從單一到集控，以智能改變生活
——談智能家居在綠色科技住宅項目上的應用

0 引言

自人類邁入電器時代以來，電燈、空調、新風、電動卷簾、地暖、浴霸等家用電器逐步走進了千家萬戶，從此，我們的生活與它們息息相關。進入21世紀，隨著互聯網、計算機業的迅速發展，物聯網技術隨之應運而生。智能家居控制就是將物聯網技術的應用擴展到住宅，從單個設備的控制，擴展到所有設備的集成控制，從而，給家居帶來舒適、貼心的服務，實現真正意義上的“科技改變生活”！

1 智能家居設計的核心要素

智能家居設計包括4個核心要素，即：智能化控制體系、集成控制面板、可視化中控屏和智能傳感器。四者缺一不可，只有同時具備這4個要素才能稱之為智能家居系統。

1.1 先進的智能化控制體系

智能家居的軟件技術主要指的是通信或控制協議，而控制協議需要穩定可靠的傳輸技術。目前，這種技術分為有線與無線兩大派別。有線技術安全可靠，抗干擾性強，故障可追溯性直觀；無線則擺脫了有線的束縛，滿足了人們對自由的追求。因此，我們在智能系統平臺搭建時，充分考慮兩者的優點，以有線為基礎，以無線為擴展，使不同的產品相互關聯，通過其在使用數據上的共享和互通，達到聯動使用、自然融合的一個狀態（圖1）。比如，我們可以將安防系統與智能家居系統聯動，當我們按下“離家場景”時，安防系統自動布防，紅外幕簾啟動，一旦探測到有人入侵，可視對講屏即刻報警；此外，在“離家場景”中，燈光、空調、新風會自動關閉，卷簾自動落下。

有線采用基于國際家庭和建筑自動化領域的開放式歐洲總線標準EIB/KNX技術，具有強大的兼容性，不同廠家的元件、軟件在此協議下能夠無縫兼容，可保障系統安全、穩定的運行。無線技術則采用時下最受歡迎的WiFi、3G/4G技術，高效、快速、安全，不受地域限制，只要有網絡的地方就可以實現遠程控制，并應用比傳統軟件服務更安全的云服務，時刻保障用戶的信息安全。

1.2 高度集成的控制面板

（1）智能面板高度集成戶內所有設備的控制，包括燈光、窗簾、卷簾、新風、空調、地暖、浴霸等等（圖2）；床頭面板還集成了緊急報警按鈕功能，節省安裝空間，使墻面整潔、美觀。

（2）智能面板清晰、直觀的可視化控制界面，無需學習，方便各個年齡階段的人使用，床頭智能面板特有微波感應，睡眠模式下靠近，按鍵背光自動喚醒，緊急按鈕、起夜按鍵觸手可得。

（3）智能面板上設有離家、回家、歡迎、會客、晨起、電視、起夜、睡眠等等場景模式，只需按一個按鍵，家中所有的設備就會同時行動起來。比如，我們開啟回家模式，于是插座開始送電，安防自動解除，客廳燈光亮起，卷簾升起，空調、新風自動打開，我們可以暢享集中控制帶來的科技感與快樂。

圖1 智能化控制體系

圖2 智能控制面板

1.3 清晰直觀的可視化中控屏

智能中控屏是整個設計的亮點。一個好的智能化產品一定是有感知的，一個按鍵、一個手勢、甚至一句話，它便能讀懂，熟練地幫助用戶控制戶內所有的設備來滿足需求；此外，好的智能化產品不僅要美觀、高集成，而且其人機交互界面一定要豐富、直觀、易懂、易用。智能中控屏是戶內設備控制的人工大腦，它會告訴用戶家中設備狀況及戶內相關的空氣參數，甚至還會主動探尋用戶對它的需求。比如，離家要不要關地暖，插座要不要斷電；夜晚了，可將客廳的燈光調低，把孩子房間的燈光關閉，空調溫度調高一點等等。小小一個屏，管理著家里的所有設備，直觀的可視化控制界面讓用戶對身處的環境了如指掌、操控自如（圖3）。

1.4 洞察秋毫的智能傳感器

智能住宅離不開一雙智慧的眼睛——傳感器。智能傳感器在智能家居中扮演著極其重要的角色，它是智能家居的感知原件，不斷地收集著環境數據，并將數據傳送到后臺管理中心，用于管理中心分析后做出判斷。這時，家就變成了有感知的地方。它能自行分析傳來的數據并發送指令，對環境作出改變，在一定程度上脫離人為的操縱，讓家居設備按照最節能、安全的模式運行。

我們可以在玄關、走道、衛生間等處都設計上人體傳感器。比如衛生間的傳感器，首先采集環境亮度參數，再檢測是否有人來，將這兩個參數發送后臺管理中心。若環境很亮有人來，那么后臺發指令開排風機；若環境很暗有人來，那么后臺發指令開排風并開燈。等人走后，再關燈、關排風，方便又省電。

圖3 可視化中控屏

同樣，我們在室外設置環境探測器，將采集到的溫度和光線雙重參數傳送至后臺管理中心。當管理中心判斷室外溫度很高且光線很強時，它會立刻發送指令給遮陽卷簾執行關閉命令，于是外遮陽卷簾會自動落下，阻擋高溫和強光進入房間。

此外，我們還設置了防入侵探測器、煤氣泄漏探測器等等，這所有的探測器，猶如智能家居系統明亮的眼睛，時刻觀察著環境的細微變化，及時向控制中心傳送準確信息。

2 從單一功能實現集成控制

要實現智能家居，就必須實現由單一控制到集成控制，這一過程是最具科技含量的。我們在設計與實施的過程中，遇到的最大困難，就是系統的兼容問題，這也是智能家居的核心問題。所謂智能家居控制，就是以住宅為平臺，利用網絡通信技術、自動控制技術和物聯網技術，將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性，并實現環保節能的居住環境。所謂的設備兼容問題也就是我們通常所說的協議對接問題，這是當務之急必須解決的。不同的設備都有著自己的控制系統和控制指令，該如何讓這么多的設備統一加入到智能家居這個控制平臺上，服從其統一管理和控制（集中控制）呢？簡言之，就是需要有一種共同語言，使其能夠實現相互通信，即：設備A發的指令設備B要能聽的懂并去執行，而設備B反饋的信息設備A也要看的懂，經過判斷再去其他設備發指令，同時還要顯示出來告訴主人。在這個過程中，有多個設備參與集成控制，正是無數個這樣的控制程序，構建成了智能家居完整的控制系統。在整個項目的設計過程中，我們先后對接空調的Modbus協議、新風的RS485協議、對講的RS485協議、浴霸的控制回路，最終將所有的設備集成到同一個控制平臺，實現了家居設備的一整套的集中管理。

3 遠程控制手機APP

為了使智能家居更加人性化，我們設計了更強大的功能——遠程手機APP控制（圖4）。

圖4 遠程手機APP智能控制

遠在外地，很久沒有回家了，擔心家中被小偷盯住怎么辦？想必大多數人都有這樣的經歷。此時，遠程控制就可以大顯身手了。我們在智能化住宅設計中，會量身定制專用的智能化APP，蘋果商店下載即可使用。

用手機APP不定時的開、關一下卷簾，再開、關一下燈，告訴小偷我在家里；離家多日回來前，提前遠程開啟新風、空調，讓家里的空氣煥然一新；又比如，有訪客來到，躺在沙發上用手機就可以與客人視頻對話，確認開門，實為懶人的福音。此外，可以用手機APP取代門禁卡，進出門禁、乘坐電梯。只需一個手機，便可暢通無阻。無線控制技術的應用，讓我們擺脫了有線的束縛，讓家居控制變得更加簡單、便利。

4 結語

如今，我們的生活已經離不開智能產品，智能手機、智能電飯煲、智能馬桶蓋、智能機器人……同樣，我們賴以居住的房子也變得智能起來，實現了跨越時間與空間的控制，從一個燈泡的單控到所有設備集控，從就地控制到遠程控制……

秉承以安全性、便利性、快捷性、時尚性為出發點，完成了由單一到整體的智能化解決方案，先進、實用、可視化和高度集成是我們設計的目標理念——讓家變成一個充滿活力的地方，真正做到為人居而服務。智能家居為我們的生活翻開了嶄新的一頁，相信未來會有更大的發展，科技的一次次小進步，勢必成就生活的大改變!