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智能家居系统
1 智能家居整体系统的功能分析
1.1 背景和系统结构图的介绍
智能家居又称住宅智能化，是智能建筑的重要组成部分。它随着科技的高速发展和人们
生活要求的不断提高而应运而生，成为21 世纪的热点技术。智能家居可以定义为一个过程
或者一个系统，该过程（系统）利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术构建
与家居生活有关的各种子系统，并将其有机结合在一起，通过统筹管理，将智能家居的被动
静止结构转变为具有智慧的新动态，为住户生活提供全方位的信息交换功能，帮助家庭和外部、使用者与家庭环境之间保持信息交流畅通，优化人们的生活方式。
图1 为智能家居的系统结构图，该图列举了典型智能家居的系统组成：家庭网关、电动窗帘和门窗系统、家庭智能照明系统、家庭多媒体系统、可视门禁系统、安防周界系统、环
境温度控制系统、视频监控系统等，其中家庭网关是智能家居系统的通信管理单元和子系统
控制中心，在家庭网关通信管理体系下，可构建家庭网络通信系统。
图1 智能家居系统结构图
通过采用上述功能系统，实现家居智能化和自动化。相对传统家居而言，智能家居通
过全新的3C 技术（Computer Communication Control Technology），提供了全方位的信息服务，赋予了家居生活安全、舒适、节能的特性。
1.2 设计原则
（1）功能需求。智能家居注重满足人们在方便性和舒适度方面的需求，如：遥控功能（遥控控制家居范围内所有的灯，窗帘及其他电气设备），网络化控制、场景控制，本地控制等。
（2）高性价比。在系统设计中要充分考虑系统的性能和价格的要求，使系统在较低成本
的条件下，尽可能满足用户需求。
（3）通用性。目前所有的智能家居技术都处于发展阶段，所以系统设计时，要注意选择兼容性好，符合国际通用协议的技术。
（4）兼容性和可扩展性。随着智能家居技术的不断发展，会有越来越多的家居智能化产
品和技术的诞生，因此，在智能家居系统的设计之初，就必须考虑系统未来的兼容和发展。
（5）布线简洁。易于安装，符合大多数人的习惯。
（6）安全性。包括所进行设计运行过程的安全性和耐久性。
基于以上原则，才能设计出一套完整的智能家居系统。
1.3设计依据
设计依据主要有：
《全国住宅小区智能化技术示范工程建设要点与技术导则》
《住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计导则》
《社会公共安全标准汇编》
《防盗安全门通用技术条件》（GB17565—2007）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16 —2008）
《安全防范工程程序要求》（GA/T 75 —1994）
《家庭布线标准》（TIA/EIA 570—A）
《计算机软件开发规范》（GB 8566—1988）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ 232 —1982）
《建筑智能化系统工程实施及验收规范》（DB 32/366 —1999）
《建筑智能化系统工程评估标准》（DB 32/T367 —1999）
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168—2006）
《智能建筑设计标准》（GB/T 50314 —2006）
《国际综合布线标准》（EIA/TIA568 、569、570）
《楼宇对讲电控防盗门通用技术条件》（GA/T 72 —2005）
《入侵探测器通用技术条件》（GB 10408.1 —1989）
《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663—1990）
《建筑物防雷设计规范》（GB 50057—2007）
《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB 50303—2005）
1.4设计要点
能家居系统设计要点按功能可分为：硬件系统、软件系统、系统集成、控制中心四个方面。
1.4.1 硬件系统
硬件系统包括计算机、网络设备、智能家居控制箱、智能家居控制面板、计量仪表和
电子器材等。系统硬件需便于升级在短期内不因技术陈旧被淘汰。系统稳定性要好且兼容性
要好，便于系统产品更新维护。
1.4.2 软件系统
软件系统包括三表（水、电、气表）操作系统、报警网络系统、应用软件及实时监控
软件等。软件系统应支持产品的更新，具有可扩充性、远程监测、维护和升级功能。
1.4.3 系统集成
根据对家居智能化系统要求的不同，可采取不同的集成技术。在家庭装修阶段制定采
用的系统集成方案。提倡采用宽带接入网、控制网、有线电视网、电话网等融合技术，简化
小区信息传输通道的布线系统，提高系统性能价格比。在规划阶段应将各子系统内功能模块
的各种信息接口标准化。住宅内可采用集各种功能为一体的控制技术，逐步发展采用无线传
输技术。
1.4.4 控制中心
智能化家庭的数据处理是控制中心的主要工作，这里包括了数据的保存、上传，数据
的安全保护，自动报警和信息发布的功能，支持远程控制终端采用互联设备，如PC、PDA
等，增加设备间的互操作特性，同时便于信息的传输和转换。
1.5设计内容
从系统功能角度出发，智能家居系统设计包括了家庭通信网络系统（Home Communication Network System, HCS ）、家庭安全防范系统（Home Security System, HSS ）、家庭设备自动化系统（Home Automation System ）和家庭多媒体娱乐系统（Home Multimedia and Entertainment System）等。
家庭通信网络系统包括的子系统有：有线电视网、数据信息网、家电控制网、程控交
换网等。
家庭安全防范系统包括的子系统有：门禁、可视对讲、瓦斯报警、火灾报警、红外报
警、防盗报警、视频监控、紧急求救报警、周界防越报警等。
家庭设备自动化系统包括的子系统有：信息家电、远程自动抄表、照明自动控制、窗
帘自动控制等。
家庭多媒体娱乐系统包括的子系统有：背景音乐等。
1.6总体方案设计
对于智能家居系统进行总体方案的设计，主要包括四个部分：系统集成、通信方式选
择、子系统规划、系统控制方法。
（1）系统集成是贯穿于设计始终的思想方法，是使各子系统相互融合的重要手段。因此，系统集成的设计会体现在智能家居的每一个环节，起到综合并优化系统性能的作用。
（2）通信方式选择。智能家居设备有无线和有线两种通信方式，无线方式以其便捷性、
移动性和扩展性好的特点，适合旧房的智能化改造。有线方式相对于无线而言，具有稳定性好、建设成本低的特点，适合新建住宅的设计。
（3）子系统规划。首先，根据用户的要求进行子系统的来确定子系统，一般来说，均包
括 1.5 小节的子系统。确定子系统功能类型以后，对子系统组成设备进行选型。选型要符合
以下的要求：功能使用，性价比高，可扩展性强，可靠性、稳定好，软件升级便利。根据设
计要求，对住宅进行总体系统规划，优化并确定节点数量和分布方式。
（4）系统控制方法。下面是每一种控制方式的具体控制形式：
A 按钮式控制器。可以通过设置到点控、区域控制、群控、总控等，另外根据控制模
式可设置成开关型，单开、单关、窗帘双向开关等。
B 触摸屏控制器。可以控制整个系统的任何动作，如点控、区域控制、群控、总控、
场景、调光等，通过与电脑连接后实现编程。
C 场景模块和场景控制器。场景可以在触摸屏上操作，也可以通过四场景控制器进行
操作。
D 红外遥控接收器。通过手持遥控器可以实现点控、调光或者控制不同的场景，一个
红外接收器可以设定 4 个场景。
E 其他信号转换控制器，如光线、风速、时间等信号转换，通过总线传输以后控制相
对应的灯光、窗帘等设备。由于系统采用总线制，所有控制器的布线和安装会变得比较方便。 |
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发表于 2022-1-14 14:26:25