智能家居技术趋势扫描

    智能家居是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术（3C），建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。 
    智能家居是一个多功能的技术系统，它包括可视对讲、家庭内部的安全防范、家居综合布线系统、照明控制、家电控制、远程的视频监控、声音监听、家庭的影音系统等。家居智能化包含的内容比较多，目前国内的产品有总线制、电力线载波、无线等方式，在网络连接方面基本上用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来实现。

家庭智能终端作用显现
    与普通的家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的生活空间，还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，甚至为各种能源支出节约资金。其基本目标是将家庭中各种与信息相关的通信设备，家用电器和家庭保安装置，通过有线或无线的方式，连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。
    作为小区智能化系统的核心，智能家居平台系统通过其核心设备——家庭智能终端来实现家庭智能化的功能。家庭智能终端是智能家居的心脏，通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。其功能一般包括家庭安防、可视对讲、远程抄表、家电控制、家庭信息服务、增值服务等。

智能家居平台系统的技术特点
    智能家庭网络随着集成技术、通信技术、互操作能力和布线标准的实现而不断改进。它涉及到对家庭网络内所有的智能器具、设备和系统的操作、管理，以及集成技术的应用。其技术特点表现如下：
    ◇通过家庭网关——家庭智能终端及其系统软件建立家居智能平台系统。家庭网关是智能家庭局域网的核心部分，主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换功能，同时，网关还负责家庭智能设备的管理和控制。
    ◇用计算机技术、微电子技术、通信技术，家庭智能终端（家庭网关）将家庭智能化的所有功能集成起来，使智能家居建立在一个统一的平台之上。首先，实现家庭内部网络与外部网络之间的数据交互；其次，还要保证能够识别通过网络传输的指令是合法的指令，而不是“黑客”的非法入侵。因此，家庭智能终端既是家庭信息的交通枢纽，又是信息化家庭的保护神。
    ◇通过外部扩展模块实现与家电的互联。为实现家用电器的集中控制和远程控制功能，家庭智能网关通过有线或无线的方式，按照特定的通讯协议，借助外部扩展模块控制家电或照明设备。
    ◇嵌入式系统的应用。以往的家庭智能中断绝大多数是由单片机控制。随着新功能的增加和性能的提升，将处理能力大大增强的具有网络功能的嵌入式操作系统和单片机的控制软件程序作了相应的调整，使之有机地结合成完整的嵌入式系统。

智能家居平台系统的技术发展趋势
硬件平台的处理能力日益增强
    早期的智能中控器采用8位单片机作为核心处理单元，功能比较简单、纯粹。往往只具备安防、三表采集、简单文字信息发布和简单的家电控制功能。这个时期的产品操作界面比较简陋，家电控制等高级功能还只限于展示概念。比较典型产品是交大的NDT100、NDT200、新加坡宝路的8XE。 
    接下来，很多厂家为了使自己的产品功能更全面、显示更美观，采用了处理能力更强的单片机或使用多颗单片机协同工作。这个时期的产品操作界面有比较大的改善，往往采用彩色LCD，大多带有触摸功能，集成了楼宇对讲的功能，家电控制功能也相对丰富。比较典型产品是交大的NDT300、正星特的智能王、科瑞的未来之家。
    目前，有一些国内外厂家采用32位的处理器，结合先进的嵌入式开发平台，开发出了更为先进的产品。基于该技术的产品处理能力显著提升，以往无法处理的多媒体信息和增值服务都可以得以实现。由于采用专门的显示引擎，所以界面更加丰富、美观，家电控制功能也趋于完善。比较典型产品是波创的BC2-D50L、三星的8170。
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安防、对讲等子系统日益成为一个综合平台
    最初的智能中控器往往独立于传统的安防和对讲系统，用户的家中需要安装几套彼此独立的子系统，这增加了安装和使用的复杂性。行业间的技术整合促使智能家居平台成为包括安防、对讲、信息、家电控制、家庭数字影音为一体的智能化家居平台。
模拟向数字化逐步转变
    如同模拟电视向数字电视、模拟手机向数字手机的逐步转变一样，智能家居平台也正在经历着一场由模拟到数字的变革。数字化技术正在日益广泛地应用到智能家居的系统中来，主要表现在以下几个方面：
    ◇在电路设计上采用越来越多的数字集成电路。现在的智能家居产品中使用了大量的数字芯片，集成度和可靠性比之前的模拟电路有了很大提高。
    ◇显示数字化大大了提升了显示效果。数字化显示的技术难度和成本都相对比较高，所以目前除了极少数厂商采用这种显示技术（如三星的8170），大多数的厂家主要还是采用模拟或是半模拟（如BC2-D50L）的方式。随着显示技术的日益成熟，它必然会被越来越多的厂家所采用。
    ◇传输方式逐步走向多网合一，安防、对讲、门禁、抄表逐步走向统一的以太网联结。多网合一将大大减少了施工和维护的复杂度，而且提高了传输可靠性。

从有线走向无线
    无线传输特点就是灵活，移动性和可扩展性则是有线传输方式所无法具备。但无线技术所需要解决的难题也很多。如：如何使传输的距离尽可能的远，而又尽可能的避免对人的损害？如何尽量避免信号受到干扰？如何提高传输的带宽，以便能够传输更为复杂的数据？等等。尽管这些问题需要技术研发人员不断地去钻研创新，但相信从有线走向无线的总趋势无法逆转。
智能模块的技术发展趋势
    智能模块是智能家居平台的执行单元和控制末端，它和智能中控系统是一个有机的整体。各种智能模块通过有线或无线的方式和智能中控器相连，接受中控器的集中控制指令，与中控器一起组成整个智能家居系统平台。

无线联网方式将成为主流
    最初的智能模块采用有线方式连接起来，通常采用预布的总线或电力线传输控制信号。遥控的功能通过无线或红外接入点，把遥控指令转化为有线控制指令传输给受控的智能模块。以下是两类比较常见的有线控制智能开关的技术：
    总线制开关：该方案的技术特点是强电和弱电分离，整套系统中有一个（或多个）无线接入点来统一接收无线信号，通过预布的信号总线来传输控制信号。系统采用强弱电分离的机制，系统比较稳定，对负载的适应性很强，但其缺点是需要预布控制线、需要的辅助设备比较多，难安装、难调试、难维护，系统出现故障后往往会导致整个系统瘫痪。代表厂商有ABB、奇胜、APBUS、易居等。
    电力载波方案：该方案起源于欧美的70年代，在欧美比较通行。它通常具有一个或多个直接接入强电的无线接入点，通过交流强电做为载波传输控制信号。缺点是控制信号直接在强电网上传输，不稳定极易受外界干扰，在应用中表现出很大的地区差异性，特别是中国目前的电网干扰比较大，而且中国目前众多的家电厂家生产的家电不具规范性更加增加该方案的不稳定性，但具有布线简单的优点。代表厂商有X10、瑞朗、索博等。
    而无线智能模块最大的优点是安装非常方便，可拆分性特别强能更好的适应各种应用环境的需要。每一个智能模块都是一个无线接入点彼此互不干扰。以下以单火无线智能开关为例，它的安装完全等同普通开关。随着无线技术的日益发展，相信会有更多厂家采用无线的方案。

DIY市场的智能模块产品发展
    以往的智能模块只是配合家庭智能中心共同构成一整套智能家居解决方案，这往往是一个大而全的系统，价格也比较昂贵。智能模块无法脱离系统独立使用，这也使得智能家居只是少数有钱人享受的奢侈品。但是随着智能家居的概念日益深入人心，广大的普通消费者也存在着同样的消费需求，所以智能模块必须把安装、维护、使用都变得简单，并且，不再依赖于智能家居的中心系统而自成系统。目前国外的智能家居产品都被拆分成很纯粹的模块摆在超市中销售。这一趋势的出现将彻底做大智能家居的市场并引起一场革命。