淺析智能家居功能與系統(tǒng)創(chuàng)新

　　家庭智能化系統(tǒng)的創(chuàng)新功能介紹

　　家庭智能化系統(tǒng)主要給人們帶來的是居住安全、舒適與節(jié)能的享受，這些功效通常通過家庭智能化系統(tǒng)的六項主要功能來實現(xiàn)，即可視對講、家庭防盜、遠程抄表、家電智控、信息發(fā)送以及家居布線等功能。在這些系統(tǒng)功能中，安全是大家關(guān)心的首要問題，也是小區(qū)的共性要求，是家庭智能化的核心，如可視對講系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)與家居布線系統(tǒng)已經(jīng)被市場廣泛接受;信息發(fā)送、家電智控功能也逐步走入高檔住宅小區(qū)，遠程抄表功能雖然說已經(jīng)沒有技術(shù)障礙，但是由于地方政策等因素的制約，應(yīng)用還不夠廣泛。近年來，人們對居住品質(zhì)提出了更高的要求，安全、節(jié)能和舒適是家庭智能化今后要達到的更高境界，并不斷催生出許多新的需求。雖然，目前許多功能還是少數(shù)人的個性需求，但值得業(yè)內(nèi)人士重視與探討。

　　面向安全、舒適與節(jié)能，廠商們應(yīng)該將傳統(tǒng)家庭智能化的功能進行創(chuàng)新設(shè)計，使新的系統(tǒng)具有更強的處理能力和更多的系統(tǒng)功能。這種系統(tǒng)具有多種可以編程的模式，每一個探測器及每一個智控設(shè)備都可以獨立編入模式，而每一種模式都可以通過遠程電話或戶內(nèi)鍵盤來控制。比如將某一模式編為晚上就寢模式，這時可以將防盜系統(tǒng)的相關(guān)探測器設(shè)防、燈光關(guān)閉、熱水器關(guān)閉、煤氣閥關(guān)斷等。系統(tǒng)還具有萬能聯(lián)動功能，即任何傳感器可以和任意執(zhí)行器之間產(chǎn)生聯(lián)動。煤氣探測器報警可以聯(lián)動打開排氣扇，同時關(guān)閉煤氣閥;入侵探測器報警可以聯(lián)動打開陽臺燈光;甚至可以做到在單元門口刷卡開門時，家里的防盜系統(tǒng)自動撤防，燈光自動打開，迎接主人的到來。在綠色節(jié)能方面，系統(tǒng)可增加如下功能：一是空氣質(zhì)量探測與排氣設(shè)備聯(lián)動，以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量與有害氣體的及時排出;二是室內(nèi)濕度監(jiān)控與抽濕設(shè)備聯(lián)動，以保證室內(nèi)具有合適的濕度環(huán)境;三是人離斷電，將相關(guān)電源開關(guān)集中在模式中進行控制，避免電視、空調(diào)等家用電器在待機時的電能損耗以及忘了關(guān)燈等行為造成的浪費。在安全方面，系統(tǒng)可考慮接入老人自動報警器，通過判斷傳感器狀態(tài)和位置進行自動報警;在火災(zāi)報警和應(yīng)急逃生方面，新的家庭智能化系統(tǒng)也應(yīng)有所作為，通過火災(zāi)探測器和逃生裝置的接入，使住戶能夠在火災(zāi)事故發(fā)生時不僅能夠及時發(fā)出報警，還能通過逃生裝置在第一時間逃離現(xiàn)場，保障人員的生命安全。

　　由此可見，隨著家庭智能化的不斷發(fā)展，家庭安保系統(tǒng)將逐步擴展成為家庭智能控制中心，在提高人們居住生活水平上發(fā)揮越來越大的作用。

　　創(chuàng)新的集成系統(tǒng)架構(gòu)

　　以家庭智能化為核心的住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)一般包含安全防范、管理與監(jiān)控、信息網(wǎng)絡(luò)三個子系統(tǒng)。其中，安全防范子系統(tǒng)又包含住宅報警裝置、訪客對講裝置、周界防越報警裝置、閉路電視監(jiān)控裝置與電子巡更裝置;管理與監(jiān)控子系統(tǒng)包括自動抄表系統(tǒng)、車輛出入與停車管理、緊急廣播與背景音樂、物業(yè)管理計算機系統(tǒng)以及設(shè)備監(jiān)控裝置。以上多個分子系統(tǒng)與電話、電腦、電視網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，形成了通常意義智能化小區(qū)的主要組成部分。

　　在上述系統(tǒng)中，安全防范子系統(tǒng)與管理監(jiān)控子系統(tǒng)的功能，一般都是由獨立的分子系統(tǒng)實現(xiàn)，并在小區(qū)管理中心層面通過物理連接實現(xiàn)聯(lián)動功能和通過信息平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這就是業(yè)內(nèi)通常所說的系統(tǒng)集成。

　　這種系統(tǒng)集成的特點是功能子系統(tǒng)與物理子系統(tǒng)一一對應(yīng)，系統(tǒng)是由下而上建設(shè)，即先完成子系統(tǒng)建設(shè)再在中心實現(xiàn)有限的集成。各子系統(tǒng)使用不同廠家產(chǎn)品與不同的協(xié)議標準，每個系統(tǒng)的管線、設(shè)備、運行和維護都是獨立的，這種系統(tǒng)集成具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、經(jīng)濟性不佳、可靠性不強和設(shè)備不能互通互換等不足之處。

　　于是，從系統(tǒng)設(shè)計的角度，業(yè)內(nèi)人士提出了從系統(tǒng)集成到集成系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。

　　集成系統(tǒng)是建立在統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺上、實現(xiàn)多功能融合的簡單化系統(tǒng)，其特點是在一個具有標準接口的網(wǎng)絡(luò)上掛接不同的多功能終端，實現(xiàn)以往需要多個獨立系統(tǒng)才能完成的多種功能要求。集成系統(tǒng)與系統(tǒng)集成的區(qū)別在于，集成系統(tǒng)是一種自上而下的結(jié)構(gòu)，是先建立控制網(wǎng)絡(luò)，再延伸出各個功能子系統(tǒng)。并且，集成系統(tǒng)的前端設(shè)備是多功能的、開放的、可以擴展的設(shè)備。如系統(tǒng)主機、終端與模塊采用標準化接口設(shè)計，不同廠家產(chǎn)品可以互換，而且其功能可以擴展，當需要增加功能時，不必再開挖管網(wǎng)，簡單可靠、方便節(jié)約。

　　顯然，這種創(chuàng)新型的集成系統(tǒng)架構(gòu)具有結(jié)構(gòu)優(yōu)化、經(jīng)濟節(jié)約、維護方便、效益提高等優(yōu)點。同時，有效地實現(xiàn)了系統(tǒng)的綜合監(jiān)控管理、實現(xiàn)相關(guān)子系統(tǒng)的協(xié)同與聯(lián)動、優(yōu)化簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減輕設(shè)計施工與驗收工作、縮短周期并方便系統(tǒng)運行維護。在系統(tǒng)設(shè)計時，采用集成系統(tǒng)的理念和架構(gòu)，能夠從根本上減少甚至避免系統(tǒng)安裝維護所遇到的諸多問題。

　　從以前簡單的子系統(tǒng)羅列，發(fā)展到了采用融合與集成技術(shù)，人們要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)盡可能優(yōu)化與簡化，而且采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)品和系統(tǒng)越來越多，人們體會到了減少線纜與共享資源的好處，以及人們對電話、電視、寬帶的結(jié)構(gòu)化和標準化模式非常習慣與認同，于是，要求系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、標準化、智能化的呼聲也日益強烈。因此，這種創(chuàng)新型的系統(tǒng)架構(gòu)是可行的，也是大勢所趨。

　　系統(tǒng)可靠性設(shè)計建議

　　有了先進的家庭智能化功能和創(chuàng)新的系統(tǒng)架構(gòu)，是不是就能高枕無憂了呢?根據(jù)筆者多年的產(chǎn)品設(shè)計與工程實施經(jīng)驗，認為答案是否定的。由于家庭智能化是二次成型的系統(tǒng)產(chǎn)品，其系統(tǒng)的工程特性在用戶滿意度提升上起到至關(guān)重要的作用。在智能家居系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)過程中，應(yīng)充分考慮這種集成的可變因素。在可靠性與工藝性設(shè)計上，減少今后集成可能帶來的不穩(wěn)定因素，這也是系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)廠家遇到的新課題和新挑戰(zhàn)。

　　首先，小區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)是集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，一定要選擇被廣泛接受并被證明有效可靠的通訊協(xié)議。以前對控制網(wǎng)絡(luò)的爭論比較多，但通過近幾年的實踐，人們越來越務(wù)實地認識到，無論何種控制網(wǎng)絡(luò)形式，只要能夠可靠傳輸信號，并且具有標準化接口，都能成為智能小區(qū)集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)與載體。以太網(wǎng)和現(xiàn)場(總線)控制網(wǎng)絡(luò)是當前應(yīng)用于智能小區(qū)集成系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)形式。其中基于LonTalk協(xié)議的LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)是一種通用的、開放式的互動測控網(wǎng)絡(luò)，可與多家廠商的現(xiàn)有產(chǎn)品及不同網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議設(shè)備組網(wǎng)。在小區(qū)內(nèi)建立LonWorks現(xiàn)場總線，可以將現(xiàn)有智能設(shè)備組網(wǎng)。同時，面向未來，可以接駁各種接受LonTalk協(xié)議的智能設(shè)備，并能與IP局域網(wǎng)融合。中國標準化管理局(SAC)已將LonWorks技術(shù)轉(zhuǎn)化為下列控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準(國家標準)：GB/Z20177-2006控制網(wǎng)絡(luò)LonWorks技術(shù)規(guī)范;GB/T20299.4-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》第4部分：控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)用要求。

　　對于大型小區(qū)，系統(tǒng)戶數(shù)可達數(shù)萬戶，總線距離可達數(shù)公里，此時應(yīng)構(gòu)建適應(yīng)于各種規(guī)模的多節(jié)點、長距離復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)體系，并采用模擬分區(qū)技術(shù)使數(shù)千戶的大型小區(qū)如同幾十戶一樣穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)還應(yīng)通過建立完善的模塊化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使用戶不管是實現(xiàn)單一系統(tǒng)功能還是強大的多系統(tǒng)集成功能，都能在控制網(wǎng)平臺上通過功能模塊的增減來方便地實現(xiàn)。只要業(yè)主需要，可以一步到位或分步實施。

　　其次，要非常重視未來所面臨的不同工程與應(yīng)用環(huán)境下的系統(tǒng)表現(xiàn)。大量的系統(tǒng)完善工作，應(yīng)該在工廠里完成而不是在施工現(xiàn)場，這樣的系統(tǒng)才是一套真正成熟的系統(tǒng)。這包括解決在低溫環(huán)境下的溫度補償問題、在潮濕環(huán)境下的防蝕散熱問題、在多雨環(huán)境下的密封防水問題，以及在多雷環(huán)節(jié)下的防雷接地問題。這些都需要在工廠模擬環(huán)境或通過現(xiàn)場問題的剖析來逐一認真解決，一個產(chǎn)品的成熟度如何，很大程度上取決于上述細節(jié)問題處理得如何。

　　此外，系統(tǒng)在工程安裝調(diào)試中的方便設(shè)計也非常重要。家庭智能化有一個顯著的特點，就是安裝、調(diào)試與維護的工作量非常大，需要大量的人力物力投入，成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。針對這個問題，系統(tǒng)在設(shè)計時，就應(yīng)考慮安裝與維護的方便性，比如系統(tǒng)可以通過Internet遠程調(diào)試與維護。通過網(wǎng)絡(luò)，不僅使住戶能夠?qū)崿F(xiàn)家庭智能化系統(tǒng)的控制功能，還允許工程人員在遠程檢查系統(tǒng)的工作狀況，對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行診斷。這樣，系統(tǒng)設(shè)置與版本更新可以在異地進行，從而大大方便了系統(tǒng)的應(yīng)用與維護，提高了響應(yīng)速度，降低了維護成本。

　　系統(tǒng)安裝的方便性與冗錯性設(shè)計，以及系統(tǒng)使用的簡單化與人性化設(shè)計，也都會影響整個系統(tǒng)的口碑。業(yè)內(nèi)人士都知道，電話線接錯或短路是不會導(dǎo)致系統(tǒng)損壞的，而家庭智能化系統(tǒng)也應(yīng)做到這一點，避免因為系統(tǒng)的“脆弱”導(dǎo)致對家庭智能化系統(tǒng)的非議增加。值得指出的是，工程中的許多問題并不是施工員的問題而應(yīng)該是廠家的責任。

　　結(jié)語

　　家庭智能化系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)進入了第二個十年，從簡單的對講系統(tǒng)，到如今的智能化小區(qū)，我國的智能小區(qū)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)都走到了新的階段，雖然目前大量小區(qū)的實際應(yīng)用還很簡單，全面的家居智能化系統(tǒng)公司還在為未來而艱苦努力，但業(yè)內(nèi)者應(yīng)該保持信心，只要經(jīng)過功能創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及合理化人性化設(shè)計等方面的探索與實踐，家庭智能化系統(tǒng)定將越來越受到廣大用戶的歡迎，家庭智能化產(chǎn)業(yè)也定將能不斷發(fā)揚光大。