毕业设计（论文）实用家庭智能化方案.doc

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1、 综合毕业实践报告（论文）综合毕业实践题目：实用家庭智能化方案系 部:电气工程系所学专业：电气工程及其自动化学生姓名：班级：410410学号：起迄日期：2006.92006.11实践地点：淮安信息职业技术学院指导教师：专业技术职务：顾问教师：2006年11月摘 要家庭智能化就是由一个智能化系统构成安全、舒适和便利的信息化居住空间，从而适应人们在21世纪信息社会中的快节奏和与外部世界保持完全开放的生活环境。本文主要介绍了家庭智能化的起源，发展趋势，系统特点，综合布线情况，对它的系统案例进行了实际的分析，以及智能化住宅的历史、现状和将来的发展趋势，对小区智能化的系统，以及以太网在智能住宅中所起的作

2、用进行了系统的介绍。根据实际需求简述了智能化住宅中几个值得注意的问题。关键词：智能化 住宅小区 布线 以太网目 录概述1第1章 家庭智能化21.1 家庭智能化和它的起源21.2 家庭智能化的布线31.3 家庭智能化的发展趋势41.4 家庭智能化系统特点5第2章 家庭智能化的应用62.1 家庭智能化的应用背景62.2 家庭智能化的需求分析82.3 国外国内概况9第3章 住宅小区智能化内涵与功能目标113.1 住宅小区与家庭智能化内涵与范畴113.2 智能小区物业管理功能目标113.3 智能小区综合信息服务与接入网功能目标123.4 智能小区家庭保安与自动化功能目标133.5 智能化住宅小区系统构

3、成13第4章 家庭智能化系统应用案例19结束语23致谢24参考文献25 概述随着21世纪的到来，特别是近年现代高科技和信息技术（IT）正在由智能大厦（IB）走向智能住宅小区，进而走进家庭（SH）。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个理想的目标。国家也在2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目实施方案中，将建设智能化小康示范小区列入国家重点的发展方向。因此也就必然促使智能化技术从智能大厦建设热中向智能小区乃至家庭智能化的方向发展。早在几年前，美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”（Smart Home）的概念。其实现目标

4、就是：“将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术（HBS）连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。”我们也可以这样来理解，家庭智能化就是由一个智能化系统构成安全、舒适和便利的信息化居住空间，从而适应人们在21世纪信息社会中的快节奏和与外部世界保持完全开放的生活环境。早在1983年美国电子工业协会就组织专门机构开始制定家庭电气设计标准，并于1988年编制了第一个适用于家庭住宅的电气设计标准，即：家庭自动化系统与通讯标准，也有称之为家庭总线系统标准（HBS）。在其制定的设计规范与标准中，智能住

5、宅的电气设计要求必须满足以下三个条件，即：（1）具有家庭总线系统（2）通过家庭总线系统提供各种服务功能（3）能和住宅以外的外部世界相连接我国也从1997年初开始制定小康住宅电气设计（标准）导则在“导则”（讨论稿）中规定了小康住宅小区电气设计在总体上应满足以下的要求：（1）高度的安全性（2）舒适的生活环境（3）便利的通讯方式（4）综合的信息服务（5）家庭智能化系统同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化和通讯与网络配置等方面提出了三级设计标准，即：第一级为“理想目标”第二级为“普及目标”第三级为“最低目标”智能小区应具有以下基本职能：（1）电话、电视等信息交换的需要；（2）生命、财产

6、等安全保障的需要；智能化家庭所提供的是，人们足不出户就可以进行电子购物、网上医疗诊断、参观虚拟博物馆和图书馆、点播VOD家庭影院，甚至于在数千里之外遥控家里的空调设备进行温度调节和家庭电器的控制，照明的亮度调整，当家庭中发生安全报警（包括：盗警、火警、煤气泄漏以及疾病紧急呼救等），在外的家庭成员可以在接到报警信息以后，通过电话线路查询和确认家庭中的安全状况。第1章 家庭智能化1.1 家庭智能化和它的起源上个世纪80年代初，智能化小区建设起源美国。随着大量采用电子技术的家用电器面市，开始称之为“住宅电子化”；上个世纪80年代中期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体，形成了

7、“住宅自动化”概念（HA，Home Automation）；80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称智慧屋，在欧洲称时髦屋。上个世纪80年代末日本建设省在推进智能建筑概念时，抓住用于住宅的总线技术为契机，提出了家庭总线系统概念，在1988年9月制定了HBS标准。1988年初提出对住宅区内所有住宅的信息管理采用超级家庭总线技术。1990年，日本在幕张建立了一个高水平示范性的智能住宅区，美国、新加坡也都建有基于EIA在1988年制定的智能化住宅系统及其通信标准家庭总线的智能化住宅。美国和北美还建成了一个“无现

8、金小区”。它是在电子商务、网络技术的基础上，出现在90年代中期的智能化住宅区。小区中实现了用电子货币取代现金，其功能涉及信用卡、网络结算、电子交换、信息安全资信。此外，美国、日本都已对居住小区智能化系统制定了技术标准，进行智能化住宅建设。应用于智能化居住小区的产品，在发达国家已形成系列。很多已建或新建小区家庭中已安装了三表远传系统、可视对讲系统、防盗报警系统等，这些系统无疑提高了居室的安全及舒适程度。但也存在一些问题，由于系统繁多，给使用和维护带来很大麻烦，并且室外布线的数量很多，安装成本及设备成本较高，对于住户是不小的经济负担。在WINGSUNG智能小区解决方案中，采用了在每户设置家庭智能控

9、制器的方式，实现了住户的家庭智能化管理。系统的核心设备是家庭控制器，它可以处理各种传感器的信号，做出相应的处理，并具有联网能力。住户内安装的传感器有门磁感应开关、红外移动探测器、煤气泄漏探测器、烟感、温感及其它安全传感器。家庭控制器通过网络联接到小区管理中心，实现小区管理中心对每一住户的安全监控。1.2 家庭智能化的布线在国外对应于我们所说的家庭智能化没有特别专门的广泛被采用一个词汇，与之最相关的可能是 Security（安防报警）、Home Automation（家庭自动化）、Smart Home、Intelligent Home等等。这里Intelligent Home和Smart Hom

10、e字面上最象我们所说的家庭智能化，但它仅是众多词语中的一个。国外单独安防报警的系统有很多，例如CENTROL，CK、EL、ADEMCO、ROKONET、PARADOX等等。这些厂家都是专业生产安防设备的，历史都很悠久，产品的可靠性以及性能都已经历了长期验证。不足之处在于其价格高和联网报警的能力方面差，在中国的市场推广遇到了阻力。同时具有安防报警和家庭自动化的系统或厂家也有很多，例如X10系统、CEBUS、EIB，OMNI、COMFORT、8X、CRESTON、PANJA、IBM、HOME AUTOMATION等等。这些系统除了传统的安防报警功能外还扩展了自动控制的功能，包括远程电话控制，本地灯

11、光控制功能，有的系统还包括本地界面二次设计，音响电视等娱乐系统的多点控制功能。目前国内的家庭智能化系统与国外的系统的区别是它不仅有家庭的功能，还有小区的功能。家庭功能一般都仅仅做了安防和一部分控制功能，小区部分增加了抄表、信息广播、小区的联网功能以及进一步扩展到广域网的接。国内的家庭智能化系统的功能近来有趋同的趋势，即安防、控制、抄表和信息广播。区别可能在于布线方式和信息协议。家庭智能的布线方式一般有五种：（1）星型连接（2）总线连接（3）电力线载波连接（4）红外连接（IR）（5）无线（RF）连接从稳定性角度，星型连接最稳定可靠，总线连接次之，电力线载波连接再次之、红外连接（IR）再次之、无线

12、（RF）连接最差。传统的安防系统都是采用星型连接方式，因此也是最可靠的。总线连接虽然也需要布线，但在点数较多时，数量上比星型的连接要少，其可靠行一般可以接受。电力线载波与无线连接存在类似的问题，主要是相邻的家庭之间的干扰问题，从技术角度电力线载波可以采用隔离等技术来解决互相之间的干扰问题，无线方式要低成本地解决互相之间的干扰相对困难，一般只有采用跳频技术才可以真正解决，再加上无线还有供电问题，因此无线在家庭智能中应是一种次选方案，尤其是安防系统。家庭智能布线方式的选择要从市场角度来看问题。家庭智能有三块市场：新建的住宅小区市场、个人家装市场、旧房改造市场。新建住宅区一般以小区为单位，要求联网报

13、警、信息互动。小区在建设中实现智能化对布线的要求不应以布线是否复杂为首要，而以可靠性为第一要求。一个小区整个实现智能化，哪怕是有一个问题，都是乘以户数的问题总量。在小区中实现家庭智能一般不宜实现得太复杂，不然验收和维护都将是大的问题。因此在小区中实现智能化应以星型连接为主。个人家装市场要求比较个性化的家庭智能功能，但没有联网的要求。由于个人家装一般是由装修公司来主推，能够实现的销售都比较高，因此对家庭内部的功能要求一般也较多，实现的点数也相应较多。这时对系统的可靠性要求的同时还有扩展性的要求，由于这时布线不是什么大的问题，家装市场应尽量采用星型和总线两种方式。旧房改造市场一般对布线的要求以尽量

14、少地布线为首要。这时星型和总线两种布线方式有时显得力不从心，因此，旧房改造市场中电力线载波和无线应是主要的连接方式。做为一个实际的家庭智能化系统，最佳的方案应该是各种布线方式可以混合使用的方案。例如安防尽量采用星型连接方式，同时也可以用总线的方式或者无线的方式做为补充。电力线载波很难用于安防探头的连接方式，因为无法解决停电时的信号传输问题。星型连接还是信息综合布线的最佳解决方案。灯光和除了信息类家电以外的电器如空调等的控制可以采用总线、电力线、无线或红外等方式。目前市场上的产品一般只采用一种布线方式，其灵活性和对市场的适应性都有所欠缺，市场呼唤具有灵活布线方式的产品的出现。1.3 家庭智能化的

15、发展趋势（1）Internet网络的家庭化。这种趋势正在被许多事实验证：2001年被发展商、ISP们炒得沸沸扬扬、如火如荼的小区宽带网建设实质上就是把以前的办公局域网、校园网技术引入到小区内，进而引入住户家庭。另外，互联网站和网页的内容也将逐渐趋向于个性化和专业化，出现专门针对家庭生活，以及家庭中个性对象（如主妇、老人、孩子等）的专业网站和网页内容，如：专业的物业管理、商务服务、生活服务、教育服务、医疗服务、娱乐服务等等。（2）信息家电的普及。随着技术的发展，家用电器会越来越趋向于信息化、集成化。家用电器厂商们通过将功能不断强大的微电脑芯片植入产品来提高家用电器的自动化水平，完善功能。而且随着

16、嵌入式操作系统的技术发展和应用平台标准化，信息家电的产品种类会越来越多，功能会越来越强大，集成度会越来越高。将来的家用电脑将不在是一个简单的信息处理和存储设备，它可能会集数字电视、音响、可视电话等功能于一身，成为名副其实的家庭信息终端设备，互动电视、VOD点播、上网冲浪等都将成为基本功能。目前很多公司已经把信息家电列为下一步的重点发展计划，比如微软（Microsoft）的“.net” 计划，联想（Legend）的“.home”计划，目的就是要将传统的信息技术产业向信息家电行业转变，因为这里蕴藏着无限的商机和广阔的市场。（3）家庭网络和住宅自动化控制系统的技术应用。家庭综合网络的出现是住宅智能和

17、信息产品不断完善和投入实际应用的必然结果。因为所有智能产品功能的实现都有赖于信息的传递，传输介质必不可少，而目前国内还没有统一的技术标准和行业规范，各种技术和协议互不兼容，致使住宅内的布线网络纷繁杂乱，不仅增加了投资，造成不必要的浪费，而且增加了管理和维修的难度。统一协议、统一介质的家庭综合网络会从根本上解决这些问题，是可以预见的发展趋势。统一的网络必然要求统一的自动化控制系统，以实现功能完善、可操作性好、利用价值高的住宅智能化控制，相信随着信息家电的普及和家庭网络的进一步完善，住宅自动化控制系统将越来越成熟。（4）智能化、网络化的物业管理。未来的智能小区和住宅，借助众多智能化系统功能的充分应

18、用，将使物业管理的水平和质量得到极大提高，同时大大降低管理和运行成本，让物业公司和住户都从中受益。比如：通过智能系统的应用，小区和住宅的安全保卫能力得到提高，小区设备设施的管理更加有效，小区住户综合与信息服务更加方便、快捷等等。同时，住宅和小区的智能化应用以及物业公司众多业务的智能化管理使许多管理数据和服务内容实现了信息化，为物业的网络化管理创造了方便条件，使物业的远程、异地、集中管理成为可能，从而使高素质、高水平的物业公司能够扩大服务规模，增加服务手段，使之有条件为住户提供更高质量、更多内容的服务和管理。1.4 家庭智能化系统特点LW800IPV家庭智能化信息处理系统，利用先进的数据压缩技术

19、，网络通讯技术，家电控制技术，综合布线技术及可视对讲技术，将于家居生活有关的子系统有机的结合在一起，通过统筹管理，不仅为现代化的住宅小区实现了安防监控，更将家庭安防，远程集中抄表，小区广播短信息，可视对讲，远程家电控制等多种功能有效的结合在一起。针对家庭和小区设计，具有施工方便，使用方便，适用范围广，功能强大和可靠性高等特点。主要特点如下：（1）采用TCP/IP协议，符合IEEE802.3标准（2）多功能实现家庭安防，远程集中抄表，小区广播短信息，可视对讲，远程家电控制。（3）大屏幕彩色全中文操作菜单，提示信息丰富，操作菜单友好。（4）系统高度集成，传输线少，不仅节省成本，而且稳定性高，降低了

20、系统的造价及日后的维护成本。（5）模块化系统各组成部分均采用模块化的设计方案，其核心部分为嵌入式的微处理器，正正做到了智能分散和系统的高度协调。高可靠数据存储，定时查询各安防，抄表端口，采用先进的算法，可精确的采集各信号源的数据，同时采用多处存储及对数据进行效验的方法，保证了数据的准确。（6）真正家电控制红外编码的自学习，并集成了家电厂家常用的红外编码方式，可精确控制家电。（7）图像清晰稳定：视频分配器采用高保真推挽式交流负反馈放大器，使视频信号在放大分配过程中的失真大大减少。（8）具有免接触IC卡门禁功能，实现“一卡通”门禁功能。第2章 家庭智能化的应用2.1 家庭智能化的应用背景20世纪8

21、0年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为智慧屋（WH，Wise House），在欧洲称为时髦屋（SH，Smart House）。2000年由建设部和国家技术监督局联合发布的国家标准智能建筑设计标准（GB/T503142000），其中第12章“住宅智能化”明确住宅智能化要体现“以人为本”的原则，并对住户智能化设备的配置做了很具体的要求。建设部曾把我国智能化住宅分为四种类型：安置型、实用性、舒适型和豪华型。从我国国情来看，其中实用性与舒适型应当成为智能化住宅建设的主流。由于电子技术的迅猛发展，电子产品的多样化

22、，以及目前无严格的规范标准，因此设计方案中常常面临多种选择，这就需要业主与设计人员权衡利弊，以寻求一个相对优化的方案。1家庭安防系统就是运用现代通信、计算机等先进技术，通过对各类探测器及相关处理设备的综合使用，达到对家庭安全提供保障。安防系统的基本设备是探侧器，根据需要在住宅中要安装。安装于一层客厅，二层起居室及主卧，吸顶安装。家中一旦失火，立即能将报警信号传送至保安室，室外安装的警笛发出声光信号。1.1煤气探测器安装于厨房靠近煤气管道的墙面上，可有效防止煤气泄漏危及主人的生命，一旦煤气发生泄漏则报警，还可以配合使用切断供气的产品，这样能及时切断煤气。1.2磁控开关安装于大门、窗户上，主人外出

23、时，一旦有人打开大门、窗户就会报警。1.3红外线探测器安装于客厅、起居室等公共部位。此探测器的探测范围很大，能覆盖整个房间，防范一个很大的空间。一旦有人闯入房间内，红外线探测器就会报警。对于有宠物的住户，还可用防宠物双红外线探测器，以防止因宠物跑动引起的误报。1.4紧急按钮在客厅、主卧、卫生间等房间暗装紧急按钮，用于防劫防抢及紧急求助，当出现意外事故时能够手动按动紧急按钮，将报警信号传送给小区管理中心。另外为方便使用紧急按钮，还可适当配置无线按钮，此按钮外形如钥匙链，可随意置于方便之处，不引入注意。一旦遇紧急情况，能方便快捷的传递信号，以得到及时有效的救助。2可视对讲系统如有客人访问，可按动大

24、门上的按键，主人在家里通过液晶显示屏能很清晰的看到室外情况，免除陌生人的打扰。除此以外，小区内的各个别墅之间也可实现可视对讲。系统功能示意图如下：数位室外机集控器中心管理主机呼叫/对讲呼叫/对讲呼叫/可视对讲电锁可视对讲功能示意图本工程中，居室的大门安装了门口机，通过门口机上的摄像头，将图像传送至室内。一层客厅入口及二层起居室各设一只液晶显示屏，可通过显示屏上的按键选择屏幕菜单，显示家庭设防与报警状态、家用电器控制以及家庭信息留言显示（结合本地区情况，工程中取消了原有的三表数据查询系统）。3信息网络系统通常语音通信系统、有线电视系统及数据通信系统被统称为信息网络系统。3.1语音通信系统在客厅、

25、卧室、书房及卫生间均设置多处电话终端，以实现现代家庭的基本通讯。3.2有线电视系统在客厅、卧室、书房等设置多处电视终端，目前有线电视仍然是一种普遍的家庭休闲、娱乐方式，因此有线电视的设置上以方便使用，互不影响，提高生活质量为主。3.3数据通信系统通过家庭宽带网络实现家庭办公（SOHO）、家庭娱乐（VOD点播、网上游戏）、家庭上网、网上教育、网上购物、远程医疗，以及远程控制等功能。4家电设备及环境调控的自动化管理随着人们生活水平的不断提高，人们在节假日、公休日的休闲方式及出行方式的改变，就需要对家电设备自动化控制或通过通讯设施进行远程控制。4.1家庭照明自动控制通过安装智能控制器，对客厅、起居室

26、及卧室内的灯具开关进行遥控，或者通过通讯网络实现照明的远程控制，当主人外出不在家时，室内照明定时开启，有效迷惑不法分子，使其不敢轻易上门。4.2家庭窗帘自动开、闭控制可在室内对其遥控，也可远程控制。方便使用，防范盗贼。4.3家电控制如空调、电热水器、煤气开关阀门及电饭堡等的远程控制，当主人外出要回到家时，或办公室办公时，都可通过电话或手机遥控家中的家用电器，可实现空调的提前预热或制冷；电热器水的加热；电饭堡的开启等等。2.2 家庭智能化的需求分析近几年家居智能行业逐渐形成，可用的接近现实需求的产品在不断增加，集成商、开发商以及装修公司已经积累了很多经验。可以说智能化目前已经逐渐深入人心。从产品

27、角度看，目前在中国市场上大家比较熟悉的有综合布线箱、灯光控制和适合小区整体采用的集对讲、安防、控制、抄表和信息广播功能于一体的家庭智能主机和小区的系统。产品的生产商已经从网络热时对概念的追求逐渐地回到了冷静地对待市场现实需求上。产品的功能定位和产品的稳定性均已取得长足的进展。从市场角度看，小区市场和家装市场都已经历了从认识、实践到获利的过程。集成商方面，目前很多集成商都已完成了多个智能化小区的建设，积累了很多成功的经验和失败的教训。开发商方面，有越来越多的人对智能化感性趣，有些开发商在几年的观望与试探之后逐渐增加了对智能化的信心。个人家装市场更是一个不容忽视的市场。过去几年由于全社会对家居智能

28、的宣传加上新产品不断地出现使得个人用户以及装修公司对家居智能有了越来越深刻的认识和体验。人们经历了从比尔盖次的家和上网冰箱这样的远不可及概念化的宣传，到实实在在的智能化系统就在眼前的过程，智能化的功能逐渐接近寻常百姓的需求。家庭智能的功能定位也就是家庭智能要解决什么问题应该由市场来回答，市场又是什么，有需求才有市场，那么到底有什么需求呢，我们应该从以下几个方面来看：1 使用者的需求：这包括安全的需求、舒适和方便的需求功能要求：报警：防盗报警、火灾煤气报警、紧急求助报警；防范：对讲、门禁、吓退、免打扰（例如，远程抄表等）智能控制：家电的远程控制接口、一点控制多点、多点控制一点、多点控制多点、调光

29、、传感器自动控制（例如，安范联动控制）、时间控制、选台控制、以及以上控制的组合控制，控制的电器包括，灯，车库门，窗帘，排气扇，鱼缸，空调，音响，电视，DVD，VCD，VCR，卫星电视，电饭锅，摄像机，保险柜等等。信息网接入：ADSL，Cable Modem，小区局域网或拨号上网。信息综合布线：网络综合布线、电话综合布线、电视综合布线、音响综合布线。界面可编程：用户可能希望个性化的操作，例如有些操作可以编程为批处理，即将几个操作合并为一个操作。信息家电：故障的远程上报。最基本要求：美观：与现代装修容为一体。可靠性：使用者可以容忍简单但无法容忍经常的故障。界面易学习、易使用：烦琐的操作只能使使用者

30、放弃。成本：使用者希望价格越低越好。服务：用户希望安装完后有人负责指导使用和维护。2 开发商的需求：物业增值的需求、销售宣传的需求开发商是智能化系统的投资人，钱投出去是有风险的，因此在考虑需求时首先考虑的是风险和回报，用户能得到多少实际的功能是其次要考虑的。当然用户得到的东西都可成为其销售的卖点，这一点上利益是一致的。但他们一定很关心后期的维护和保修。3 物业管理的需求：管理手段的需求、管理效率的需求物业管理很关心联网收集信息和集中控制，以方便日常的集中管理，节省人力，能源开支和提高效率。例如对远程抄表的需求就是一个联网收集信息最好的例子，公共照明的集中管理控制可以节能。4 政府的需求：社会治

31、安的需求、经济增长点的需求、信息化的需求智能化的技术防范是加强治安，减少犯罪的重要手段。它还可能是减少乃至最终取缔禁止影响市容的钢窗的唯一可行方案。另外智能化与信息化互联可以带来全新的经济增长点。以上四个方面的需求是家庭智能化和小区智能化的发展动力，产品生产厂商在开发和推广产品时，如果紧紧围绕这些市场的需求进行，就会无穷的前景和全社会的推动力。否则就会陷入到困境之中。前几年的网络家电热实际上其主要困扰就是需求的分析有明显不足。例如一台冰箱，其主要功能是食品的保鲜，把它联成网除了故障上报外谁也想不出来有什么其它用途，有的厂家将一台液晶电脑嵌入到冰箱上，能自动发电邮向外订购一只鸡，送来后要在屏幕上

32、按几下告诉电脑放进去一只鸡，取出来时还要按几下电脑告诉它取出了一只鸡。这样的应用违反了用户的最基本要求：易使用，仅仅是个概念，因而不可能得到市场的实际推动。信息家电与任何家电一样应该以“有用”为主。再例如机顶盒热给人们带来的教训是不应该超前做难以实际应用的东西，电视的主要目的是接收广播资讯，当需求双向资讯时，其要求是截然不同的，在网络以及传输格式没有重大改变的情况下，电视仅仅是一种单向的，低分辨率的接收终端，很难用于替代电脑做为双向互动的浏览终端。这时机顶盒的“有用性”几乎是少得可怜。总之家庭智能化要以有用为主，以用户的需求为最大目的，才能得到市场的认可和推动。2.3 国外国内概况（一）国外概

33、况1 发展阶段：20世纪中期，大量采用电子技术的家用电器面世，带来了“住宅的电子化”。80年代中期，将家用电器、安防报警和通讯设备集成，形成了商用的智能家庭控制设备，从而带来了“住宅自动化”时代。90年代由于通讯和信息技术的发展，人们提出了“住宅信息时代”。2 国外产品的特点：总的来说，国外智能家居产品主要注重于家庭内部的功能实现。市场上有两类产品：以安防报警为主的系统和同时具有安防报警和家庭自动化功能的系统。以安防报警为主的产品或厂家很多，中国市场上比较熟悉的如CENTROL，CK、EL、ADEMCO、ROKONET、PARADOX等等。同时具有安防报警和家庭自动化的系统或厂家有X10、CE

34、BUS、INSTABUS，HAI、COMFORT、8X、CRESTON、PANJA、IBM、HOME AUTOMATION等等。这些产品的自动控制功能包括远程电话控制，本地灯光控制功能，有的系统还包括本地界面二次设计，音响电视等娱乐系统的多点控制功能以及内部对讲等。国外厂家大多都是专业生产家庭智能化设备的，历史悠久，产品的可靠性以及性能都已经历了验证。国外的市场一般都是单户使用，因此国外家庭智能化产品的厂家比较注重家庭里功能的实现，不足之处在于其价格比较高和联网的能力方面差，在中国这个以新建小区为主流市场中推广时遇到了阻力。3 家庭网关：近年来由于信息化的迅猛发展，国外的家庭智能化领域也在不断

35、地探讨家庭网关的概念。家庭网关首先是接入方式问题例如ADSL、CABLE、卫星和LAN等，其次是功能的实现问题，例如一般互联网浏览、MP3、WEBTV、IP电话和其它的家电控制等。在北美接入方式主要是ADSL、CABLE和卫星。功能实现方面一般的互联网浏览的功能实现现在已有很多专门的针对家庭的网关，例如TRENDS公司的GATELOCK就是一种很好的家庭网关，它是一个嵌入式的系统既解决了多台电脑的共享出口又有防黑客防病毒的功能。另外一个功能的实现就是与现有的家庭智能的接口问题。这一点上国外的产品也不多，可以说我们处于国外公司同一个起跑线上。4 信息家电：由于近些年国际上家电的生产已基本转移到中

36、国、韩国和日本等亚洲国家，信息家电在美国和欧洲不如亚洲发展得迅速。信息家电最主要要解决用途和协议两个问题。但到目前为止信息家电还没有主流的协议，产品也处于概念状态。在具有嵌入式通讯接口的信息家电没有大量普及之前，家庭智能对家电控制一般采用适应家电本身的控制方式。家庭控制主机起到家庭网关的作用。（二）国内概况这几年家庭智能化方面发展很快，特别是小区智能化。国内家庭智能化系统与国外的系统的区别是它不仅有家庭的功能，还有小区的功能。目前在智能小区的公共设备方面已经取得了较好的进展，例如停车场管理、闭路电视监控、IC卡门禁、巡更、周边防范等系统在中国都有较好的产品。但是智能家居的设备由于技术含量较高，

37、发展较慢。现有的产品与国外公司产品相比也有一定的差距。主要不足之处在于家庭内部功能的实现一般都很简单，可靠性和稳定性也不是很理想。功能方面国内产品一般都仅仅做了安防和一部分控制功能。但是我们应该看到我们也有优势。为适合小区使用，国内产品均增加了抄表、信息广播、小区的联网功能以及进一步扩展到广域网的接口。国内在信息家电方面的发展这几年投入很大，在主流协议没有出现之前，产品基本处于概念的探讨和尝试阶段。第3章 住宅小区智能化内涵与功能目标3.1 住宅小区与家庭智能化内涵与范畴住宅小区智能化在实现科学、高效、综合物业管理的发展原则是：将依赖于小区内现代化的设施和自动化系统；采用高效、完善、节能的管理

38、手段；建立科学、先进的管理模式，为住宅小区内每一个家庭提供优质与超值的服务。并实现小区智能化在物业管理方面上的功能目标。一个完整的小区智能化系统如图所示。小区智能化系统公共安防系统配套设备管理系统家庭智能化系统周界防越闭路监控巡更管理设备监控消费一卡通停车管理可视对讲户内安防耗能提示3.2 智能小区物业管理功能目标住宅小区智能化发展原则与功能目标，主要体现在小区智能化建设的三个方面，即：小区物业管理、信息服务与通讯网络、住宅智能化。住宅小区智能化在实现合理、高效、综合物业管理的发展原则是：依赖于小区内现代设施和自动化系统；采用高效、完善、节能的管理手段；建立科学、先进的管理模式，为住宅小区内每

39、一个家庭提供优质与超值的服务，并实现小区智能化在物业管理方面上的功能目标。住宅小区智能化物业管理的功能目标是：（1）完善的综合物业管理系统小区物业与房产管理；小区房屋维修保养管理；小区收费管理。（2）在小区内建立集中的安全防范综合管理体系。实现小区四周围墙防卫，在小区围墙上安装红外对射报警探测器，当发生非法闯入时，可进行实时报警。在小区的大门外、主干道、小区周界，以及公共场所、停车场入口处，以及公寓楼入口门厅安装闭路电视监控系统CCTV摄像机，并可与24小时安全防范监视与报警系统联动，完成录像记录功能。在小区各主要出入口通道和公寓楼入口处设置巡更点，以强化保安值勤人员的防盗与安全巡视的责任感，

40、同时提供值勤巡查保安人员的人身安全措施。在每幢公寓入口处安装可视对讲系统，访客需经主人确认后，方可进入公寓内。实现家庭内部的防盗与紧急求助报警信息的联网。当在家庭内发生盗警或安全报警时，报警信息可以传送到小区物业管理中心。（3）实施小区内公共机电设备的监控与运行维护管理采用楼宇设备自控系统BAS的方式，实施小区内公共机电设备：电梯、水箱、水泵和低压配电设备的运行状态的监视，以及故障报警的处理与相关的控制。提供公共机电设备的运行与维护的资料，建立设备维修、维护文档，确保小区公共机电设备始终处于完好状态。实现小区内广播系统的综合管理，可提供广播通知、紧急广播和背景音乐。建立小区内综合信息含小区通知

41、、气象等内容的电子广告显示屏。（4）实现小区内停车场出入与保安管理在小区内的停车场采用接近式智慧卡车辆管理系统，对进入小区内的车辆进行控制和管理。在停车场内设置车牌识别电视监视系统，通过影象记录方式复核出入停车场车辆的车型和车牌号码，以达到停车场保安管理的需要。（5）实现小区内所有住户单位的三表：水表、电表、气表的集中数据采集和统计收费管理。在小区的物业管理中心，可以完成对小区内每一个住户单位进行远程的三表：水表、电表、气表的数据采集和按月统计收费金额，达到自动化管理的功能。（6）在小区内实现智慧卡IC卡的综合运用功能在小区内可实现采用IC卡付费含三表IC卡储值与交费和财务结算的功能，并可以实

42、现与停车场管理、公寓楼出入口安全识别与控制的一卡制功能。3.3 智能小区综合信息服务与接入网功能目标住宅小区智能化在实现综合信息服务与网络的发展原则是：将依赖于公共通讯接入网，建立电话、电视和数据“三网合一”的HFC综合通讯接入网平台，实现以下综合信息服务与HFC综合通讯接入网平台的功能目标。（1）建立小区内综合信息服务数据库，并提供以下服务内容：交通信息与旅馆服务查询；购物指南及小区周边地区商业网点与价格查询；影视剧院信息查询；网络游戏；电子数学与信息资料库。（2）建立小区内基于Intranet网络的Web服务器ISP，可实现：Internet代理服务和信息下载；综合信息查询与Web发布；电

43、子邮件服务EMAIL电子新闻与报刊服务。（3）提供“三网合一”的HFC综合接入网平台，可实现：电话服务功能；提供交互式电视服务，如VOD点播；提供宽带接入大于3Mbps，实现可视电话、电视会议、以及家庭办公等多媒体综合业务服务功能。3.4 智能小区家庭保安与自动化功能目标住宅小区智能化在实现住宅智能化的发展原则是：将依赖于安装在每一个独立家庭中的安全防范、三表计量包括IC卡或数据远传、家庭电器自动化系统集成平台，以及提供宽带高速的通讯网络接口。实现以下功能目标：（1）在小区的每一个家庭单位中都安装红外报警探头和门窗报警磁控开关，当有非法闯入者，报警信息将立即传送到小区物业管理中心。（2）在小区

44、的每一个家庭单位中都安装紧急求助按钮，当家中发生突发事件时如疾病求助，主人可按动紧急求助按钮，将求助信息传送到小区物业管理中心。（3）在小区的每一个家庭单位中安装火灾报警探头和煤气泄漏报警传感器，当住宅内发生安全报警时，报警信息将立即传送到小区物业管理中心。（4）在小区的每一个家庭单位中都设置三表 水、电、气表自动数据采集IC卡和远程传输设备，可实现三表远程自动抄表功能。（5）在小区的每一个家庭单位中配置家用电器自动化控制模块，采用红外线IR和开关量DO控制方式；实现对家庭室内的空调器、照明设备，以及电视和音响等家用电器进行异地化的远程遥控功能。（6）在小区的每一个家庭单位中均应提供电话、电视

45、、以及计算机数据的通讯与网络接口，具有与宽带高速信息网络互联的能力。3.5 智能化住宅小区系统构成及发展趋势（一）信息管理子系统1 家庭智能化系统（1）预留23门直线电话：可实现ISDN、语音信箱、传真、可视电话等；（2）预留23个有线电视接口；（3）可视对讲室内机；支持来访者与住户之间的可视对讲，大门保安与住户之间的话音对讲；（4）12个计算机网络接口独享100Mbit/s：接入小区计算机网络系统，实现Internet访问、公共信息查询、Email等相关服务；（5）配备电子水表、电子燃气表、电子电表、门磁开关、红外探测器、紧急救助按钮、燃气泄漏报警器及其他安全传感器，实现小区管理中心对每一住

46、户的安全监控；（6）家庭电器设备遥控：在家遥控或在外通过电话线遥控家里的各种电器设备，包括照明、空调、电话录音等。防火报警抄表控制紧急呼救对讲机家庭智能控制器家庭智能控制器电子巡更门禁控制公共设施和周边环境控制小区综合管理中心小区网格布线系统城域网 智能化小区系统结构图2 设备自控BA系统从BA系统的特性可以分析得到该网络平台的有效数据流是较少的，如果配合高带宽的网络平台，显然性价比是不合理的。在楼宇智能化的BA子系统中采用Q-BUS总线作为网络平台，在每个现场DDC上配置该总线的模块，通过模块将DDC设备接入Q-BUS总线，其性价比是不言而喻的，而且为系统将来的扩展提供可靠的保障。在DDC设

47、备配置阶段，可通过现场编程或通过网络下载设定数据等方式，设定采集点到控制点的数据流向路径，指定了控制设备的控制信号源。当采集点采集的数据（数字或模拟信号）发生变化，可立即将该变化信号发送给相应的DDC模块使其发生控制动作，由于采用了载波监听多点接入/冲突检测技术，使得数据的实时发送变成可能，提高网络实现效率，满足了现场的实时控制要求，并且由于该网络中数据在任意节点间的传输功能，节省了采集点数据到控制中心，控制中心发送控制数据到相应控制点的数据传输时间损耗；并且可设置采集点同时将数据上报控制中心，用于数据备份。温度采集湿度采集流量采集风机控制流量控制QBUS总线3 智能三表抄表系统传统方式的住户，水、电、气表抄表给物业管理和用户带来极大的不便，误差大、时效性差、统计计算工作量大，且带有人为随意性，尤其用户咨询时不方便，智能抄表系统的推出可以很好地解决传统抄表方式带来的问题，该系统可节省时间、节省人力物力、提高工作效率、降低物业管理成本。该