智能家居系统的发展趋势

李文勇

【摘 要】智能家居集成网络通信、安全防范、自动控制等技术，为人们提供舒适、安全、方便和高效的生活环境。目前，我国智能家居进入成长期。虽然智能家居市场消费观念还未成熟，但随着智能家居的推广与普及，智能家居得到不少消费者的关注。随着各项技术的改进与优化，未来智能家居将呈现多样化的特点。文章分析了我国智能家居的产业现状及智能家居系统的功能，并预测了其未来的发展趋势。

【关键词】智能家居；系统；现状；趋势

【中图分类号】TP273.5 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）02-0073-03

清晨醒来，随着轻柔的音乐响起，窗帘徐徐拉开，在您洗漱期间，厨房电器已帮您冲好咖啡，轻触操控面板即可以接收到您所需要的各类信息，离开家门时，安防系统自动开启，并处于警戒状态……这些以前在科幻影视剧才能看到的场景如今已真实地走进了人们的生活。近几年，智能家居成为现代生活的热门话题，“智慧化生活，高品质享受”亦是现代家庭生活追求的新方向。本文对智能家居的产业现状与系统组成进行分析，探讨智能家居系统的发展趋势。

1 我国智能家居产业现状

说到智能家居，很多人误认为是家里安装了声控灯、摄像头，买了智能电器就走入智能时代了。其实不然。智能家居是一套系统的整体解决方案，它以住宅为平台，利用综合布线、网络通信、安全防范、自动控制等技术集成家居生活有关设施，构建安全、舒适、高效、节能的居住环境，是一系列住宅设施与家庭日程事务的管理系统。

家居智能技术为舶来品，起源于美国。在我国，智能家居的概念始于2000年。通过媒体的广泛宣传，智能家居的概念被部分居民认知。有的开发商则在住宅设计上融入智能化功能，如安装安防设施、智能门禁等，少数高档住宅小区则配套完善的智能家居网络。随后，经过2年多的研发与实验，我国陆续出台相关智能家居网络系统标准，自行研制出的智能家居网络系统和相关产品逐步进入市场，形成涵盖家电控制、灯光控制、智能安防、智能影音等的传统智能家居，大量新建的住宅小区开始配备一定的智能化设施和设备。

我国真正的智能家居网络大市场在2004—2007年形成。期间，网络生活化使我国智能家居系统和产品得到普及，智能电器、家居安防等开始走进普通居民家中。如今，在传统智能家居的基础上，基于物联网的智能家居涵盖了远程监控、家庭医疗保健和监护、信息服务、网络教育，以及联合智慧社区、智慧城市的各项拓展应用，形成一种以远程、无线技术为主要载体的智能家居。

近年来，我国智能家居产业快速发展。首先，这得益于政府的政策引领。李克强总理首次在政府工作报告中提出了“互联网+”行动计划，利用信息通信技术及互联网平台，推动了互联网、云计算、物联网等与传统行业的融合，创造新的发展生态，最终惠泽于民。智能家居正是“互联网+”的有效实践，将传统的家电产品、建材、新能源及科技有效且深度融合，使相关产品产业得到升级。其次，高科技技术的成熟、4G网络的应用及互联网的高速发展使得物联网与互联网联系紧密、互相渗透，相互依托。再次，人们对于生活质量的追求及科技带来的便利接受程度日趋提高，缔造物联网全新生活方式以感知科技的魅力，将生活与科技完美结合。此外，各层面的品牌参与竞争，激发行业发展潜质，出现百花齐放的壮观局面，“你追我赶”实现技术、营销及管理的多重竞争活力。

2 智能家居系统组成

智能家居具有节能减耗、管理轻松、维护方便、安全可靠、时尚个性等特点，被越来越多地应用在中高档楼盘、别墅豪宅等。智能家居是个系统工程，一个完整的智能家居系统的组成比较复杂、设备繁多。从功能上来划分，可以分为三大部分：信息通信系统、家电控制系统和家庭安防系统；从联网设备的组成来划分，可分为住宅端设备、本地传输系统、本地控制中心、远程传输系统和远程控制设备（如图1所示）。

2.1 住宅端设备

住宅端设备是智能家居系统的核心，也是重点部分。该设备种类繁多，可灵活配置、相互组合，实现强大的智能化控制功能，能够改善住宅环境，提高人们的生活质量。

住宅端设备按照实现的功能可以分为以下4类。

（1）智能终端。智能终端是指具有家电控制功能、家庭安防功能、通信功能，带有显示屏、操作按钮的家庭用智能化主机，是智能家居的核心设备。它可以扩充实现灯光控制、家庭背景音乐控制、监控、门禁、“三表”抄送等多种功能。

（2）家电控制类。智能家居系统可以控制家电设备，主要包括电视机、空调、电动窗帘、家庭影院（含DVD、功放、音响等）、背景音乐系统和灯光系统等设备，主要采用红外遥控器、射频遥控器、智能开关来控制。无法采用红外遥控器控制的设备，需要加装开关和智能插座进行控制。

（3）信息通信类。信息通信类设备主要包括电话、有线电视、宽带网络、网络摄像机、读卡器、对讲室内分机、操作键盘和“三表”（即水表、燃气表和电表）抄送系统等。

（4）安防报警类。安防报警类设备主要包括红外双鉴探测器（通常安装在客厅）、燃气泄漏探测器（安装在厨房）、紧急按钮（安装在主人房的床头）和窗门磁（安装在窗和门上）。

2.2 本地传输系统

本地传输系统是指住宅内智能终端到各个设备之间的连接线路和智能终端到本地控制中心的连接线路。

智能终端到住宅设备按照不同类型分类如下。

（1）家电控制设备。家电设备的控制分为有线、无线2种方式。有线方式主要是通过家庭总线进行控制，通常采用的是两芯双绞线，原理和RS-485总线相同；无线方式主要通过红外遥控器和射频遥控器进行控制，必须有红外接收器或者射频接收器，而接收器也通过家庭总线连接。

（2）安防报警設备。家庭安防报警设备主要包括窗门磁、红外探测器、微波探测器、烟感探测器、燃气泄漏探测器和紧急按钮等设备。与入侵报警系统中的探测器连接方法相同，有源设备通过四芯线连接，无源设备通过两芯线连接，对线缆没有特别要求。

（3）背景音乐设备。背景音乐设备本身通过两芯音频线连接，但要做音频控制就需要控制设备，而控制设备也是通过家庭总线连接，采用两芯双绞线。

（4）抄表系统。抄表系统是一个专业的系统，表头和智能终端通过四芯信号线连接，不同厂家对线缆的规格要求也不同。

（5）监控设备。监控设备主要是摄像机，分为网络摄像机和模拟摄像机2种。网络摄像机通过家庭局域网和智能终端相连接；模拟摄像机通过同轴电缆和智能终端相连接。所有的摄像机均需要两芯电源线供电。

（6）门禁设备。门禁系统的设备一般很少直接接入智能终端。大多数情况下，智能终端通过信号输出可以打开楼栋出入口电锁，实现远程遥控开锁功能。大多数对讲室内分机具有遥控开锁功能。

2.3 本地控制中心

本地控制中心是指由位于住宅管理中心（通常设在物业管理中心或者保安监控室）的智能家居系统的管理设备组成的控制平台，包括软硬件设备。常见的软硬件设备包括各种计算机服务器、交换机、智能家居系统管理软件、数据库软件、Web服务软件、其他应用软件等。

本地控制中心和智能终端的连接方式包括局域网和总线2种连接方式。本地控制中心的主要设备包括智能家居管理系统、数据库服务器、Web服务器、其他应该服务器，通过互联网可以实现远程的控制功能。在纯IP智能终端系统中，所有的功能都可以通过智能终端实现，如可视对讲、家电控制、防盗报警等。智能终端通过住宅局域网和本地控制中心连接，一般来说是通过交换机实现。在纯IP的智能终端系统中，也可以增加IP型的门口主机和围墙机，其操作方法和传统的对讲系统是一致的。

2.4 远程传输系统

远程传输系统多指本地控制中心连接到互联网的线路，常见的远程传输系统包括ADSL、DDN专线、局域网、VPN私有网络等。

2.5 远程控制设备

在智能家居系统中，远程控制设备比较简单，只需一台可以连接互联网的计算机即可，可以安装客户端软件，也可以不安装客户端软件。大部分智能家居系统支持通过浏览器直接访问并进行各种操作和控制。

远程控制的主要应用是远程家电控制、远程图像监控和远程布撤防。远程家电控制主要用来实现控制空调、热水器、电动阀门等，尤其是在忘了关煤气的情况下，可以远程控制关闭煤气，非常方便；远程图像监控是一个非常实用的功能，可以用来实时监控和报警监控；如果忘了布防安防探测器，可以通过远程布撤防功能实现。

3 智能家居系统发展趋势

《2013—2017年中国智能家居产业发展动态及投资潜力研究分析报告》分析，2006—2011年，中国的智能家居市场年增长率为20%，2012年中国的智能家居年增长率达到25%左右。到2018年，智能家居会被消费级市场接受，市场规模将达到1 800亿元。智能家居市场前景巨大，未来将呈现出感知更智能、业务更融合、终端更集约、传输更灵活等多元状态。

3.1 感知更智能

传感技术的发展为智能家居传感终端注入了更多技术内涵，将让其具备对环境的判断可自适应、自诊断及自修复功能，有效地提升智能家居各应用的动态智能协同感知。例如，随着人们对生活体验的个性化要求越来越高，智能家庭影音系统备受消费者青睐。它可以借助最新的4G网络优势，通过手机随时随地全方位控制室内DVD、VCR、电视等影音设备，还可以根据具体的生活场景自由转换影音效果，让家居生活倍感愉悦。

3.2 业务更融合

传统智能家居各项业务比较分散，未能达到真正的互通与融合。未来，通过促进智能家居业务传输协议的IP化，提升业务之间及相关平台的融合度，结合网络运营商构建强大的家庭网络，借助智慧社区的驻地网，打通、融合智能家居各子网应用，提升整体业务的融合度。

3.3 终端更集约

随着智能家居业务融合度的提升，家庭网络中的智能家居终端功能将更加集中，体积日渐缩小，耗电更低。在保证安全性的基础上，通过终端模块化加载和自动发现协议，终端接入家庭网络会更加自动化，实现即插即用。

3.4 传输更灵活

目前，在智能家居的施工中，往往会因为房屋建设初期未预留網络管线，只能通过打墙、挖地等方式重新铺设管线，造成了施工造价较高等问题。但随着通信技术的发展及微信等社交应用的普及，通过无线传输的灵活性、移动性和可扩展性满足了人们对于灵活、便携、无所不在的诉求。因此，未来智能家居应用终端在家庭网络内的接入方式将从有线走向无线。

4 结语

互联网时代的智能家居多姿多彩，个性化的私人订制会被更多人所认可，并成为时尚生活的标志。在现在智能家居系统的基础上，我们期待家庭医疗、信息服务、网络教育、家庭事务管理等更多业务融入未来的智能家居，让居民尽享科技改变生活的乐趣和便利。

参 考 文 献

[1]孟平.多功能智能家居系统的设计与实现[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2014.

[2]王凯明.智能家居系统的研究[D].西安：西安科技大

学，2005.

[3]邵鹏飞，王喆，张宝儒.面向移动互联网的智能家居系统研究[J].计算机测量与控制，2012（2）.

[责任编辑：陈泽琦]