自動化技術在智能家居中的應用探討

管世清

（南京高力國際家居港管理服務有限公司，江蘇 南京 210000）

近些年來，人們越來越重視居住環境和生活質量，智能家居應運而生，逐步走進了人們的日常生活，不少開發商以此為賣點，進行新樓盤的銷售。智能家居能夠為用戶提供自動化、智能化的生活服務，曾經出現在影視作品中的科幻場景走進了現實家庭，極大提高了用戶的居住滿意度。智能家居離不開自動化技術的應用，因此，本文就自動化技術在智能家居中的應用進行仔細探討。

一、智能家居概述

智能家居又稱為智能住宅，最早于興起于二十世紀八十年代的西方發達國家，并且取得了一定的成就。我國智能家居起步相對較晚，總體來看智能家居系統技術還不夠成熟，發展較為緩慢。近些年來，隨著我國科學技術的創新，使得智能家居產品逐漸豐富，例如網絡服務、照明控制、智能安防等，給人們提供了安全、便捷、高科技的生活條件，為用戶帶來了全新的生活體驗。智能家居應當分為智能和家居兩部分理解，家居即人們日常生活所用到的一切基礎設備，智能則是能夠實現這些生活設備的自動控制和管理。自動化技術是實現智能家居的核心技術，智能家居所提供的一切服務都需要通過自動化技術來實現[1]。可以說智能家居是網絡通信技術、布線技術、計算機技術、音頻技術等諸多先進科學技術的融合，在自動化技術的作用下智能家居實現了一系列的智能化操作。

智能家居系統可以根據用戶需求進行多種多樣的情境模式設定，例如，為了居住的安全性和方便性，用戶可以設定離家模式和回家模式，離家模式開啟后，安防系統會自動啟動，家中照明設施自動關閉，空調、電視等無需待電的設備也會自動關閉，一旦有任何情況發生，安防系統會第一時間通知用戶并自動報警。用戶在回家時候開啟回家模式，空調會自動開啟調到合適的溫度，客廳會自動亮燈，電視會上演預先設置好的節目等。除此之外還可以根據用戶實際需求進行各種情境模式的設定，例如用餐模式、睡眠模式、辦公模式等，可以一鍵開啟，輕松實現不同場景下的環境轉變。

二、自動化技術在智能家居中的應用

自動化技術是一門綜合性技術，指的是機械設備、計算機等無須人為操作能夠實現自動工作的技術，但是自動化的實現需要由人對工作程序進行預先設定，然后在后期自動化設備可以實現信息的處理和判斷，進行一系列的操作。自動化技術能夠極大解放人工勞動，還可以在特殊環境下代替人工進行作業，對于智能家居來說，自動化技術的應用主要是能夠減輕用戶日常家務負擔，同時為用戶提供方便的居住環境。智能家居主要包括自動化控制系統和自動化管理系統，首先，建立家庭網絡，利用家庭網絡將家庭內的計算機、手機、各種家電等設備統一連接起來。然后用戶就可以通過計算機、手機終端等對家庭內所有聯網的設備管理和控制，不受空間限制，用戶可以對家庭設備進行實施掌控，遠程操作，與傳統實體操作模式相比更加方便快捷[3]。例如，用戶可以在晚上躺下后通過手機進行關燈，在進門之前預先打開室內空調使其保持合適的溫度等，極大方便了用戶的生活。

（一）自動化控制系統

自動化控制系統是實現智能家居功能的基礎，它的功能十分廣泛，例如，對講功能、視頻功能、付費功能、安全防范等，家庭內所有設備的自動化操作都是由此控制系統來實現的。其工作原理是通過將家庭中所有設備接入到家庭網絡，用戶可以根據使用習慣和實際需求進行功能設定，然后自動化控制系統可以根據用戶設定的指令進行數據采集和分析，通過信息傳輸實現對所有家庭設備的控制。

家庭控制具有安裝簡單、易于維護、組成多元化的特點，智能家居系統中的家庭控制，一方面連接外部整棟樓的控制機房，另一方面連接各個用戶家庭，實現眾多家庭的設備控制功能。例如，常見的樓宇門禁系統，進入者在樓下可以對整棟樓的任意家庭用戶進行呼叫，用戶在接聽后可以在室內進行操控，可以實現視頻通話，在確認進入者信息后可以將門打開，省去了往復上下樓的繁瑣。家居控制器有以下幾個功能：首先，主機，該主機由CPU模塊和通信模塊組成，通過設備總線和功能模塊進行連接，借助網絡系統、電話線路還有其他家居設備進行連接，通過操作相關軟件，實現對家居設備各個功能的控制；其次，通信網絡模塊。該模塊由計算機網絡、電話通信以及有線電視線路模塊等統一組成總線系統，通過總線系統實現用戶家庭內各個設備功能的實現，其便捷之處在于能夠打破地域限制，實現遠程操控，為用戶帶來更多便利；最后，自動化控制模塊。該模塊能夠對家庭中常用的水電煤進行監控和管理，可以對家庭中的照明設備、空調設置、燃起設置等進行遠程監控和管理[2]。

（二）自動化管理系統

自動化管理系統由鄰近主機、調制解調器和數據庫三部分組成。首先，鄰近主機又包括計算機主機、打印機等設備。管理硬件包括信息的儲存、整理等，對住宅的物業信息進行集中控制管理。調制解調器能夠實現家庭內設備與監控中心進行網絡連接，達到遠程監控的目的。數據庫能夠將所有的監控數據進行儲存和管理，便于用于后期查詢和操作。

（三）定位系統

隨著科學技術的不斷發展，越來越多的技術用于智能化家居系統，定位系統就是其中之一。在智能家居系統中，可以利用無線射頻或者超聲波技術實現目標定位和跟蹤功能，可以對人體目標所在位置進行準確定位，同時對人體不同狀態下進行跟蹤和感知。超聲波技術需要借助硬盤設備實現，而對于用戶來說難以實現隨身攜帶，比較流行的是GPS定位技術，它的工作原理是綜合運用全球定位系統和無限移動通信，能夠對目標進行迅速準確的定位。例如，當用戶離開一樓來到二樓時，通過定位系統對用戶進行位置判斷，自動關閉一樓電源，啟動二樓照明設施等。

（四）智能家居系統實例

對于用戶來說，居住的安全性是最為重要的，是保障用戶生活質量的首要前提，下面以智能家居安防系統為例，進行自動化技術的應用分析。

如圖（1）所示，智能家居安防系統核心是由報警主機構成，一方面連接紅外探測器、門窗探測器、卷閘門磁探測器、煙霧探測器、煤氣探測器、紅外圍墻對射、監控系統等，另一方面連接警笛、手機終端、固定電話、接警中心。其工作原理是當有意外情況發生時，系統會自動判斷是什么問題，啟動相應的模塊，并且能夠采取應對措施，第一時間進行報警[2]。例如，用戶家庭一旦發生火災，會有煙霧產生，煙霧探測器會第一時間有所感應，然后將信息傳輸給報警主機，報警主機響起警笛引起鄰居的注意，同時向用戶手機終端、消防中心等進行報警，如果發生煤氣泄漏，煤氣探測器會第一時間響應，并啟動報警程序，同時會自動控制電源關閉、打開窗戶，能夠將室內煤氣及時疏散，避免情況惡化，保護用戶財產和生命安全，全力保障用戶的居住環境安。

三、結束語

綜上所述，自動化技術在智能化家居中得到了廣泛應用，實現的諸多功能，為用戶帶來全新的居住體驗，對于現代快節奏生活的人們來說是不可多得的幫手，在未來，智能化家居系統有巨大的發展空間，會逐步走進千家萬戶。然而，與西方發達國家相比，我國智能化家居發展水平還不夠高，普及力度還不夠大。因此，我國需要加強對智能家居系統的技術研發，將更多的自動化技術應用到智能家居系統中來，不斷升級技術手段，創新功能類型，促進我國智能家居系統進一步發展。