智能家居系統(tǒng)核心技術(shù)探討

1、1.1.概述概述智能家居，又稱智能住宅，在國(guó)外常用SmartHome表示。與智能家居含義近似的有家庭自動(dòng)化（HomeAutomation）、電子家庭（ElectricHome、Ehome）數(shù)字家園（DigitalFamily）、家庭網(wǎng)絡(luò)（HomewksfHome）、網(wǎng)絡(luò)家居（wkHome）、智能家庭（IntelligentHome），在我國(guó)港臺(tái)地區(qū)，還有數(shù)碼家庭、數(shù)碼家居等稱謂。智能住宅或智慧家居，是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、

2、綜合布線技術(shù)，依照人體工學(xué)原理，融合個(gè)性需求，對(duì)家居生活進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的綜合智能管理，實(shí)現(xiàn)更舒適、更安全、更便捷的全新家居生活體驗(yàn)。智能住宅對(duì)中國(guó)市民來(lái)說(shuō)并不陌生，早在2001年就有媒體報(bào)道，上海智能化住宅已經(jīng)達(dá)到400幢，但嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，他們只是在原來(lái)可視對(duì)講的基礎(chǔ)上，增設(shè)了幾種簡(jiǎn)單的系統(tǒng)（比如基本的安防控制和三表遠(yuǎn)程抄送等），真正意義上的智能化住宅截止目前并不多見(jiàn)。智能小區(qū)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，僅僅提供安全保障的智能小區(qū)系

3、統(tǒng)已經(jīng)很難滿足人們對(duì)于安全、方便、智能化等方面的需要。因此，智能家居必將成為一個(gè)新的市場(chǎng)熱點(diǎn)。智能家居系統(tǒng)的內(nèi)涵，主要由家居綜合布線系統(tǒng)、家居安全防范系統(tǒng)、家居電器自動(dòng)控制系統(tǒng)和家居背景音響系統(tǒng)。智能家居系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)為家庭信息控制、家庭通信網(wǎng)絡(luò)和控制總線、家庭網(wǎng)關(guān)。國(guó)際廠商如德國(guó)西門子、日本松下等，國(guó)內(nèi)廠商如聯(lián)想、海爾、TCL紛紛推出產(chǎn)品。目前，智能家居系統(tǒng)種類繁多，主要有基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)、基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的家庭自動(dòng)化

4、系統(tǒng)和基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)三大類。由于樓宇保安對(duì)講系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化成熟，并使單純的樓宇對(duì)講系統(tǒng)向家庭自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)渡順藤摸瓜，以基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品居多。這類產(chǎn)品基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳輸系統(tǒng)），在各戶室內(nèi)分機(jī)增添功能終端設(shè)備（防盜、防火、照明、家用電器等）?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的智能家居系統(tǒng)技術(shù)含量高、功能強(qiáng)，實(shí)施容易，是本文探討的重點(diǎn)。基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)屬新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，本文簡(jiǎn)要闡述。在滿足系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要

5、求情況下，不同產(chǎn)品可能采用不同的技術(shù)手段，其核心技術(shù)——通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和控制器。System）由PRO2主處理器、藍(lán)牙控制系統(tǒng)（BluetoothControlSystem，簡(jiǎn)稱BCS），手機(jī)電腦連接系統(tǒng)（MotiletoPCSystem，簡(jiǎn)稱MPS）組成。HomeRF技術(shù)。主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，工作在2.4GHz頻段，它采用了數(shù)字跳頻擴(kuò)頻技術(shù)，HomeRF2.x中，跳頻速率增加到75跳S，其數(shù)據(jù)峰值也高達(dá)10Mbps，它能根據(jù)傳輸速率動(dòng)態(tài)

6、調(diào)整跳頻寬帶。遙控器系統(tǒng)采用射頻遙控的方式，主機(jī)通過(guò)射頻的方式遙控現(xiàn)場(chǎng)的控制模塊，安裝與使用簡(jiǎn)單，但遙控器和中央監(jiān)控的設(shè)備，受無(wú)線信號(hào)傳輸距離的限制，控制規(guī)模小。3總線技術(shù)總線技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線是現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是近十年中蓬勃發(fā)展起來(lái)的新生事物，在實(shí)際工程應(yīng)用中體現(xiàn)出其強(qiáng)大的生命力，控制網(wǎng)必將沿著現(xiàn)場(chǎng)總線方向發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也必將是控制網(wǎng)技術(shù)的核心，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元具有數(shù)字處理和雙向高速通訊的能力

7、，分散控制，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大且具有高質(zhì)的穩(wěn)定性。目前世界上現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)有200多個(gè)，有很多應(yīng)用于建筑物的總線技術(shù)，它們中大多數(shù)是某個(gè)具體應(yīng)用的解決方案。當(dāng)前國(guó)際上具有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品有FF總線、PROFI總線、LON總線、BAC、CAN總線、INTER總線和CCLink總線等。以雙絞線為基礎(chǔ)的家居控制總線，以此通信介質(zhì)的主要有CEBUS消費(fèi)電子總線、LonWks總線、APBus總線、RS485總線、EIB電氣安裝總線。就總線本身而

8、言，這幾種總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本是相同的。3.13.1RS485RS485總線總線其網(wǎng)絡(luò)特性使用差分電壓傳輸方式；一般采用總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，總線節(jié)點(diǎn)數(shù)有限，使用標(biāo)準(zhǔn)485收發(fā)器時(shí)，單條通道的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為32個(gè)，傳輸距離較近（約1.2km），傳輸速率低（300～9.6kbps）；傳輸可靠性較差，對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)，電路成本較低，設(shè)計(jì)容易，實(shí)現(xiàn)方便，維護(hù)費(fèi)用較低。從嚴(yán)格意義上講，并不是一個(gè)完整的總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，僅僅定義為物理層和鏈路層的通信標(biāo)準(zhǔn)，許多廠商