智能家居(英语:smarthome,homeautomation)以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全技术、自动控制技术、音视频技术整合家庭生活相关设施,建立的住宅设施和家庭日程管理体系,提高家庭安全、方便、舒适、艺术,实现环保节能的生活环境。
智能家居是互联网影响下物联网的体现。通过物联网技术,智能家居连接各种家用设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安全系统、数字影院系统、视频服务器、视频柜系统、网络家用电器等),提供家用电器控制、照明控制、电话遥控、室内外遥控、防盗报警、环境监控、暖通空调控制、红外转发、编程定时控制等功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的生活功能,还具有建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至节省各种能源成本。
智能家居的概念起源很早,但没有具体的建筑案例,直到1984年美国联合科技公司(UnitedTechnologiesBuildingSystem)将建筑设备信息化和集成化的概念应用于康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding楼刚出现“智能型建筑”从此,全世界争相建设智能家居派的序幕。
一、家庭自动化(HomeAutomation)
家庭自动化系统是指利用微处理电子技术集成或控制家庭电子产品或系统,如照明、咖啡炉、计算机设备、安全系统、加热冷却系统、视频音响系统等。家庭自动化系统主要是中央微处理机(CentralProcessorUnit,CPU)在收到相关电子电器产品(外部环境因素的变化,如太阳升起或西落引起的光变化等)的信息后,通过既定程序向其他电子电器产品发送适当的信息。中央微处理机必须透过许多界面来控制家中的电器产品,这些界面可以是键盘,也可以是触摸式荧幕、按钮、电脑、电话机、遥控器等;消费者可发送信号至中央微处理机,或接收来自中央微处理机的讯号。
家庭自动化是智能家居的重要系统。当智能家居出现时,家庭自动化甚至相当于智能家居。如今,它仍然是智能家居的核心之一。然而,随着网络技术在智能家居中的广泛应用,网络家电/信息家电的成熟,家庭自动化的许多产品功能将融入到这些新产品中,因此,在系统设计中,简单的家庭自动化产品越来越少,其核心地位将被家庭网络/家庭信息系统所取代。在智能家居中,它将作为家庭网络中控制网络的一部分。
有名的家庭自动化系统为美国的X-10。
二、家庭网络(Homenetworking)
首先要把这个家庭网络和纯净结合起来。“家庭局域网”分开来,我们在书中也会提到“家庭局域网/家庭内部网络”这个名字是指连接家庭的名字PC,与因特网互联的各种外设和网络系统只是家庭网络的一部分。家庭网络将在家庭范围内(可以扩展到邻居和社区)PC,一种连接家电、安全系统、照明系统和广域网的新技术。当前在家庭网络所采用的连接技术可以分为“有线”和“无线”两大类。有线方案主要包括:双绞线或同轴电缆连接、电话线连接、电力线连接等;无线方案主要包括:基于红外连接、无线电连接RF技术的连接与基础PC无线连接等。
家庭网络相比起传统的办公网络来说,加入了很多家庭应用产品和系统,如家电设备、照明系统,因此相应技术标准也错综复杂,这里面也牵涉太多知名的网络厂家和家电厂家的利益,我们在智能家居技术一章中将对各种技术标准作详细介绍。家庭网络的发展趋势是将智能家居中其它系统融合进去,***终一统天下。
三、网络家电
网络家电是利用数字技术、网络技术和智能控制技术设计和改进普通家电的新型家电产品。网络家电可以实现互联,形成家庭内部网络,同时家庭网络可以与外部互联网连接。可以看出,网络家电技术包括两个层次:***个是家电之间的互联问题,即使不同的家电能够相互识别工作。二是解决家电网络与外部网络之间的通信问题,使家电网络真正成为外部网络的延伸。
要实现家电间互联和信息交换,就需要解决:1.描述家电的工作特性的产品模型,使得数据的交换具有特定含义;2.信息传输的网络媒介。在解决网络媒介这一难点中,可选择的方案有:电力线、无线射频、双绞线、同轴电缆、红外线、光纤。认为比较可行的网络家电包括网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络微波炉、网络炊具等。网络家电未来的方向也是充分融入家庭网络。
四、信息家电(3C或者说IA)
信息家电应该是一种价格低廉、操作简单、实用性强的家电PC家用电器的主要功能。利用电脑、电信、电子技术和传统家用电器(包括白色家用电器:冰箱、洗衣机、微波炉、黑色家用电器:电视、录像机、音响、VCD,DVD等)相结合的创新产品是为更广泛的数字化和网络技术深入家庭生活而设计的新型家用电器。信息家电包括PC,机顶盒,HPC,DVD,VCD,无线数据通信设备、视频游戏设备、WEBTV,INTERNET电话等,所有能通过网络系统交互信息的家电,都可以称为信息家电。信息家电的主要部分是音频、视频和通信设备。另一方面,在传统家电的基础上,将信息技术融入传统的家电当中,使其功能更加强大,使用更加简单、方便和实用,为家庭生活创造更高品质的生活环境。比如模拟电视发展成数字电视,VCD变成DVD,电冰箱、洗衣机、微波炉等也将会变成数字化、网络化、智能化的信息家电。
从广义分类的角度来看,信息家电产品实际上包含了网络家电产品,但如果从狭义的定义来定义,我们可以做一个简单的分类:信息家电更器小型家庭(个人)信息设备,其基本特点是与网络(主要指互联网)相连,具有一些特定的功能,可以是一套完整的产品,也可以是辅助配件。网络家电是指具有网络操作功能的家电产品,可以理解为我们普通家电产品的升级。
信息家电由嵌入式处理器、相关支撑硬件(如显示卡、存储介质、IC由嵌入式操作系统和应用层软件包组成的卡或信用卡等读取设备)。信息家电把PC的某些功能分解出来,设计成应用性更强、更家电化的产品,使普通居民步人信息时代的步伐更为快速,是具备高性能、低价格、易操作特点的lnternet工具。信息家电的出现将促进家庭网络市场的兴起,而家庭网络市场的发展又将促进信息家电的普及和深度应用。
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