一种新型智能家居系统设计

李守容

摘 要:随着网络信息化发展、人们生活水平的提高,小区建筑逐步进入智能化进程,数字智慧和住宅热潮涌动。数字式环境、网络信息化家电、智能型住宅成为人们追求的生活空间。住宅的智能化需要自动化解决方案的支持,本文提出一种智能家居系统设计方案,具有成本低,功能完善的优点。

关键词:智能家居系统设计无线网络

中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0018-01

家庭自动化控制系统,又称中控系统,是目前家居装饰的热门话题,也是居家生活的潮流;家居自动化控制系统是智能家居的核心,一般称之为智能家居[1]。目前,随着电子技术、计算机技术、传感器技术、人工智能等多个领域的发展,以及相应技术产品成本的降低,智能家居系统的设计也不断呈现多样化、多元化的发展趋势[2],满足不同层次的居民的需求。本文提出一种基于嵌入式系统的智能家居系统方案,轻松实现室内照明控制、窗帘控制、环境控制、家电控制、门锁监控等时尚科技风的现代家居,体验高效、舒适、安全、便利、节能的生活环境。

1 系统概述

该智能家居系统功能稳定、先进,除了满足普通家居功能外,该系统还增加很多亮度、人体、温湿度感应探测器,通过采集住宅内部环境信息,实现对相应家用电器的实时智能控制,不仅节能而且有效提高家居生活的质量。

同时该系统控制功能强大,住户在家通过户内控制面板实现传统现场控制,PDA通过室内无线网络实现家庭所有设备的集中控制,外出时用户通过手机、互联网即可远程查看家中情况和控制灯光、窗帘家电等。交换机实现小区局部网络、外部互联网、智能终端以及各子系统之间的数据交换对接。

智能家居网关是系统核心,安防报警系统、智能家电控制系统、可视对讲系统等都是通过智能家居网关集成的一个整体系统,从而实现控制面板对所需控制灯回路、排气扇启停的任意设置,室内机智能终端、PDA智能控制器对用户设置自己喜爱的情景模式,一键遥控等几种。在客厅和厨房放置两个Zigbee转发器,组建户内全覆盖的局部家庭无限网络,实现智能控制器方便快捷的无线集中控制[3]。

2 系统组成

本文提出的智能家居系统方案由计算机主控管理系统、网络布线系统、平板电脑等实现对家居设备的集中控制,将家庭智能控制、信息交流、消费服务、安防监控等家居生活有效的结合起来,实现一体化控制。系统在安全稳定性、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,在任何地方的终端均可通过计算机远程控制管理家居系统高效有序运行。该系统具备人性化设计,系统组成包括:

·可视对讲子系统,对来访者通过可视通话识别,自动开启门锁,当有陌生人侵入时会自动发生报警;

·家居安防子系统,稳定安全性高,能提供多种布防磨损,坐在床上就可以灵活遥控家中所有设备;

·窗帘控制子系统,卧室的窗帘在阳光强烈照射时可自动关闭,防止室内的家具因阳光的过度照射而受到损坏,环保节能;业主不再需要亲自去拉窗帘,只需要通过遥控器即可轻松控制每一个窗帘的开启与关闭。

·智能照明控制子系统,对室内灯光进行集中控制,实现灯光的无线遥控、情景控制。

灯光智能控制子系统,通过设在每个房间的人体感应探测器,将智能家居系统设置成感应控制模式,业主直接走到相应区域,对应相应区域的灯具会自动打开,业主离开,灯具会延时一段时间后熄灭。

温度控制子系统,通过对空调接口的红外学习实现对家居空调的开关和温度的调节。

现场控制子系统,该系统可实现固定控制面板+移动集中控制,安装在各个房间的智能控制面板可预先写入程序,预设需要控制的灯、空调、排气扇等启停。

家庭影音系统,看电影,只需要按下“影院场景按键,投影幕布自动放下,调节光至电影模式,开启影音播放和功放。

3 系统功能

(1)远程控制

可通过远程登录方式对系统进行维护及修改设置,如业主需要对功能进行升级完善,可通过Internet网络修改程序,业主可以使用手机远程遥控户内灯光、窗帘、家电。家庭网络系统支持视频的传输,它有一个USB接口,可以直接连接摄像头并通过互联网进行远程视频传输,进行室内监测和控制。

(2)安防报警

安防系统启动后,所有门窗都是出于最佳戒备状态,当有外人入侵,门窗自动关闭,智能报警器和安防系统鸣响警笛,同时将警情传送至用户手机和保安中心。业主通过手机或是电脑可远程访问网络摄像机观察家中情况。家中遇到火灾或是煤气泄漏,烟探测器或煤气探测器及时响应,智能设防第一时间发出警报。

(3)电器智能控制

安装在每个房间亮度、人体、温湿度感应探测器,会根据业主事先设置的各种情景模式,自动采集当前房间内的各种物理环境量的信息给输入模块,经过芯片分析发出电信号给执行器,驱动相应电器的响应。

4 系统设计

网关是这个集成系统的核心,将每个子系统之间都可以进行集成管理和控制,传输模式采用UTP5E超五类线,系统简便又经济,四联智能面板可单独控制某一盏灯也可以集中控制某一回路等,只需要对智能面板进行简单的变成设置。智能红外学习IR通过对空调接口、数字电视、红外幕帘学习,使之集成在一个无线遥控器,使用户操作更加便捷,组建家庭传感器网络,摒弃传统开关在火线回路开断控制,取而代之的是模拟信号输入-输入模块分析-电信号输出-执行器动作-空气开关响应的循环控制模式,远离220V强电,操作更加安全便捷,可通过控制面板、移动触摸板,手机等任意方式控制,通过手触摸面按键或是遥控器可调节亮度、灯管开闭,调节室内温度,电动窗帘以及场景调用与修改。

5 结语

目前有许多种智能家居系统存在缺乏统一标准,成本高的缺点,本文提出的智能家居系统模式采用市场上通用的产品和装置,可以克服这些缺点,促进智能家居系统的实用化、产业化发展。

参考文献

[1] 蔡自兴.智能控制系统.清华大学出版社,2006.

[2] 智能家居行业的现状与困境.http://dichan.sina.com.cn/zt/zhinengjiaju/

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