宽带智能家居系统的组成与发展

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近些年来，随着全国住宅产业的不断发展，住宅建设的数量和质量都在不断的提高，尤其是这两年，现代的计算机、通讯网络和控制技术越来越多的运用于高品质小区的建设管理和家庭生活水平的提高，相应的智能住宅小区和智能家居的概念已经开始被广大的房开商和业主所接受。另一方面，互联网的高速发展促使了宽带网的诞生和其在新建住宅小区的运用，网络运营商和小区的建设管理者在大量建设宽带网的同时，也都开始考虑如何增加宽带网络上的内容和开展增值服

目前的现状是，当前的新建智能小区都已经将ＩＰ宽带网络作为其标准配置，智能社区的一些通用配置，包括公共安全监控和设施管理也都非常普及，下一步如何进一步提高社区的品质，同时能够充分利用现有的网络资源和避免增加过多的投入，而且还能为今后的社区服务创造增值应用，已经成为房开商日益关注的问题。正是在这样背景下，基于宽带网的智能家居系统，由于能够充分利用社区宽带网这个现有的网络资源，同时可以包括家庭安全、家庭办公、家庭自动化和物业短消息收发等功能，可以充分提高家庭生活的品质，又能有效的控制房开商的投入，而日益成为智能社区领域主流的技术发展方向。

目前市场上存在的基于宽带智能家居系统已经不下十种，其中即有国产的，也有进口的，产品的价格、功能和结构也有较大的差异，但是总的来说，相对与其它发展时间较长的家庭智能化系统（如基于电话线的家庭安防系统）而言，基于宽带网的智能家居系统正处于刚刚起步阶段，技术门槛较高，国内能够独立研制出完全自主产权的宽带智能家居产品的厂商还不多，但是在目前的市场背景下，未来的两年将是该类系统的高速发展阶段并逐步成为该类市场的主流产品。目前建设部正在制定智能家居产品相关的国家技术标准，以规范智能家居产品包括宽带智能家居产品的发展方向，笔者有幸成为标准编委会的成员，下文将结合目前标准化工作的进展程度，着重介绍宽带智能家居系统的组成结构和发展方向。

1宽带智能家居系统的组成结构目前由建设部住宅产业促进中心主持，几家国内主要智能社区产品厂商参加的智能社区产品通用技术标准正在制定过程中，该标准的制定目的在于配合前段时间发布初审稿的《居住小区智能化产品技术分类国家标准》，提出该标准中涉及产品的通用技术标准，说明智能社区和智能家居产品的产品定义、产品结构、安装方式和主要性能等，以便与相关厂商遵照执行和建设部门进行选型。下文将结合其中相关部门的内容进展说明宽带智能家居系统的组成结构。

智能家居系统是对住宅内所有相互关联相互作用的智能设备的统称，一个完整的智能家居系统一般应包括如下几个部分：（1）智能家居控制器：是指完成家庭内各种数据采集﹑控制及通讯传输的设备，一般具有家庭安全防范﹑设备监控、信息通讯和家庭控制总线接口的功能，是智能家居系统的核心。（2）人机界面：人机界面是指智能家居设备与使用者之间用于信息交流的工具的总称，包括各种硬件和软件的表现形式。（3）智能监控节点：家庭智能监控节点是指在家庭控制总线上实现数据输入﹑输出﹑通讯和控制功能的各种模块。（4）传感器与执行设备：传感器包括各种用于安全防范和环境监测的传感器，执行设备包括各种用于安全防范报警联动输出和家庭电器设备控制的执行机构设备。（5）网络家电：网络家电是指所有可以利用家庭有线／无线数据网络和家庭内部控制总线与智能家居控制器相连的家电。

下面就前三部分展开介绍标准中宽带智能家居系统的功能、安装结构、接口等方面的要求，后两部分由于目前和宽带网结合的程度较低，暂不介绍。

1.1 智能家居控制器

1.1.1 功能要求（1）安全防范功能要求：内置多防区报警主机，可以方便接入各种安防传感器；具有通过小区宽带网联网报警﹑现场声光报警和人机界面联动报警等多种报警方式；可以通过现场人机界面密码﹑无线遥控﹑远程网络遥控等多种方式进行布防和撤防。（2）设备监控功能要求智能家居控制器应具备家庭总线接口，通过总线上各种应用监控节点模块的挂接实现家庭自动化功能；智能家居控制器可直接具备家庭设备监控接口，其脉冲接口可以适用所有脉冲计量表；智能家居控制器可具备各种输入输出端口，实现对家庭各种设备状态信息的直接采集和开关控制。（3）信息通讯功能要求宽带智能家居控制器可具备如下信息通讯功能：智能家居控制器应能方便接入社区宽带ＩＰ网络，应充分考虑利用社区现有的网络资源，控制器通过社区数据网络与社区监控中心和外界相通，实现数据的传输和通讯；智能家居控制器作为智能家居系统的信息处理中心，应能成为家庭监控节点﹑人机界面的桥梁，实现相互之间的通讯与联动；智能家居控制器应可以接受来自社区管理中心的数据广播或短消息并转发给人机界面显示；宽带智能家居控制器宜具备多口集线器（Hub）或交换机功能，通过与家庭配线箱的配合组成家庭局域网，实现家庭内的数据网络互联互通。

1.1.2 接口要求（1）接入网接口类型：应采用RJ45插座；电气端口特性：应符合10BASE-T；传输介质：应采用UTP-5；传输协议：TCP/IP，UTP。（2）家庭控制总线接口类型：宜采用螺丝接线端子或RJ45接插件；电气端口特性：一般应符合TIA/EIA-485或LonWorks；总线接入设备允许总数：应大于32个；传输介质：宜采用UTP-5。（3）结构要求智能家居控制器自身宜采用模块化组合结构，便于根据客户需要灵活扩充；智能家居控制器的安装箱体尺寸宜统一和标准化，可参照国标终端组合电器箱体系列尺寸执行。

1.2 人机界面

1.2.1 功能要求（1）有线键盘人机界面有线键盘人机界面通过家庭控制总线与智能家居控制器相连或直接嵌入在智能家居控制器中，总线方式下应能串接多个有线键盘，以方便大户型用户的实际使用。一般可包括带液晶屏的有线键盘和不带液晶屏的有线键盘两种，具体功能如下：大屏幕液晶显示，全中文菜单操作；安防系统布撤防与传感执行设备状态查询；采取事先编制好的程序和模式实现电器设备控制；可查询脉冲远传水电气表状态；显示来自智能家居控制器转发的社区数据广播或短消息；系统参数设置。（2）无线遥控器人机界面功能同有线键盘人机界面。（3）红外遥控器人机界面功能同有线键盘人机界面。（4）家庭控制软件智能家居控制软件安装于用户家用电脑中或触摸式平板电脑中，后者是目前国外和国内高档产品采用较多的人机界面，价格比较昂贵，一般采用家庭局域网与智能家居控制器相连，是系统的软件人机界面，宜采用全中文可视化的界面方式，并具备如下基本功能：通过组态功能，可对智能家居系统中的房间、房间中的可控电器与设备、硬件人机界面等进行添加、修改、删除等操作，并把这些数据同步到智能家居控制器中；可实现对家庭电器的开关控制﹑

调光控制﹑电器状态查询和启动各种控制场景模式。1.2.2 结构要求一般可以采用如下几种：挂接在家庭控制总线上，并采用标准的电工盒安装方式。该方式便于系统扩展和满足大户型用户的需求；直接安装在智能家居控制器的前面板上；对于无线或红外的人机界面其结构不限，以符合人机工程学为宜。（2）输出节点输出节点用于分散控制家庭各种电器设备和环境状态的各种参数，一般可以包括如下功能模块：开关输出模块：分散控制各种家庭电器设备的开关，输出路数和功率可以灵活组合；调光输出模块：采用可控硅式方式对家庭照明设备进行多级调光。1.3.2 结构要求家庭智能节点模块直接挂接在家庭控制总线上，宜采用模块化设计，一般可采用标准的电工盒安装方式。

2智能家居产品的发展方向当前国内市场上的宽带智能家居产品将会越来越多，由于该类产品融合了多种计算机通讯和控制技术，又是新兴事物，使得相应的国家标准和针对性的产品鉴定机关建设都没有跟上，曾经碰到过厂商将产品送公安部门、信息产业部部门鉴定都被退回来的事情。智能家居产品不同与一般的工程配套产品，它的最终使用是和老百姓生活密切相关的，如果任凭市场无序发展，就会有许多质量服务跟不上的产品在其中鱼龙混杂，最终受害的将是老百姓，他们可能花钱买回的只是中看不中用甚至不中看的摆设，而房开商只是得到一时的卖点，最终成为实际使用中的浪费。所以当务之急是由建设部门牵头制定产品标准，并且自始至终的汇同标准发布和技术监督部门监督标准的实施遵照程度，进行合理的调控，这样才能使得这个新兴产品和行业向着有序的方向发展。在标准的制定过程中，第一步是实现产品结构和安装方式方面的标准化，这样作可以使得产品的工程施工有标准可以参照，提高工程施工的质量，同时假如出现房开商选型中产品厂商更改的情况，那么为原先厂商预留的设备安装空间也可以被利用，而不用重新挖墙。标准的第二个阶段是实现宽带智能家居产品的互换，这种互换可以首先从智能监控节点模块和人机界面模块做起（传感执行设备由于是通用产品，有成熟的标准，不存在这个问题），然后是智能家居控制器的互换，实现产品互换的标准的关键是制定统一的通讯协议，这个协议包括家庭控制总线的协议和智能家居控制器互联的ＩＰ层应用协议，由于智能家居中的控制对象和功能是有限的可以归类编码的，这使得该类协议的制定有一定的基础，制定的方法可以是汇总目前主流厂商产品的协议进行分析整合后产生，目前以上工作已经在建设部住宅产业促进中心的领导下展开。在硬件结构和软件协议统一后，宽带智能家居领域的产品分工将有可能更加明确，如有些厂商可以专门作智能家居控制器，有些厂商可以专门作智能监控节点模块或人机界面模块，而传统的系统集成商可以根据标准的协议开发专业的集成管理软件去集成所有智能社区和智能家居的产品，专业的分工将促使产业的合理发展和产品质量的提高，也给用户以更大的选择空间，他完全可以根据自身的爱好选择甲方的控制器或是乙方的人机界面。把用户的需求放在产品设计第一位的厂商会成为竞争中的优胜者。另一方面，除了结构和协议等方面的标准化发展外，宽带智能家居系统本身的功能也将不断的增加。由于目前国内宽带网络建设如火如荼，甚至有建设过量产生泡沫的可能，市场上急需能够利用宽带网络提供增值服务，发挥网络资源的产品，宽带智能家居产品必将成为其中的主角。而目前相关产品的功能还比较局限，多数内容其实是低速率的窄带内容，下一步增加的功能很可能是一些多媒体的功能，比如基于宽带网的社区范围甚至城市范围内的可视电话／对讲系统，多媒体娱乐终端，家庭监控监控系统等，按照这样的趋势，宽带智能家居产品很有可能和传统家电

领域结合，共同开拓信息家电或者说是网络家电市场，这样的话市场的发展将更加多元化和丰富多彩。

结束语不管今后市场走向如何，基于宽带的智能家居系统必将成为推动宽带网发展和老百姓生活水平提高的新科技产品，同时我们衷心希望在国家建设部的指导下，相关部门企业能够合力尽快拿出适合行业发展的标准，促进市场的规范化发展，推动人民生活质量迈上新的台阶。