复式住宅中智能家居系统的研究与实现.pdf

西安科技大学硕士学位论文复式住宅中智能家居系统的研究与实现姓名：张自强申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：惠兴田;郝迎吉20060418论文题目：专业：硕士生：指导教师：复式住宅中智L 髓,J a 家居系统的研究与实现结构工程张自强(签名)丝塑兰墨惠兴田(签名)纽郝迎吉摘要(签名)查型本文通过研究国内外智能家居系统的发展现状，详细分析论述了系统的基本构成，并对现有智能家居的解决方案进行了细致阐述和讨论。通过对不同技术方案的优缺点的分析比较，结合我国的实际情况，基于智能家居的以人为本的原则，设计实现了集散式智能家居系统方案，并通过工程实际试验得以验证。现有智能家居系统多是以单项功能为主，辅助带有少数相关功能，根本无法真正体现智能家居的优越性，更不能有效的协助生活。本文针对智能家居面对的这样复杂环境要实现真正的智能化，设计采用A T m e g a 8 单片机为控制核心，应用现有的计算机技术融合传感变送技术、将现场总线技术结合建筑技术、机械设计技术，形成一个智能网络系统，实现了对住宅室内环境参数和家用电器的实时监控及室内相关装置的智能化管理。文中的集散式智能家居系统方案采用组网简便的R S 一4 8 5 的通信协议，运用多机通信技术实现了虚拟主机与各个分机的信息交换，克服了依靠主机导致系统可靠性差的问题，保证整个系统运行的灵活稳定。试验中开发的带数据接口的红外万能遥控器，实现了对带红外遥控接1 5 的家电的系统控制和系统自动识别联动。系统通过设计专用家居总线，来有效的实现了住宅信息的共享和设备的控制。另外，本文还设计了几个特色功能装置，如节水装置可以回收中水；温水保持装置可以保证人在室内时随时供应热水；活动顶板和楼梯自动控制装置能随时改变家居空间结构，又能有效保安防盗；温湿度系统能保证室内的舒适度；室内生态系统能够保障植物的生长环境，并可调节产生氧气的利用和二氧化碳的隔离排放；安全防盗系统能够保障无需人为设置而自动识别并自动设置解防或设防；其他人性化的功能如换气消毒、住宅节能、网络音响、电话铃声都显示了该系统与众不同的智能化特色，充分体现了系统的安全、舒适、节能、环保生态效果，较为完整的展现了智能家居的本质特征。该系统已在现场设计施工，实现了预计的基本功能，实践证明它具有通信灵活可靠，操作简单，性价比高，易于维护等特点，具有很高的推广价值。最后，论文还结合试验论述了智能家居的组建步骤和设计原则，论证了该行业的发展现状和应用前景，着重对“以人为本”的设计原则进行了阐述和倡导。关键词：智能家居；智能建筑：单片机；智能住宅；控制总线研究类型：应用研究S u b j e c t：R e s e a r c ha n dR e a l i z a t i o no fS m a r tH o m eS y s t e mi nD o u b l e d e c kH o u s eS p e c i a l t y：S t r u c t u r a lE n g i n e e r i n gN a m e：Z h a n gZ i q i a n gI n s t r u c t o r：H u iX i n g t i a nH a oY i n g-j iA B S T R A C T(S i g n a t u r 涩牡7(S i g n a t u r e)血髦坐(S i g n a t u r e)丛亟锕T h et h e s i sb e g i n sw i t hs t u d y i n gt h ed e v e l o p m e n tc o n d i t i o no fd o m e s t i ca n di n t e m a t i o n a lS m a r tH o m eS y s t e m，a n di n t r o d u c e st h ep r e s e n ts o l u t i o nb yd e t a i l e da n a l y z i n ga n dc o m p a r i n gt h ed e v e l o p m e n ta l lk i n d so ft e c h n o l o g i e s C o m b i n i n gt h ea c t u a lc i r c u m s t a n c eo ft h eo u rc o u n t r y，b a s e do nt h ed e s i g np r i n c i p l eo f”h u m a n i s t”，t h et h e s i sd e s i g n sa n dr e a l i z e saD i s t r i b u t eS m a r tH o m eC o n t r o lS y s t e m，a n dv e r i f i e db yt h ea c t u a le x p e r i m e n te n g i n e e r i n g T h ep r e s e n tS m a r tH o m eS y s t e mm o s t l yw i t hs i n g l e-i t e mf u n c t i o n sa n da s s i s t e dah a n d f u lo f r e l a t e df u n c t i o n s，c a n t e m b o d yt h es u p e r i o r i t yo f i n t e l l i g e n c e，o ra s s i s tl i f e A i m sa tt h er e a lm e a n i n go fi n t e l l i g e n c eo ft h ec o m p l i c a t e de n v i r o n m e n t，t h et h e s i sd e s i g n st oa d o p tA T m e g a 8s i n g l e c h i pa st h ec o n t r o l l i n gc e n t e r，a p p l i e st h ee x i s t i n gc o m p u t e rt e c h n o l o g y,s e n s o rt e c h n o l o g y，a n dc o m b i n ef i e l db u st e c h n o l o g y,a r c h i t e c t u r et e c h n o l o g ya n dm e c h a n i s md e s i g nt e c h n o l o g y，a n dc o m p o s e sa ni n t e l l i g e n tn e t w o r ks y s t e mt or e a l i z et h ef u n c t i o no fa d j u s t i n gi n d o o re n v i r o n m e n t，c o n t r o l l i n ga n ds u p e r v i s i n gh o m ea p p l i a n c e s ea n dm a n a g i n gi n d o o rr e l a t e dd e v i c e si n t e l l i g e n t l y T h eD i s t r i b u t e dS m a r tH o m eS y s t e ma p p l i e sR S-4 8 5c o m m u n i c a t i o np r o t o c o lw h o s ef r a m ei ss i m p l e，a n du s e sm u l t i m a c h i n ec o r r e s p o n d e n c et e c h n i q u ec a r r i e do u tt h ei n f o r m a t i o nc o m m u t a t i o no ft h ev i r t u a lh o s ta n de a c he x t e n s i o n，o v e r c o m i n gt h ew e a k d e p e n d a b i l i t yo fd e p e n d i n go no n eh o s t，a n dg u a r a n t e e st h ev i v i ds t a b i l i t yo ft h ew h o l es y s t e mc i r c u l a t e T h ea l l-p u r p o s ei n f r a r e dr e m o t ec o n t o l l e rd e v e l o p e di nt h ee x p e r i m e n tc a nc o n t r o la l lt h eh o m ea p p l i a n c e s ew i t hi n t e r f a c eo fi n f r a r e dr e m o t ec o n t o l l i n gf u n c t i o na n dm a k et h es y s t e mi d e n t i f ya u t o m a t i c a l l y B a s e do nd e s i g n n i n gt h eh o m eb u s，r e a l i z e st os h a r et h er e s i d e n c ei n f o r m a t i o na n dc o n t r o la l lt h ee q u i p m e n t s e se f f e c t i v e l y I na d d i t i o n，t h ep a p e rd e s i g n saf e ws p e c i a lf e a t u r e sf u n c t i o n se q u i p，s u c ha ss a v i n gw a t e ri n s t a l l m e n t t h ew a r n 1w a t e r m a i n t e n a n c ei n s t a l l m e n ta n d 血ea c t i v er o o f a u t o m a t i cc o n t r o ld e v i c ew h i c hc a nc h a n g et h es p a c es t r u c t u r ei nh o u s ea ta n yt i m ea n da l s ov a l i dt h es e c u r i t yg u a r da g a i n s tt h e f t，t e m p e r a t u r ea n dh u m i d i t ys y s t e mc a ng u a r a n t e et h ei n d o o rc o m f o r t a b l em o d e r a t i o n，e c o s y s t e ms y s t e mi n d o o rc a ng u a r a n t e et h ea i ri n d o o rf l e s h，t h es a f e t yg u a r da g a i n s tt h e f ts y s t e mC a ng u a r a n t e ew i t h o u tt h ea r t i f i c i a lc o n s t i t u t i o na n dc o n t r o lt h es o l u t i o nt od e f e n do re s t a b l i s ht od e f e n db yi d e n t i f y i n ga u t o m a t i c a l l y A n do t h e rh u m a n i z e df u n c t i o na l s om a n i f e s t e so u to f t h eo r d i n a r ya n dt h ei n t e l l e c t u a l i z e dc h a r a c t e r i s t i co f t h eS m a r tH o m eS y s t e m，a n ds h o w so u tt h ec h a r a c t e ro f c o m f o r t，s a v i n ge n e r g y，e c o n o m y，e m e r g e st h eb a s i cc h a r a c t e r i s t i co fi n t e l l i g e n c eo f t h es y s t e mc o m p l e t e l y N o wt h es y s t e mi sr u n n i n gi nt h eh o u s e T h ep r a c t i c ep r o v e si t sr e l i a b l ei nc o m m u n i c a t i o n，s i m p l ei no p e r a t i n g，f r i e n d l yi nm a n-m a c h i n ei n t e r f a c e，h i g hr a t i oo fp e r f o r m a n c et op r i c e，e a s yt ob em a i n t a i n e da n dw o r h yt ob er e c o m m e n d e d A tl a s t t h et h e s i sa l s oc o m b i n e st oe x p e r i m e n tt od i s c u s st h es t e pa n dt h ed e s i g np r i n c i p l e so fS m a r tH o m e，a tt h es a m et i m ea r g u e dt h ed e v e l o p m e n to fp r e s e n tc o n d i t i o na n dt h ea p p l i c a t i o ni nf u t u r e，e m p h a s i z e d，e l a b o r a t e da n di n i t i a t e dt h ed e s i g np r i n c i p l eo fh u m a n i s t”K e yw o r d s：I n t e l l i g e n tB u i l d i n gS m a r tH o m eS m a r tH o u s eS i n g l e c h i pC o n t r o l b u sT h e s i s：R e s e a r c hf o r A p p l i c a t i o n西要料技大学学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：涨自绣日期：加f 学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：涨目荔压指导教师签名：磋荔伊缉月；日1 绪论1 1 课题背景1 绪论信息技术的发展迅速，已深入人类生活的各个领域，并对人类的居住环境和建筑业发展产生了巨大的影响，人们已开始追求充满信息技术、安全技术、高效节能、并具有丰富人文环境的绿色住宅【，】。不断加快的生活节奏，使人们有了掌握海量信息的需求，急需有一个方便快捷的系统平台，把人们从繁重的家务劳作和繁琐的家电操作中解放出来，并能自动协助人们生活的智能化系统，这就是智能家居系统。智能家居是信息技术和建筑的完美结合，其目标是使人们拥有安全、舒适、便利、节能、娱乐和优美的生活环境，这是新世纪住宅发展的必然趋势。在2 0 世纪7 0 年代末的美国诞生了智能建筑，并从此在美、日、欧及世界各地蓬勃发展，为人们的工作和生活带来了很大便利，而2 0 世纪9 0 年代初出现的智能家居，则是真切切的让人们感觉到了建筑智能化的实际功用。同时，随着生活观念的改变和科学技术的进步，智能家居的功能更加的贴近生活，更能满足人们的要求，可以预见，在不久的将来智能家居将会象现在的电视、电话一样与人们关系密切，没有它的协助，会难以适应未来生活节奏日益加快的信息化社会的要求。同时，智能家居节能环保的特性，正是可持续发展的基本思路，这进一步表明了智能家居的广阔应用前景和也孕育着巨大的市场潜力。目前，针对建立高效率、低成本和网络化的智能家居终端，国内外的许多公司都提出了相应的解决方案，中国国内市场相关产品还较少，国际上的产品价格较高且还没有进入国内市场，随着市场的高速膨胀，产生的商机将是非常巨大的。令人欣喜的是，第一代的国产嵌入式智能家居终端已经推出，目前正在向第二代过渡，国内的许多智能家居控制器都是基于R S-4 8 5 协议的数据总线通讯方式，该总线通讯接口是系统内部通讯的统一接口，可以在此总线上接入无线收发和家庭自动化控制模块，从而实现多种通讯方式，在此总线上采用统一供电的方式，使模块接入非常方便。虽然，基于R S 4 8 5 总线的系统结构并不先进，但由于其结构简单，布线方便，构成系统功能合理，所以本文深入研究了基于R S 一4 8 5 总线的智能家居系统。经过近三年的系统学习和试验后，本人亲身体验了智能家居系统的软硬件系统开发、设计和施工过程，受益匪浅，现把研究成果整理成文，作为攻读硕士学位的毕业论文，敬请各位专家、老师不吝赐教。西安科技大学硕士学位论文1 2 研究意义随着信息技术的飞速发展，可以预见，不远的将来智能家居市场必将迎来它的繁荣发展阶段。但是，当前的智能家居产品大都功能贫乏，系统设计不规范，较难适应当前的发展形式，同时智能家居技术在我国还是刚刚起步，许多技术标准都还不统一，还有很多工作需要做。因此加强这方面的研究，如何选取合适的技术，进行合理的方案设计，进而组建一种符合我国国情的、具有自主知识产权的智能家居系统己成为当前智能家居领域中极富挑战的课题。本设计课题就是在这种背景下，经导师细心指导后选定的。同时，为了深入实践系统的研制，运用所掌握的智能家居的系统理论和智能控制的软硬件技术，从最基本的器件开始研发，真正的经历其开发过程，以期剖析其系统集成中真正存在的问题，总结出经验教训，以期能为智能家居技术的发展尽绵薄之力。1 3 研究目标本文选取一套复式住宅为施工对象，拟将其建造成为一套智能住宅样板工程系统。该试验着重研究智能家居功能的完备性，本文选取一套复式住宅为施工对象，拟将其建造成为一套智能住宅样板工程系统。该试验着重研究智能家居功能的完备性，系统的合理结构，具体实现以下系统功能：(1)灯光系统实现自动识别需求和主人的生活习惯。(2)音乐系统实现联网设备共享并能独立工作。(3)安全防盗系统自动设防撤防，自动识别盗贼并采取必要的措施。(4)生活保证系统自动探测室内温湿度并进行实时处理。(5)生态系统自动料理植物花卉，实现对室内环境的营养调节。根据室内情况决定空气的清新和消毒。(6)节能系统能够保证住宅整个能量利用的合理性，电能的合理分配；洗浴用水的再利用：太阳能与其他能量的协调利用。1 4 智能家居与智能建筑的关系社会的进步促使家庭环境发生了质的变化，家庭住宅需求的概念也发生了彻底变革：从追求宽敞豪华的居室空间向着享受现代化精神内涵与浪漫生活情趣的方向发展。这种思想的出现促使了智能建筑的出现，人们较早的了解了智能建筑的概念，但由于成本较高，所以一直未在家庭中应用，故智能家居的出现较晚。其实，智能家居是智能建筑的一种形式，是其功能的延伸与细化，有着智能建筑的固有特点。具体来说，智能建筑是从宏观上实现建筑的智能化，使孤立的建筑信息互通，而家居是一个个与人们亲密接触的具体的建筑单元，它能够优化人们的居住环境，使住宅环保舒适。l 绪论为了更好的说明智能家居与智能建筑的关系，下面介绍一下智能建筑的具体存在形式。智能建筑(I n t e l l i g e n tB u i l d i n g，I B)是信息时代的产物，是随社会信息化和经济全球化应运而生的，足现代高科技的结晶。智能建筑完美地体现了建筑艺术和信息的融合，大大改善了人类的居住和生活环境【。根据规模和用途的不同可以分为以下几种：智能大楼、智能广场、智能化住宅、智能化小区、智能城市、智能国家如图1 1 所示【1 J。(1)智能大厦智能大厦的基本框架是将B A、C A、O A 三个子系统结合成一个完整的整体，发展趋势则是向系统集成化、管理综合化和多元化以及智能城市化的方向发展，真正实现智能大楼作为现代办公和生活的理想场所。(2)智能广场智能建筑将从单幢大楼转变为成片开发，形成一个位置相对集中的建筑群体，称之为智能广场(P l a z a)。而且不局限于办公类大楼，还向公寓、酒店、商场、医院、学校等建筑领域扩展。(3)智能化住宅智能化住宅是指通过家庭总线(H o m eD i s t r i b u t i o nS y s t e m，H D S)把家庭内的各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置都并入到网络之中，进行集中或异地的监控和家庭事务性管理，并保持这些与住宅环境的协调，提供工作、学习、娱乐等各项服务，营造出具有多功能的信息化居住空间。(4)智能化小区智能化小区是对有一定智能程度的住宅小区的笼统称呼。智能化小区的基本智能被定义为“家居生活信息化、小区物业管理智能化、I C卡通用化”。智能小区建筑物除能满足基本生活功能外，还要考虑安全、健康、节能、便利、舒适五大要素，以创造出各种环境(绿色环境、回归自然的环境、多媒体信息共享环境、优秀的人文环境等)，从而使图1 1 智能建筑的分类示意图西安科技大学硕士学位论文小区智能化有不同的等级。(5)智能城市在实现智能化住宅和智能化小区后，城市的智能化程度将进一步强化，出现面貌一新的信息化为特征的智能城市。(6)智能国家智能国家是在智能城市的基础上将各城际网络互联成广域网、地域覆盖全国，从而可方便地在全国范围内实现远程作业、远程会议、远程办公。也可通过I n t e m e t 或其他手段与世界相沟通，进入信息化社会，整个世界将因此而变成“地球村”。可以看出，智能家居是智能建筑的一个组成部分，是智能建筑功能的延伸。智能建筑提供了巨大的系统互联环境，使得各个大厦之间紧密结合，协调控制，而智能家居则完成了住宅智能化的最后一公里，真正的使人们感受到智能生活的便利，故选取智能家居系统为研究对象有着深刻的意义。作为新事物，智能家居还不太为人们所熟知，为了使人们准确的了解，并留下良好的印象，精心研制这套样板工程以供参观访问。为使其既有新意，又能真正的体现出智能家居的优越性，系统试验中进行了大胆的尝试探索，实现了一些目前还未出现或推广出现的功能，为以后的研究提供良好的基础。另外，国内智能家居行业刚刚展开，各系统集成商之间的竞争也是日渐激烈，但是所提供系统的实际性能价格比还有待商榷。智能家居的各厂商的激烈竞争，产品多样，技术路线各异，没有统一的标准规范，相互之间无法兼容，导致系统构建必须固定一家厂商，无法形成合理的价格竞争机制，同时在系统更新换代方面严重受限，甚至会出现厂家倒闭，系统随之报废的情况。为了促进智能家居的健康发展，必须探索规范化、标准化的道路，类似于采用分布式控制系统，模块化组建系统，使各厂家的产品遵循统一的接口协议，实现互用互换，所以本文系统构建采用了分布式控制系统结构并且模块化组建，根据统一的协议各模块独立工作互不影响，保证了系统的可靠性和功能的可扩展性。这不仅是智能家居系统的一次尝试，更是体现了智能家居系统设计合理结构的优越性，为以后产品研发提供了参考。1 5 本文的特色本文的特色在于不只是从理论上分析阐述智能家居的系统构成，而且通过工程实例细致的描述整个研制实施过程，希望从实践中发现问题、解决问题，同时为我国智能家居技术的研究提供一些现场试验的资料素材。由于技术水平所限，试验采用的控制技术和通信方式并非先进，但是从系统结构形式上完全符合最新的发展趋势，能够较为真实的展现现实的状况。通过实践研究，对智能家居的现场实施过程、系统功能、以及软硬件的开发技术均进行了详细叙述，最后，从工程实际中提炼出经验教训l，客观的进行了论述。1 6 本文的实际工作由于智能建筑体系庞杂，内容繁多，工程集成商为了获得利润进行的商业炒作，以及工程习惯的影响，使许多问题被严重的误解，本文就笔者研究的感触进行了细致的分析和论述，以期对我国智能建筑健康的发展有所帮助。经过精心的设计和施工，该智能家居系统大体上达到了预期的目标，具体的系统由3 3 台分机通过R S 一4 8 5 总线连接成了分布式控制系统，同时由系统总线实现了整个住宅内的音乐设备共享、室内环境自动调节家用电器的自动控制以及节能节水装置的自动运行等。具体的，根据掌握的技术水平进行了样板工程的设计与实施，亲历智能家居系统的实现过程，完成了以下具体工作：(1)R S 一4 8 5 总线技术多机通信方式：组建了智能家居系统样板工程控制网络。(2 j 智能家居控制器的研制：利用A T m e g a 8 单片机作为处理器，开发了控制模块。(3)环境参数采集模块：以A t m e g a 8 单片机作为处理中心，以各种传感器作为采集单元，开发了信号采集模块。(4)学习型红外遥控器：可以现场学习红外遥控信号，系统智能控制相关家电。(5)三套机械自动化装置：系统依托的复式住宅装有可提升楼梯和漏空下降吊顶及玄关顶部可提升鞋板、楼梯、吊顶各设计了一套控制装置及楼上楼下均可操作面板；鞋盒设计制作了电机与减速机的传动连接件，并研制了控制装置。(6)随时洗漱温水供应装置：设计实施了一套基于太阳能和燃气锅炉的热水供应调温装置，有人在家时温水管自动循环，保证水温适宜。(7)家庭洗涮后的污水回用装置：为了节约用水，将洗手、洗衣、洗浴等可利用废水，统一收集储存，简单处理后回用于冲洗马桶。西安科技大学硕士学位论文2 智能家居系统概述2 1 智能家居概述2 0 世纪9 0 年代初，美国、欧洲和新加坡等经济比较发达的国家先后提出了“智能家居”(S m a r tH o m e)的概念口】。通过家庭智能化技术，实现家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(H o m eB u s，简称H b u s)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。2 1 1 智能家居的相关概念国家建设部住宅产业化办公室对于住宅小区智能化的基本概念是这样叙述的：“住宅小区智能化是利用4 C(计算机、通讯与网络、自控、I c 卡)技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。”根据对数字社区和家庭自动化技术的长期跟踪开发与市场调研，结合目前家庭应用的实际情况，有关人士提出了一个的智能家居系统的基本概念，即通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术，建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。智能家属利用先进的计算机、嵌入式系统和网络通讯技术，将家中的各种设备(如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电)通过家庭网络连接到一起。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、服务、管理于一体的高效、舒适、安全、节能、便利的居住和生活环境【l“。要完整论述智能家居，首先要对若干在智能家居发展过程中有着重要影响的系统进行介绍。(1)家庭自动化：利用微处理电子技术，集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如：照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气和冷风系统、视频和音响系统等。它是智能家居的一个重要系统，在智能家居刚出现时甚至等同于智能家居，今天仍是智能家居的和行之一。(2)家庭网络：家庭网络是在家庭范围内，将电脑、家电、安全系统、照明系统和港与网相连接的一种新技术。它的发展趋势是将智能家居相关的各种设备与系统不断地融合进去，最终62 智能家居系统概述一统天F。(3)网络家电：利用数字技术，网络技术及智能控制技术将普通家电进行设计改进的新型家电产品。其未来的发展方向是充分融入到家庭网络中间去。(4)信息家电：信息家电(3 c：C o m p u t e r,C o n s u m e r,C o m m u n i c a t i o n 或I A：I n f o r m a t i o n A p p l i c a t i o n)是一种价格低廉，操作简便、实用性强、带有P C 主要功能的家电产品，是将电脑网络技术和通信技术与传统家电(包括白色家电：电冰箱，洗衣机，微波炉和黑色家电：电视机、录音机、音响、V C D L D V D 等)相结合的新产品。由此可见，家庭自动化产品、家庭网络产品、网络家电产品、信息家电产品实际上都是一种智能家居系统产品，它们有各自不同的产品特征，不能简单的将它们划等号。2 1 2 智能家居的发展现状智能化住宅发展分为三个层次，首先是家庭电子化(H o m eE l e c t r o n i c s，H E)，其次是住宅自动化(H o m e A u t o m a t i o n，H A)，最后是住宅智能化，美国称其为智慧屋(w i s eH o u s e，W H)，欧洲则称其为时髦屋(S m a r tH o m e，S H)，在我国称为智能家居或智能住宅。，目前，智能家居在国内的发展已全面展开，不论是技术还是市场方面都出现了可喜的局面。近几年，在各大公司和媒体的强大概念宣传攻势下，智能家居行业逐渐形成，可用的、接近现实需求的产品不断增加，集成商、开发商以及装修公司已经积累了很多经验，也出现了大量具有实力的产品提供商。2 0 0 5 年1 2 月1 7 日，正值第七届中国住交会举办的第二天，由千家网主办的第六届中国国际建筑智能化峰会上，揭晓了“2 0 0 5 年中国智能家居十大品牌”分别是：索博、瑞朗、普力特、安居宝、海尔、波创、麦驰、松本智能、美联国际、美格数码。虽然这种评选并不能代表这些厂商的真正实力，但至少从侧面反映了我国智能家居行业发展的良好态势。从表面看来，国内的智能家居厂商的构成较为复杂，技术实力也相差悬殊，无法准确评价技术水平。主要是因为目前市场局面没有完全打开，一些有较强实力的公司均已开始了技术储备，其技术水平不可估量，但市场没有较好的展开之前，他们不会大规模投入市场，故我国智能家居的蓬勃发展指日可待。下面就目前就选取一些较为活跃的厂商进行阐述。(1)家电厂家从概念走向产品先从大家熟悉的家电企业开始，从最近两年的媒体报道也知道，许多企业都开始“触网”，有些走得更快的已经树起了“信息家电”或“智能家居”的大旗。国内较有实力家电厂商均进行了涉足，比如，康佳、创维、厦华、美的、春兰等，他们或推出系统或改进产西安科技大学硕士学位论文品推出信息家电。这些厂商的努力，可以提供更多更好的适合未来家庭的家电设备，为智能家居的实施提供功能终端设备。(2)I T 厂家全力出击国内I T 厂家最早从信息家电概念开始涉足智能家电领域，自从1 9 9 4 年，国内出现的第一个智能家电的雏形，到1 9 9 9 年3 月1 0 日，微软的比尔盖茨的深圳之行推出的“维纳斯”计划，使I T 厂家加快了产品研发进程，经过一段狂热的炒作，各厂家终于有清晰的定位。他们的研究可以从系统构成上提供高层次的技术进步，从根本上解决目前智能家居存在的弊端和问题。(3)专业智能家居厂家正在成长目前，国内专业的智能家居厂家的数量正在迅速增长，这些厂家包括上面提到的2 0 0 5 年的中国智能家居十大品牌在内，他们有些是独立开发，有些是引进国外技术在国内进行生产和集成。就智能家居解决方案而言，主要困难是系统通信，但由于该行业的初级阶段，产品技术水平还不太高，人们对通信流量的要求也较低，所以，采用电力线载波的产品占有优势，索博和瑞朗的通信方案都是如此。普力特的通信有线和无线均有，技术实力较强，有电力线载波和具有专利产权的A p b u s 总线技术尤为值得称道。其他厂商也不甘示弱，纷纷投入大量的人力财力进行研发，行业的发展趋势一片大好。(4)智能家居咨询顾问活跃除了以上产品生产的相关的或专业的智能家居厂家，在这一领域，还活跃着一些专业的智能家居媒体、咨询顾问、产品分销和集成商，它们也是这一行业的中坚力量。在智能家居大量普及应用前，这些市场先锋甚至在做着知识普及和方案推荐的工作，而不是直接业务。他们为这个市场擂鼓呐喊、为厂家出谋划策、为用户多方考虑。由于这方面的咨询顾问服务也没什么先例可循，这就需要有更多的勇气，具备更多创新精神和投入更多精力，主要包括一些专业公司、媒体和网站，也在智能家居的发展中起着重要的作用。2 1 3 智能家居的功能作为独立的个体，智能家居主要包含：家居综合布线、家居安全防范系统、家居背景音乐系统和家居电器自动控制系统【7】。本文根据作者所掌握的技术情况，尽可能完善的设计系统功能，同时考虑了实际的居住需求，适当的作了一些个性化的设计，使整个系统效果良好，体现了最新的系统特点。由于智能家居的功能相当强大，为了达到业主要求，首先考虑满足以上四种最基本的功能。另外，要视情况考虑其他的个性化设计，比如在本试验样板工程中添加了热水供应、楼梯提升、污水回用等功能，共同实现完美的智能家居环境。2 智能家居系统概迷2 1 4 智能家居的设计的原则在智能家居系统规划中，系统遵循的总体规划原则应该是”以人为本”，也可以说是以管理和服务为本，这是贯穿整个系统规划的中心思想。智能家居的智能化设计应该始终站在使用者的角度进行设计，务必做到智能家居功能适当、系统稳定、操作方便。在智能家居的各个组成部分的实际规划设计中必须紧扣用户的实际需求去展开规划和设计，这样才能充分体现“以人为本”的总体规划原则。为了确保智能家居的功能适当，必须分析智能家居的实际服务对象和所需服务内容。(1)住户智能家居的“上帝”，最终服务对象，他们支出的服务费用是智能家居服务者的主要收入来源，同时也是智能家居系统的直接用户，所以系统设计一定要根据他们的需求意见。(2)社区管理人员，以社区的物业管理者为主，包括保安管理人员和信息服务管理人员，是智能家居的管理