一種新型智能家居系統設計

李守容

摘 要:隨著網絡信息化發展、人們生活水平的提高,小區建筑逐步進入智能化進程,數字智慧和住宅熱潮涌動。數字式環境、網絡信息化家電、智能型住宅成為人們追求的生活空間。住宅的智能化需要自動化解決方案的支持,本文提出一種智能家居系統設計方案,具有成本低,功能完善的優點。

關鍵詞:智能家居系統設計無線網絡

中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0018-01

家庭自動化控制系統,又稱中控系統,是目前家居裝飾的熱門話題,也是居家生活的潮流;家居自動化控制系統是智能家居的核心,一般稱之為智能家居[1]。目前,隨著電子技術、計算機技術、傳感器技術、人工智能等多個領域的發展,以及相應技術產品成本的降低,智能家居系統的設計也不斷呈現多樣化、多元化的發展趨勢[2],滿足不同層次的居民的需求。本文提出一種基于嵌入式系統的智能家居系統方案,輕松實現室內照明控制、窗簾控制、環境控制、家電控制、門鎖監控等時尚科技風的現代家居,體驗高效、舒適、安全、便利、節能的生活環境。

1 系統概述

該智能家居系統功能穩定、先進,除了滿足普通家居功能外,該系統還增加很多亮度、人體、溫濕度感應探測器,通過采集住宅內部環境信息,實現對相應家用電器的實時智能控制,不僅節能而且有效提高家居生活的質量。

同時該系統控制功能強大,住戶在家通過戶內控制面板實現傳統現場控制,PDA通過室內無線網絡實現家庭所有設備的集中控制,外出時用戶通過手機、互聯網即可遠程查看家中情況和控制燈光、窗簾家電等。交換機實現小區局部網絡、外部互聯網、智能終端以及各子系統之間的數據交換對接。

智能家居網關是系統核心,安防報警系統、智能家電控制系統、可視對講系統等都是通過智能家居網關集成的一個整體系統,從而實現控制面板對所需控制燈回路、排氣扇啟停的任意設置,室內機智能終端、PDA智能控制器對用戶設置自己喜愛的情景模式,一鍵遙控等幾種。在客廳和廚房放置兩個Zigbee轉發器,組建戶內全覆蓋的局部家庭無限網絡,實現智能控制器方便快捷的無線集中控制[3]。

2 系統組成

本文提出的智能家居系統方案由計算機主控管理系統、網絡布線系統、平板電腦等實現對家居設備的集中控制,將家庭智能控制、信息交流、消費服務、安防監控等家居生活有效的結合起來,實現一體化控制。系統在安全穩定性、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,在任何地方的終端均可通過計算機遠程控制管理家居系統高效有序運行。該系統具備人性化設計,系統組成包括:

·可視對講子系統,對來訪者通過可視通話識別,自動開啟門鎖,當有陌生人侵入時會自動發生報警;

·家居安防子系統,穩定安全性高,能提供多種布防磨損,坐在床上就可以靈活遙控家中所有設備;

·窗簾控制子系統,臥室的窗簾在陽光強烈照射時可自動關閉,防止室內的家具因陽光的過度照射而受到損壞,環保節能;業主不再需要親自去拉窗簾,只需要通過遙控器即可輕松控制每一個窗簾的開啟與關閉。

·智能照明控制子系統,對室內燈光進行集中控制,實現燈光的無線遙控、情景控制。

燈光智能控制子系統,通過設在每個房間的人體感應探測器,將智能家居系統設置成感應控制模式,業主直接走到相應區域,對應相應區域的燈具會自動打開,業主離開,燈具會延時一段時間后熄滅。

溫度控制子系統,通過對空調接口的紅外學習實現對家居空調的開關和溫度的調節。

現場控制子系統,該系統可實現固定控制面板+移動集中控制,安裝在各個房間的智能控制面板可預先寫入程序,預設需要控制的燈、空調、排氣扇等啟停。

家庭影音系統,看電影,只需要按下“影院場景按鍵,投影幕布自動放下,調節光至電影模式,開啟影音播放和功放。

3 系統功能

(1)遠程控制

可通過遠程登錄方式對系統進行維護及修改設置,如業主需要對功能進行升級完善,可通過Internet網絡修改程序,業主可以使用手機遠程遙控戶內燈光、窗簾、家電。家庭網絡系統支持視頻的傳輸,它有一個USB接口,可以直接連接攝像頭并通過互聯網進行遠程視頻傳輸,進行室內監測和控制。

(2)安防報警

安防系統啟動后,所有門窗都是出于最佳戒備狀態,當有外人入侵,門窗自動關閉,智能報警器和安防系統鳴響警笛,同時將警情傳送至用戶手機和保安中心。業主通過手機或是電腦可遠程訪問網絡攝像機觀察家中情況。家中遇到火災或是煤氣泄漏,煙探測器或煤氣探測器及時響應,智能設防第一時間發出警報。

(3)電器智能控制

安裝在每個房間亮度、人體、溫濕度感應探測器,會根據業主事先設置的各種情景模式,自動采集當前房間內的各種物理環境量的信息給輸入模塊,經過芯片分析發出電信號給執行器,驅動相應電器的響應。

4 系統設計

網關是這個集成系統的核心,將每個子系統之間都可以進行集成管理和控制,傳輸模式采用UTP5E超五類線,系統簡便又經濟,四聯智能面板可單獨控制某一盞燈也可以集中控制某一回路等,只需要對智能面板進行簡單的變成設置。智能紅外學習IR通過對空調接口、數字電視、紅外幕簾學習,使之集成在一個無線遙控器,使用戶操作更加便捷,組建家庭傳感器網絡,摒棄傳統開關在火線回路開斷控制,取而代之的是模擬信號輸入-輸入模塊分析-電信號輸出-執行器動作-空氣開關響應的循環控制模式,遠離220V強電,操作更加安全便捷,可通過控制面板、移動觸摸板,手機等任意方式控制,通過手觸摸面按鍵或是遙控器可調節亮度、燈管開閉,調節室內溫度,電動窗簾以及場景調用與修改。

5 結語

目前有許多種智能家居系統存在缺乏統一標準,成本高的缺點,本文提出的智能家居系統模式采用市場上通用的產品和裝置,可以克服這些缺點,促進智能家居系統的實用化、產業化發展。

參考文獻

[1] 蔡自興.智能控制系統.清華大學出版社,2006.

[2] 智能家居行業的現狀與困境.http://dichan.sina.com.cn/zt/zhinengjiaju/

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