(qū)智能化系統(tǒng)的核心,智能家居平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)其核心設(shè)備——家庭智能終端來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭智能化的功能。家庭智能終端是智能家居的心臟,通過(guò)它實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的采集、信息輸入、信息輸出、集中控制、遠(yuǎn)程控制、聯(lián)動(dòng)控制等功能。其功能一般包括家庭安防、可視對(duì)講、遠(yuǎn)程抄表、家電控制、家庭信息服務(wù)、增值服務(wù)等。
智能家居平臺(tái)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
智能家庭網(wǎng)絡(luò)隨著集成技術(shù)、通信技術(shù)、互操作能力和布線標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)而不斷改進(jìn)。它涉及到對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的智能器具、設(shè)備和系統(tǒng)的操作、管理,以及集成技術(shù)的應(yīng)用。其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)如下:
·通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)——家庭智能終端及其系統(tǒng)軟件建立家居智能平臺(tái)系統(tǒng)。家庭網(wǎng)關(guān)是智能家庭局域網(wǎng)的核心部分,主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享,以及同外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能,同時(shí),網(wǎng)關(guān)還負(fù)責(zé)家庭智能設(shè)備的管理和控制。
tjh 用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù),家庭智能終端(家庭網(wǎng)關(guān))將家庭智能化的所有功能集成起來(lái),使智能家居建立在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)之上。首先,實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互;其次,還要保證能夠識(shí)別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹噶钍呛戏ǖ闹噶睿皇?ldquo;黑客”的非法入侵。因此,家庭智能終端既是家庭信息的交通樞紐,又是信息化家庭的保護(hù)神。
·通過(guò)外部擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)與家電的互聯(lián)。為實(shí)現(xiàn)家用電器的集中控制和遠(yuǎn)程控制功能,家庭智能網(wǎng)關(guān)通過(guò)有線或無(wú)線的方式,按照特定的通訊協(xié)議,借助外部擴(kuò)展模塊控制家電或照明設(shè)備。
·嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。以往的家庭智能中斷絕大多數(shù)是由單片機(jī)控制。隨著新功能的增加和性能的提升,將處理能力大大增強(qiáng)的具有網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式操作系統(tǒng)和單片機(jī)的控制軟件程序作了相應(yīng)的調(diào)整,使之有機(jī)地結(jié)合成完整的嵌入式系統(tǒng)。
智能家居平臺(tái)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
硬件平臺(tái)的處理能力日益增強(qiáng)
早期的智能中控器采用8位單片機(jī)作為核心處理單元,功能比較簡(jiǎn)單、純粹。往往只具備安防、三表采集、簡(jiǎn)單文字信息發(fā)布和簡(jiǎn)單的家電控制功能。這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品操作界面比較簡(jiǎn)陋,家電控制等高級(jí)功能還只限于展示概念。比較典型產(chǎn)品是交大的NDT100、NDT200、新加坡寶路的8XE。
近幾年,很多廠家為了使自己的產(chǎn)品功能更全面、顯示更美觀,采用了處理能力更強(qiáng)的單片機(jī)或使用多顆單片機(jī)協(xié)同工作。這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品操作界面有比較大的改善,往往采用彩色LCD,大多帶有觸摸功能,集成了樓宇對(duì)講的功能,家電控制功能也相對(duì)豐富。比較典型產(chǎn)品是交大的NDT300、正星特的智能王、科瑞的未來(lái)之家。
目前,有一些國(guó)內(nèi)外廠家采用32位的處理器,結(jié)合先進(jìn)的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái),開(kāi)發(fā)出了更為先進(jìn)的產(chǎn)品。基于該技術(shù)的產(chǎn)品處理能力顯著提升,以往無(wú)法處理的多媒體信息和增值服務(wù)都可以得以實(shí)現(xiàn)。由于采用專門的顯示引擎,所以界面更加豐富、美觀,家電控制功能也趨于完善。比較典型產(chǎn)品是波創(chuàng)的BC2-D50L、三星的8170。
安防、對(duì)講等子系統(tǒng)日益成為一個(gè)綜合平臺(tái)
最初的智能中控器往往獨(dú)立于傳統(tǒng)的安防和對(duì)講系統(tǒng),用戶的家中需要安裝幾套彼此獨(dú)立的子系統(tǒng),這增加了安裝和使用的復(fù)雜性。行業(yè)間的技術(shù)整合促使智能家居平臺(tái)成為包括安防、對(duì)講、信息、家電控制、家庭數(shù)字影音為一體的智能化家居平臺(tái)。
模擬向數(shù)字化逐步轉(zhuǎn)變
如同模擬電視向數(shù)字電視、模擬手機(jī)向數(shù)字手機(jī)的逐步轉(zhuǎn)變一樣,智能家居平臺(tái)也正在經(jīng)歷著一場(chǎng)由模擬到數(shù)字的變革。數(shù)字化技術(shù)正在日益廣泛地應(yīng)用到智能家居的系統(tǒng)中來(lái),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
·在電路設(shè)計(jì)上采用越來(lái)越多的數(shù)字集成電路?,F(xiàn)在的智能家居產(chǎn)品中使用了大量的數(shù)字芯片,集成度和可靠性比之前的模擬電路有了很大提高。
·顯示數(shù)字化大大了提升了顯示效果。數(shù)字化顯示的技術(shù)難度和成本都相對(duì)比較高,所以目前除了極少數(shù)廠商采用這種顯示技術(shù)(如三星的8170),大多數(shù)的廠家主要還是采用模擬或是半模擬(如BC2-D50L)的方式。隨著顯示技術(shù)的日益成熟,它必然會(huì)被越來(lái)越多的廠家所采用。
·傳輸方式逐步走向多網(wǎng)合一,安防、對(duì)講、門禁、抄表逐步走向統(tǒng)一的以太網(wǎng)聯(lián)結(jié)。多網(wǎng)合一將大大減少了施工和維護(hù)的復(fù)雜度,而且提高了傳輸可靠性。
從有線走向無(wú)線
無(wú)線傳輸特點(diǎn)就是靈活,移動(dòng)性和可擴(kuò)展性則是有線傳輸方式所無(wú)法具備。但無(wú)線技術(shù)所需要解決的難題也很多。如:如何使傳輸?shù)木嚯x盡可能的遠(yuǎn),而又盡可能的避免對(duì)人的損害?如何盡量避免信號(hào)受到干擾?如何提高傳輸?shù)膸?,以便能夠傳輸更為?fù)雜的數(shù)據(jù)?等等。盡管這些問(wèn)題需要技術(shù)研發(fā)人員不斷地去鉆研創(chuàng)新,但相信從有線走向無(wú)線的總趨勢(shì)無(wú)法逆轉(zhuǎn)。
智能模塊的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
智能模塊是智能家居平臺(tái)的執(zhí)行單元和控制末端,它和智能中控系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體。各種智能模塊通過(guò)有線或無(wú)線的方式和智能中控器相連,接受中控器的集中控制指令,與中控器一起組成整個(gè)智能家居系統(tǒng)平臺(tái)。
無(wú)線聯(lián)網(wǎng)方式將成為主流
最初的智能模塊采用有線方式連接起來(lái),通常采用預(yù)布的總線或電力線傳輸控制信號(hào)。遙控的功能通過(guò)無(wú)線或紅外接入點(diǎn),把遙控指令轉(zhuǎn)化為有線控制指令傳輸給受控的智能模塊。以下是兩類比較常見(jiàn)的有線控制智能開(kāi)關(guān)的技術(shù):
總線制開(kāi)關(guān):該方案的技術(shù)特點(diǎn)是強(qiáng)電和弱電分離,整套系統(tǒng)中有一個(gè)(或多個(gè))無(wú)線接入點(diǎn)來(lái)統(tǒng)一接收無(wú)線信號(hào),通過(guò)預(yù)布的信號(hào)總線來(lái)傳輸控制信號(hào)。系統(tǒng)采用強(qiáng)弱電分離的機(jī)制,系統(tǒng)比較穩(wěn)定,對(duì)負(fù)載的適應(yīng)性很強(qiáng),但其缺點(diǎn)是需要預(yù)布控制線、需要的輔助設(shè)備比較多,難安裝、難調(diào)試、難維護(hù),系統(tǒng)出現(xiàn)故障后往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。代表廠商有ABB、奇勝、APBUS、易居、北京伯泰克等。
電力載波方案:該方案起源于歐美的70年代,在歐美比較通行。它通常具有一個(gè)或多個(gè)直接接入強(qiáng)電的無(wú)線接入點(diǎn),通過(guò)交流強(qiáng)電做為載波傳輸控制信號(hào)。缺點(diǎn)是控制信號(hào)直接在強(qiáng)電網(wǎng)上傳輸,不穩(wěn)定極易受外界干擾,在應(yīng)用中表現(xiàn)出很大的地區(qū)差異性,特別是中國(guó)目前的電網(wǎng)干擾比較大,而且中國(guó)目前眾多的家電廠家生產(chǎn)的家電不具規(guī)范性更加增加該方案的不穩(wěn)定性,但具有布線簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。代表廠商有X10、瑞朗、索伯等。
而無(wú)線智能模塊最大的優(yōu)點(diǎn)是安裝非常方便,可拆分性特別強(qiáng)能更好的適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境的需要。每一個(gè)智能模塊都是一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)彼此互不干擾。以下以單火無(wú)線智能開(kāi)關(guān)為例,它的安裝完全等同普通開(kāi)關(guān),如下圖:
隨著無(wú)線技術(shù)的日益發(fā)展,相信會(huì)有更多廠家采用無(wú)線的方案。
DIY市場(chǎng)的智能模塊產(chǎn)品發(fā)展
以往的智能模塊只是配合家庭智能中心共同構(gòu)成一整套智能家居解決方案,這往往是一個(gè)大而全的系統(tǒng),價(jià)格也比較昂貴。智能模塊無(wú)法脫離系統(tǒng)獨(dú)立使用,這也使得智能家居只是少數(shù)有錢人享受的奢侈品。但是隨著智能家居的概念日益深入人心,廣大的普通消費(fèi)者也存在著同樣的消費(fèi)需求,所以智能模塊必須把安裝、維護(hù)、使用都變得簡(jiǎn)單,并且,不再依賴于智能家居的中心系統(tǒng)而自成系統(tǒng)。目前國(guó)外的許多智能家居產(chǎn)品都被拆分成很純粹的模塊擺在超市中銷售。這一趨勢(shì)的出現(xiàn)將徹底做大智能家居的市場(chǎng)并引起一場(chǎng)革命。