李守容

摘 要:隨著網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展、人們生活水平的提高,小區(qū)建筑逐步進(jìn)入智能化進(jìn)程,數(shù)字智慧和住宅熱潮涌動(dòng)。數(shù)字式環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)信息化家電、智能型住宅成為人們追求的生活空間。住宅的智能化需要自動(dòng)化解決方案的支持,本文提出一種智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,具有成本低,功能完善的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號:TN711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0018-01

家庭自動(dòng)化控制系統(tǒng),又稱中控系統(tǒng),是目前家居裝飾的熱門話題,也是居家生活的潮流;家居自動(dòng)化控制系統(tǒng)是智能家居的核心,一般稱之為智能家居[1]。目前,隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展,以及相應(yīng)技術(shù)產(chǎn)品成本的降低,智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也不斷呈現(xiàn)多樣化、多元化的發(fā)展趨勢[2],滿足不同層次的居民的需求。本文提出一種基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)方案,輕松實(shí)現(xiàn)室內(nèi)照明控制、窗簾控制、環(huán)境控制、家電控制、門鎖監(jiān)控等時(shí)尚科技風(fēng)的現(xiàn)代家居,體驗(yàn)高效、舒適、安全、便利、節(jié)能的生活環(huán)境。

1 系統(tǒng)概述

該智能家居系統(tǒng)功能穩(wěn)定、先進(jìn),除了滿足普通家居功能外,該系統(tǒng)還增加很多亮度、人體、溫濕度感應(yīng)探測器,通過采集住宅內(nèi)部環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)家用電器的實(shí)時(shí)智能控制,不僅節(jié)能而且有效提高家居生活的質(zhì)量。

同時(shí)該系統(tǒng)控制功能強(qiáng)大,住戶在家通過戶內(nèi)控制面板實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)現(xiàn)場控制,PDA通過室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)家庭所有設(shè)備的集中控制,外出時(shí)用戶通過手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)即可遠(yuǎn)程查看家中情況和控制燈光、窗簾家電等。交換機(jī)實(shí)現(xiàn)小區(qū)局部網(wǎng)絡(luò)、外部互聯(lián)網(wǎng)、智能終端以及各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換對接。

智能家居網(wǎng)關(guān)是系統(tǒng)核心,安防報(bào)警系統(tǒng)、智能家電控制系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)等都是通過智能家居網(wǎng)關(guān)集成的一個(gè)整體系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)控制面板對所需控制燈回路、排氣扇啟停的任意設(shè)置,室內(nèi)機(jī)智能終端、PDA智能控制器對用戶設(shè)置自己喜愛的情景模式,一鍵遙控等幾種。在客廳和廚房放置兩個(gè)Zigbee轉(zhuǎn)發(fā)器,組建戶內(nèi)全覆蓋的局部家庭無限網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)智能控制器方便快捷的無線集中控制[3]。

2 系統(tǒng)組成

本文提出的智能家居系統(tǒng)方案由計(jì)算機(jī)主控管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)、平板電腦等實(shí)現(xiàn)對家居設(shè)備的集中控制,將家庭智能控制、信息交流、消費(fèi)服務(wù)、安防監(jiān)控等家居生活有效的結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)一體化控制。系統(tǒng)在安全穩(wěn)定性、通信可靠性、高效便捷性、智能控制性、方便操作性等方面的要求很高,在任何地方的終端均可通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制管理家居系統(tǒng)高效有序運(yùn)行。該系統(tǒng)具備人性化設(shè)計(jì),系統(tǒng)組成包括:

·可視對講子系統(tǒng),對來訪者通過可視通話識別,自動(dòng)開啟門鎖,當(dāng)有陌生人侵入時(shí)會自動(dòng)發(fā)生報(bào)警;

·家居安防子系統(tǒng),穩(wěn)定安全性高,能提供多種布防磨損,坐在床上就可以靈活遙控家中所有設(shè)備;

·窗簾控制子系統(tǒng),臥室的窗簾在陽光強(qiáng)烈照射時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉,防止室內(nèi)的家具因陽光的過度照射而受到損壞,環(huán)保節(jié)能;業(yè)主不再需要親自去拉窗簾,只需要通過遙控器即可輕松控制每一個(gè)窗簾的開啟與關(guān)閉。

·智能照明控制子系統(tǒng),對室內(nèi)燈光進(jìn)行集中控制,實(shí)現(xiàn)燈光的無線遙控、情景控制。

燈光智能控制子系統(tǒng),通過設(shè)在每個(gè)房間的人體感應(yīng)探測器,將智能家居系統(tǒng)設(shè)置成感應(yīng)控制模式,業(yè)主直接走到相應(yīng)區(qū)域,對應(yīng)相應(yīng)區(qū)域的燈具會自動(dòng)打開,業(yè)主離開,燈具會延時(shí)一段時(shí)間后熄滅。

溫度控制子系統(tǒng),通過對空調(diào)接口的紅外學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)對家居空調(diào)的開關(guān)和溫度的調(diào)節(jié)。

現(xiàn)場控制子系統(tǒng),該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)固定控制面板+移動(dòng)集中控制,安裝在各個(gè)房間的智能控制面板可預(yù)先寫入程序,預(yù)設(shè)需要控制的燈、空調(diào)、排氣扇等啟停。

家庭影音系統(tǒng),看電影,只需要按下“影院場景按鍵,投影幕布自動(dòng)放下,調(diào)節(jié)光至電影模式,開啟影音播放和功放。

3 系統(tǒng)功能

(1)遠(yuǎn)程控制

可通過遠(yuǎn)程登錄方式對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)及修改設(shè)置,如業(yè)主需要對功能進(jìn)行升級完善,可通過Internet網(wǎng)絡(luò)修改程序,業(yè)主可以使用手機(jī)遠(yuǎn)程遙控戶內(nèi)燈光、窗簾、家電。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持視頻的傳輸,它有一個(gè)USB接口,可以直接連接攝像頭并通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻傳輸,進(jìn)行室內(nèi)監(jiān)測和控制。

(2)安防報(bào)警

安防系統(tǒng)啟動(dòng)后,所有門窗都是出于最佳戒備狀態(tài),當(dāng)有外人入侵,門窗自動(dòng)關(guān)閉,智能報(bào)警器和安防系統(tǒng)鳴響警笛,同時(shí)將警情傳送至用戶手機(jī)和保安中心。業(yè)主通過手機(jī)或是電腦可遠(yuǎn)程訪問網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)觀察家中情況。家中遇到火災(zāi)或是煤氣泄漏,煙探測器或煤氣探測器及時(shí)響應(yīng),智能設(shè)防第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)。

(3)電器智能控制

安裝在每個(gè)房間亮度、人體、溫濕度感應(yīng)探測器,會根據(jù)業(yè)主事先設(shè)置的各種情景模式,自動(dòng)采集當(dāng)前房間內(nèi)的各種物理環(huán)境量的信息給輸入模塊,經(jīng)過芯片分析發(fā)出電信號給執(zhí)行器,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電器的響應(yīng)。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

網(wǎng)關(guān)是這個(gè)集成系統(tǒng)的核心,將每個(gè)子系統(tǒng)之間都可以進(jìn)行集成管理和控制,傳輸模式采用UTP5E超五類線,系統(tǒng)簡便又經(jīng)濟(jì),四聯(lián)智能面板可單獨(dú)控制某一盞燈也可以集中控制某一回路等,只需要對智能面板進(jìn)行簡單的變成設(shè)置。智能紅外學(xué)習(xí)IR通過對空調(diào)接口、數(shù)字電視、紅外幕簾學(xué)習(xí),使之集成在一個(gè)無線遙控器,使用戶操作更加便捷,組建家庭傳感器網(wǎng)絡(luò),摒棄傳統(tǒng)開關(guān)在火線回路開斷控制,取而代之的是模擬信號輸入-輸入模塊分析-電信號輸出-執(zhí)行器動(dòng)作-空氣開關(guān)響應(yīng)的循環(huán)控制模式,遠(yuǎn)離220V強(qiáng)電,操作更加安全便捷,可通過控制面板、移動(dòng)觸摸板,手機(jī)等任意方式控制,通過手觸摸面按鍵或是遙控器可調(diào)節(jié)亮度、燈管開閉,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,電動(dòng)窗簾以及場景調(diào)用與修改。

5 結(jié)語

目前有許多種智能家居系統(tǒng)存在缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),成本高的缺點(diǎn),本文提出的智能家居系統(tǒng)模式采用市場上通用的產(chǎn)品和裝置,可以克服這些缺點(diǎn),促進(jìn)智能家居系統(tǒng)的實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡自興.智能控制系統(tǒng).清華大學(xué)出版社,2006.

[2] 智能家居行業(yè)的現(xiàn)狀與困境.http://dichan.sina.com.cn/zt/zhinengjiaju/

[3] 智能家居.百度文庫,http://wenku.baidu.com/view/680307a30029bd64783e2cd7.html