智能家居系统原理
智能家居系统原理
我国对家居智能化并没有提出了统一的家庭总线系统，家电行业到目前为止，对于家居智能化的发展与先进国家相比，比较落后；科研投入不够，因而，真正家居智能家电产品不多。可以这认为，我国对家居智能化研究正处于实验室研究阶段。
１．建立适合中国家庭的智能总线标准的设想
家居智能化有三大作用：其一、实现安全、智能化、人性化的近程及远程控制；其二、实现家用电器的节能；其三、实现信息共享。
家庭智能化要求诸多家电和网络能够彼此相容，总线协议是其精髓所在，只有接口畅通，家电才能“听懂”人发出的指令，因此总线标准的物理层接口形式是智能家居亟待解决的重要问题之一。智能家电控制系统的实现面临着两方面的问题：(1)家庭信息需求的具体化，即数字家庭的概念模型到实际模型，国内外都进行了一些有益的探索；(2)技术解决方案，包括网络接入方案和设备互连方案。
智能家庭控制系统是以网络为物理平台，计算机网络控制技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。其总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。
我们应对建立适合中国家庭的智能总线标准进行深入研究，在了解、研究世界范围智能家庭控制的发展的同时提出并建立中国的智能总线标准，为我国的智能家居发展提供标准和技术指导。笔者认为中国家庭的智能总线可以参照日本的HBS和美国X-10协议制定我国的智能家居标准。通常智能家居系统内部传输接口可以通过两种传输途径来实现：其一是无线传输方式；其二是有线传输方式。我们可将家居用电设备基于控制特性分成若干类，这里包括网络化的信息产品、传统家电和基于家庭网络环境开发出的新的应用产品，由此，可以根据这些家电的特点，建起立家庭的智能总线。
首先建立中国的智能总线标准及协议，目前，家庭有电力线、电话线、网络线以及视频线，这些网线系统，笔者认为可以作为中国家庭的智能总线的载体，标准及协议可以分成三个部分，传统家电以电力线、电话线为控制载体，可以实行短命令控制方式；网络化的信息产品、基于家庭网络环境开发出的新的应用产品以网络线为控制载体，实行计算机系统控制方式；至于视频及安全防范系统，则应以网络线以及视频线为控制载体，实行计算机系统控制方式。下图是智能家居控制系统的框图。
计算机家居智能控制系统 总 线 2．实现智能家居控制常见的技术与设想
对于智能家居控制，在建立智能总线标准及协议之后，对家电的控制关键在于接口，目前国际上流行的物理层系列接口主要包含无线射频（RF）、电力载波（PL）、双绞线（RS485等）、专用线IEEE 1394 、IEEE1394b、利用IEEE 1394 的HAVI 、蓝牙技术（Bluetooth）、无线通信以太网（IEEE802.11）、X11、无线通信HomeRF(Home Radio Frequency)、红外线技术等，这些接口涵盖了从以智能设备监控为代表的低速数据链路接口和以家庭多媒体娱乐和视频监控为代表的高速数据链路接口。从过往控制效果分析来看，电力载波（PL）、双绞线（RS485等）、蓝牙技术（Bluetooth）、无线通信以太网（IEEE802.11）、X11、红外线技术等比较适合智能家居控制，因此，在今后的研究中，我们应该加强对相关技术在家居控制的接口的深入研究，制定中国智能家居控制长远规划，统一制定全国的接口技术标准，设计并研发相关的接口IC，以利于中国智能家居控制的发展状大。下面笔者就一些接口技术做一些深入的探讨。