高職智能家居教案.doc

_物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用智能家居第1章智能家居概述§ 本章要點(diǎn)§ 了解智能家居的有關(guān)概念智能家居在我國的發(fā)展情況。§ 熟悉智能家居的特征與相關(guān)技術(shù)。0§ 熟悉智能家居主要控制技術(shù)與控制方式。掌握智能家居系統(tǒng)的組成§ 1.1智能家居的起源§ 1.1.1智能家居在國外的發(fā)展§ 智能家居的起源可從1984年1月算起，當(dāng)時美國聯(lián)合科技公司將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國康涅狄格州（Connecticut)哈特福特市（Hartford）的一幢舊金融大廈進(jìn)行改建時，采用計算機(jī)系統(tǒng)對大樓的空調(diào)、電梯、照明等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和控制，并提供語音通信、電子郵件和情報資料等方面的信息服務(wù)。于是出現(xiàn)了公認(rèn)的世界第一幢“智能建筑”，從此也揭開了全世界爭相建造智能家居的序幕。§ 最著名的智能家居要算比爾.蓋茨的豪宅。比爾.蓋茨在他的未來之路一書中以很大篇幅描繪他正在華盛頓湖建造的私人豪宅。他描繪他的住宅是“由硅片和軟件建成的”并且要“采納不斷變化的尖端技術(shù)”。經(jīng)過7年的建設(shè)，1997年，比爾.蓋茨的豪宅終于建成，如下圖所示。§ 1.1.2智能家居在國內(nèi)的發(fā)展§ 我國智能家居的發(fā)展經(jīng)歷了4個階段，分別是萌芽期/智能小區(qū)期、開創(chuàng)期、徘徊期、融合演變期。§ 1萌芽期/智能小區(qū)期（1994年-1999年）§ 2開創(chuàng)期（2000年-2005年）§ 3徘徊期（2006-2010年）§ 融合演變期（2011-2020年）智能家居始于1994年，當(dāng)時尚處于概念摸索階段；2000年2005年，沿海城市出現(xiàn)眾多研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，市場出現(xiàn)惡性競爭局面。國內(nèi)花樣眾多的創(chuàng)新產(chǎn)品，由于質(zhì)量問題和設(shè)計的不合理，系統(tǒng)功能缺乏實(shí)用性，產(chǎn)品無法正常使用，最后整個系統(tǒng)變成了擺設(shè)，在2005年2010年這段時間，整個市場都在收縮。2011年，技術(shù)進(jìn)步、互聯(lián)網(wǎng)通訊變革助推市場需求快速放量，市場得以恢復(fù)；幾乎同時，行業(yè)巨頭開始布局中國，智能新生態(tài)逐漸成型。智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品共有20個分類，基本功能包涵智能家電控制、智能照明、智能遙控電動窗簾、防盜報警、門禁對講、消防報警、遠(yuǎn)程抄表(水、電、煤氣)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊等。§ 1.1.3智能家居的發(fā)展趨勢§ 1智能家居技術(shù)發(fā)展趨勢§ 智能家居技術(shù)發(fā)展趨勢大致表現(xiàn)在無線智能家居大行其道，云計算無處不在，設(shè)備使用呈現(xiàn)全方位人性化三個方面。§ 2智能家居市場發(fā)展趨勢智能家居實(shí)用功能§ 近幾年，“智能家居”是一個非?；馃岬脑~。但在很多人看來，這一高大上的話題顯得既陌生又遙遠(yuǎn)。其實(shí)，智能家居早已通過各種不同的展現(xiàn)方式滲入到了我們的日常生活中，并從眾多方面來改變我們的生活。隨著行業(yè)的快速發(fā)展，高端產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，那么對于尋常百姓來說，有沒有什么產(chǎn)品既實(shí)用，性價比又相對較高呢？行業(yè)專家提出：四大實(shí)用功能助推智能家居平民化。1、安防控制對很多家庭來說，當(dāng)家庭成員都外出時，最牽掛的就是家里的安全。智能家居的安防系統(tǒng)，不僅可以對家里進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，一旦有人闖入，系統(tǒng)可以立即向物業(yè)和公安部門報警，用戶也能在第一時間收到報警通知。當(dāng)家里的瓦斯等濃度超標(biāo)時，系統(tǒng)也可以感應(yīng)到，進(jìn)行報警，第一時間排除危險。安防控制，讓您出門無后顧無憂。2、情景模式情景模式，就是您可以按照生活中的不同情景，綜合設(shè)置家電設(shè)備、燈光照明，讓它們滿足您的需求。回家時，手指輕輕按下“回家情景”按鈕：客廳燈光會自動慢慢變亮，窗簾打開，空調(diào)打開自動調(diào)到合適的溫度，電飯鍋開始煲飯和湯，電視機(jī)自動打開到新聞頻道或是CD機(jī)開始播放您喜愛的音樂。當(dāng)你離家時，選擇“離家模式”，系統(tǒng)就會自動斷開電源，鎖好門窗，不再需要反復(fù)確認(rèn)家里的門有沒有鎖、燈有沒有關(guān)。輕輕一點(diǎn)，全部搞定。3、智能模式作為智能家居，智能模式當(dāng)然是少不了的必備功能。智能模式相當(dāng)于給您的家安上了眼睛（人體紅外感應(yīng)），鼻子（燃?xì)鈭缶?，煙霧報警），耳朵（門磁，震動感應(yīng)），時刻感知您的存在，并根據(jù)您的行為，調(diào)整燈光，插座等設(shè)備。當(dāng)您半夜起來上廁所的時候，不用再摸黑開燈，感應(yīng)燈會自動開啟。因?yàn)橹悄?，個人管家隨身攜帶！4、遙控功能不論在家里的哪個房間，用一個遙控器便可控制家中所有的照明、窗簾、空調(diào)、音響等電器。例如，看電視時，不用因開關(guān)燈和拉窗簾而錯過關(guān)鍵的劇情；衛(wèi)生間的換氣扇沒關(guān)，按一下遙控器就可以了。遙控?zé)艄鈺r可以調(diào)亮度；遙控音響時可以調(diào)音量；遙控拉簾或卷簾時可以調(diào)行程；遙控百頁簾時可以調(diào)角度。智能家居，實(shí)現(xiàn)您隨心所欲遙控生活的夢想！5、家居節(jié)能我國正面臨著巨大的節(jié)能減排壓力。而智能家居的出現(xiàn)，讓建筑能耗的降低成為可能。目前的智能家居節(jié)能，多是利用感應(yīng)開關(guān)控制的燈光系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)，能對亮度和溫度進(jìn)行不同模式的調(diào)節(jié)，以及讓設(shè)備在需要時自動開啟，不用的時候自動關(guān)閉的功能，都在很大程度地節(jié)約了能源的消耗。家庭中的能耗主要分為幾個方面，一是照明，二是制冷或是制熱，三是一向不被重視的待機(jī)能耗。一般的家庭，燈具往往都是滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，只要一開燈，就會按照電壓所對應(yīng)的功率在運(yùn)轉(zhuǎn)。通過傳感器實(shí)時監(jiān)測室內(nèi)的亮度，即可配合自然光照調(diào)整燈具的功率，自然起到節(jié)能的效果。電器和燈具是家庭用電的兩大主力。在關(guān)閉開關(guān)仍有插頭待機(jī)狀態(tài)下，空調(diào)的待機(jī)能耗功率是3.47瓦，彩電8.07瓦，PC主機(jī)35.07瓦，顯示器7.69瓦。而智能家居可以讓業(yè)主在清晨離家時輕輕一按就可切斷所有電器和電燈的電源，當(dāng)下班回家時再度自動通電，既方便省事還節(jié)能省電。1.2智能家居的基本概念§ 1.2.1智能家居§ 智能家居是一個以家庭住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如窗簾、空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)家電、音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)以及三表抄送等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、安防監(jiān)控、情景模式、遠(yuǎn)程控制、遙控控制以及可編程定時控制等多種功能和手段。§ 1.2.2數(shù)字家庭§ 數(shù)字家庭也稱智慧家庭，它是指以家庭為中心，連結(jié)家庭內(nèi)的各種數(shù)字設(shè)備，來整合提供和滿足家庭成員對家庭生活的多種需求。不同的家庭人員構(gòu)成對數(shù)字家庭有不同的理解和需求，如，以娛樂為主要需求的家庭則對其客廳的數(shù)字化情有獨(dú)鐘；以滿足老年生活為主的家庭，則對根據(jù)體征信息能否及時給出生活建議和及時提供起居生活便利頗感興趣；而全職工作者為主的家庭則可能更青睞于數(shù)字家庭的防盜設(shè)施和快捷的多功能數(shù)字生活電器應(yīng)用等等。數(shù)字家庭的范疇不僅限于家庭娛樂和家居控制(比如開關(guān)、燈光、溫濕度控制等)，還應(yīng)該包括能源、醫(yī)療、安防、教育等，各種家庭機(jī)能幾乎無所不包。§ 1.2.3家庭自動化§ 家庭自動化是指通過自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等手段，有助于實(shí)現(xiàn)人們家務(wù)勞動和家務(wù)管理的自動化，大大減輕人們在家庭生活中的勞動強(qiáng)度，節(jié)省時間，提高物質(zhì)、文化生活水平。家庭自動化已是人類社會進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活要求的提高，家庭自動化的范圍也在日益擴(kuò)大，如家庭安全系統(tǒng)、家庭自動控制系統(tǒng)、家庭信息系統(tǒng)和家用機(jī)器人等。§ 1.2.4信息家電§ 信息家電是一種利用計算機(jī)技術(shù)、電信技術(shù)和電子技術(shù)與傳統(tǒng)家電相結(jié)合的新型家用電器。它包括個人計算機(jī)、數(shù)字電視機(jī)頂盒、手持電腦(HPC)、DVD、超級VCD、無線數(shù)據(jù)通信設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、IP電話等等，所有能夠通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交互信息的家電產(chǎn)品，都可以稱之為信息家電。§ 1.2.5網(wǎng)絡(luò)家電§ 網(wǎng)絡(luò)家電是將普通家用電器利用數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能控制技術(shù)設(shè)計改進(jìn)的新型家電產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)家電可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)組成一個家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，同時這個家庭網(wǎng)絡(luò)又可以與外部互聯(lián)網(wǎng)相連接。 § 1.2.6智能家電§ 智能家電也是一種新型的家用電器，它將微處理器和計算機(jī)技術(shù)引入家用電器設(shè)備中，具有自動監(jiān)測自身故障、自動測量、自動控制、自動調(diào)節(jié)與遠(yuǎn)方控制中心通信功能。§ 智能家電大致分為兩類：一是采用電子、機(jī)械等方面的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備；二是模擬家庭中熟練操作者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行模糊推理和模糊控制。§ 1.2.7智能家庭網(wǎng)絡(luò)§ 智能家庭網(wǎng)絡(luò)一般包含兩層意義。一是指在家庭內(nèi)部各種信息終端及各種家用電器能通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)自動發(fā)現(xiàn)、智能共享及協(xié)同服務(wù)。比如，使用一部智能手機(jī)就能遙控所有的家電設(shè)備，不用一遍遍地尋找電視機(jī)、機(jī)頂盒、空調(diào)的遙控器；甚至未來的智能廚房里灶具、冰箱、抽油煙機(jī)、烤箱等設(shè)備之間能相互控制。二是指通過家庭網(wǎng)關(guān)將公共網(wǎng)絡(luò)功能和應(yīng)用延伸到家庭，通過網(wǎng)絡(luò)連接各種信息終端，提供集成的語音、數(shù)據(jù)、多媒體、控制和管理等功能，實(shí)現(xiàn)信息在家庭內(nèi)部終端與外部公網(wǎng)的充分流通和共享。§ 1.2.8物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。其突出特征是通過各種感知方式來獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等進(jìn)行信息的傳遞與交互，再采用智能計算技術(shù)對信息進(jìn)行分析處理，從而提升人們對物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。家居物聯(lián)網(wǎng)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。如下圖所示。1.2.9云計算§ 云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法，云計算（CloudComputing）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，它的運(yùn)算能力是每秒10萬億次。通過云計算可以按需將共享的軟硬件資源和信息提供給計算機(jī)和其他設(shè)備，如用戶可通過臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)或其他智能終端接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。云計算環(huán)境下數(shù)據(jù)中心管理如下圖所示1.3智能家居的特征智能家居是人們的一種居住環(huán)境，讓家庭生活更加安全，節(jié)能，智能，便利和舒適。智能家居的特征可歸納為操作隨意性、網(wǎng)絡(luò)多樣性、設(shè)備互聯(lián)性、功能擴(kuò)展性與系統(tǒng)可靠性。1.3.1操作隨意性§ 智能家居的操作隨意性主要表現(xiàn)在操作方式多樣化，可以用智能觸摸屏，也可以用情景遙控器，還可以用手機(jī)或平板電腦；時間地點(diǎn)任意化，智能家居可在任何時間、任何地點(diǎn)、任何情況下對室內(nèi)外任何設(shè)備均可實(shí)現(xiàn)及時、全面的了解和控制；燈光效果個性化，室內(nèi)的燈光可根據(jù)個人需求，設(shè)置不同的情景。例如設(shè)定一個“燈光起夜”情景，在這個情景中，可以設(shè)定臥室壁燈、客廳地?zé)?、衛(wèi)生間小燈為“開”的狀態(tài)。情景設(shè)好后，在半夜起床時只需按下一個“燈光起夜”情景鍵，設(shè)定的燈會同時打開。1.3.2網(wǎng)絡(luò)多樣性§ 隨著網(wǎng)絡(luò)化、智能化時代的不斷推進(jìn)，智能家居中的家庭網(wǎng)絡(luò)也呈多樣化。家庭網(wǎng)絡(luò)主要分無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)兩種。其中無線網(wǎng)絡(luò)因采用的技術(shù)不同，又分射頻技術(shù)、ZigBee技術(shù)與Z-wave技術(shù)等，有線網(wǎng)絡(luò)也分總線技術(shù)與電力線載波技術(shù)，總線技術(shù)又有KNX總線、LonWorks總線、RS-485總線、CAN總線等。1.3.3設(shè)備互聯(lián)性§ 智能家居中的各種家用電器可通過家庭網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，并可順延電器的運(yùn)行時段，避開能源成本高峰期，為用戶節(jié)省電費(fèi)。此外，智能家居系統(tǒng)的可監(jiān)控能耗模式是借助無線通信、計量和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)?？梢圆捎玫臒o線通信方式包括Wi-Fi或ZigBee等。借助ZigBee通信，家用電器可通過電表或家庭能源管理系統(tǒng)獲取能源價格信號，并發(fā)回由控制主機(jī)計量電路測得的能源使用情況。1.3.4功能擴(kuò)展性智能家居進(jìn)入中國市場已走過了近十年的發(fā)展歷程，目前還處在發(fā)展初期。隨著國家“十二五”規(guī)劃制定以及電信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，智能家居也在加快腳步發(fā)展。智能家居的功能擴(kuò)展性表現(xiàn)在為滿足不同類型、不同檔次、不同風(fēng)格的住宅用戶的需求，智能家居的控制主機(jī)的軟件系統(tǒng)可在線升級，控制功能也可不斷完善。除能實(shí)現(xiàn)智能燈光控制、電器控制、安防報警、背景音樂、視頻共享、門窗控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控外，還可實(shí)現(xiàn)自動澆花掃地，老人小孩防護(hù)，寵物喂食、緊急電話求助等。1.3.5系統(tǒng)可靠性智能家居的系統(tǒng)可靠性主要表現(xiàn)在智能中心控制主機(jī)是基于互聯(lián)網(wǎng)+GSM移動網(wǎng)雙網(wǎng)平臺設(shè)計，雙網(wǎng)設(shè)計大大提高了系統(tǒng)的可靠性，即使在某些互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速低或不穩(wěn)定的地方使用也不會影響系統(tǒng)的主要功能。智能家居系統(tǒng)采用射頻(RF)、ZigBee技術(shù)、無線寬帶(Wi-Fi)、傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)等協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過無線方式來發(fā)送指令。燈光、窗簾、電器控制采用RF傳輸命令，進(jìn)行集中監(jiān)視和控制。1.4智能家居相關(guān)技術(shù)智能家居是一個完整的智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代家庭，其主要技術(shù)包括綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)和音視頻技術(shù)。1.4.1綜合布線技術(shù)綜合布線技術(shù)是一種信息傳輸技術(shù)，它將所有電話、數(shù)據(jù)、圖文、圖像及多媒體設(shè)備的布線綜合（或組合）在一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)了多種信息系統(tǒng)的兼容、共用和互換互調(diào)性能。綜合布線技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一種特殊傳輸技術(shù)。即它是在建筑和建筑群環(huán)境下的一種信息有線傳輸技術(shù)；它在建筑物內(nèi)或建筑群間傳輸語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息滿足人們在建筑物內(nèi)的各種信息要求。因此，它能滿足所支持的語音、數(shù)據(jù)、多媒體等系統(tǒng)的傳輸速率和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求，也是智能建筑弱電技術(shù)主要技術(shù)之一。1.4.2網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)§ 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)是指通過計算機(jī)、通信網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息進(jìn)行采集、存儲、處理和傳輸?shù)龋剐畔①Y源達(dá)到充分共享的技術(shù)。§ 其中通信網(wǎng)按功能與用途不同，一般可分為物理網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和支撐管理網(wǎng)等三種。1.4.3安全防范技術(shù)§ 安全防范技術(shù)是社會公共安全科學(xué)技術(shù)的一個分支，具有其相對獨(dú)立的技術(shù)內(nèi)容和專業(yè)體系。§ 安全防范技術(shù)通常分為三類：§ 一是物理技術(shù)防范。§ 二是電子防范技術(shù)。§ 三是生物統(tǒng)計學(xué)防范技術(shù)。1.4.4自動控制技術(shù)自動控制技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展最快、影響最大的技術(shù)之一，也是21世紀(jì)最重要的高新技術(shù)之一。當(dāng)前各項新技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、日常生活等各個領(lǐng)域，都離不開自動控制技術(shù)。§ 從控制的方式看，自動控制系統(tǒng)有閉環(huán)和開環(huán)兩種。1.4.5音視頻技術(shù)§ 音視頻技術(shù)是研究音頻信號和視頻信號的產(chǎn)生、收集、處理、傳輸和存儲的技術(shù)，是傳統(tǒng)音響技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)字聲像技術(shù)相結(jié)合的一門實(shí)用技術(shù)。智能家居中的背景音樂、家庭影院就是音視頻技術(shù)的具體應(yīng)用。1.5智能家居主要控制技術(shù)簡介§ 目前市場上智能家居品牌繁多，但其控制技術(shù)主要有以下三種：總線技術(shù)、無線組網(wǎng)技術(shù)和電力載波技術(shù)。根據(jù)智能家居雜志2014年初進(jìn)行市場調(diào)查統(tǒng)計，各種技術(shù)在產(chǎn)品中所占的百分比如下圖所示。下圖顯示各種技術(shù)在產(chǎn)品中所占的百分比，僅是一份市場調(diào)查，并不能反映某種技術(shù)的優(yōu)劣，僅供讀者在了解各種技術(shù)時參考。1.5.1總線技術(shù)§ 總線技術(shù)是指將所有設(shè)備的通信與控制都集中在一條總線上，是一種全分布式智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其產(chǎn)品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。典型的總線技術(shù)采用雙絞線總線結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以從總線上獲得供電（24V/DC），亦通過同一總線實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無極性、無拓?fù)溥壿嬒拗频幕ミB和通信，信號傳輸速率和系統(tǒng)容量則分別為10kbps和4G。§ 在智能家居中采用雙絞線為控制總線，以此通信介質(zhì)的主要有KNX總線、LonWorks總線、RS-485總線、CAN總線等。就總線本身而言，這幾種總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本是相同的，如下圖所示，不同的只是通信協(xié)議和接口。1.5.2無線組網(wǎng)技術(shù)無線智能家居網(wǎng)絡(luò)是指在家庭內(nèi)部將各種電氣設(shè)備和電氣子系統(tǒng)通過無線電連接起來，采用統(tǒng)一的通信協(xié)議，對內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享，對外通過網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)行信息交換的無線局域網(wǎng)。無線組網(wǎng)技術(shù)是智能家居未來的發(fā)展趨勢，因?yàn)樗サ袅朔爆嵉牟季€。無線組網(wǎng)技術(shù)主要包括RF、ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、藍(lán)牙、6LoWPAN等幾種無線技術(shù)。§ 1射頻識別(RFID)技術(shù)§ 射頻識別（英文簡稱RFID）技術(shù)，是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線通信技術(shù)。通過高頻的無線頻率（315或433.92MHz、868MHz、915MHz等）點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，實(shí)現(xiàn)燈光、窗簾、家電等的遙控功能。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是部分產(chǎn)品無需重新布線，利用點(diǎn)對點(diǎn)的射頻識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對家電和燈光的控制，安裝設(shè)置都比較方便，無須預(yù)先布線，不會破壞原有家居的美觀。§ 2ZigBee技術(shù)§ ZigBee技術(shù)是一種無線連接技術(shù)，可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915MHz(美國流行)3個頻段上，分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率它的傳輸距離在1075m的范圍內(nèi)，但可以繼續(xù)增加。它是一種近距離、低復(fù)雜度、長功耗、低速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。§ 3Z-Wave技術(shù)§ Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信技術(shù)。工作頻帶為90842MHz(美國)868.42MHz(歐洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps，信號的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過100m，適合于窄帶寬應(yīng)用場合。隨著通信距離的增大，設(shè)備的復(fù)雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加，相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，Z-Wave技術(shù)專門針對窄帶應(yīng)用并采用創(chuàng)新的軟件解決方案取代成本高的硬件，因此只需花費(fèi)其它類似技術(shù)的一小部份成本就可以組建高質(zhì)量的無線網(wǎng)絡(luò)，Z-Wave技術(shù)將是最低功耗和最低成本的技術(shù)，有力地推動著低速率無線個人區(qū)域網(wǎng)。§ 4藍(lán)牙技術(shù)§ 藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)是一種短途的無線通信技術(shù)，其通信距離一般在10m以內(nèi)，能讓移動手機(jī)、平板式計算機(jī)、筆記本式計算機(jī)等移動設(shè)備或者PC等固定設(shè)備之間進(jìn)行方便快速的無線信息交換。§ 56LoWPAN技術(shù)§ 6LoWPAN技術(shù)采用規(guī)定的IEEE802.15.4物理層和MAC層，不同之處在于6LoWPAN技術(shù)使用IETF規(guī)定的IPv6功能，上層采用TCP/IPv6協(xié)議棧。§ 6Wi-Fi技術(shù)§ Wi-Fi俗稱無線寬帶，是一種基于IEEE802.11b的無線局域網(wǎng)。它是一種短程無線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百厘米范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及IEEE802.11a及IEEE802.11g等標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，現(xiàn)在IEEE802.11這個標(biāo)準(zhǔn)已被統(tǒng)稱為Wi-Fi。1.5.3電力線載波技術(shù)§ 電力線將電能傳輸?shù)郊抑械拿總€房間的用電設(shè)備，同時也將家中所有的電燈、電器連成了家庭網(wǎng)絡(luò)。電力線載波(英文簡稱PLC)技術(shù)是指利用現(xiàn)有電力線作為信息傳輸媒介，通過載波方式將語言或數(shù)據(jù)信號進(jìn)行高速傳輸?shù)囊环N通信方式。其最大特點(diǎn)是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電力線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，是利用1.630MHz頻帶范圍在電力線路上傳輸信號，傳輸速率依具體設(shè)備不同在4.545Mbps之間。1.6智能家居系統(tǒng)的組成§ 智能家居主要由控制主機(jī)(又稱智能網(wǎng)關(guān))、各種傳感器、探測器、遙控器、智能開關(guān)、智能插座及家庭網(wǎng)絡(luò)等組成，如下圖所示。1.6.1控制主機(jī)§ 控制主機(jī)是智能家居的組成部分之一，它是家庭網(wǎng)絡(luò)和外界網(wǎng)絡(luò)溝通的橋梁，是通向互聯(lián)網(wǎng)的大門。在智能家居中由于使用了不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言，控制主機(jī)就是一個翻譯器。控制主機(jī)對收到的信息要重新打包，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨蟆Ｍ瑫r，控制主機(jī)還可以提供過濾和安全功能?？刂浦鳈C(jī)有的也稱智能網(wǎng)關(guān)等。1.6.2傳感器與探測器§ 傳感器與探測器的作用就像一個人的眼睛（人體紅外感應(yīng)器），鼻子（燃?xì)鈭缶鳎瑹熿F報警），耳朵（門磁，震動感應(yīng)），它能將看到、聞到、聽到的信息轉(zhuǎn)換為電信號送到控制主機(jī)。智能家居一般均安裝了溫、濕度一體化傳感器，可燃?xì)怏w傳感器，煙霧傳感器，人體紅外探測器，無線門磁探測器，無線幕簾探測器，玻璃破碎探測器等。1.6.3智能控制面板§ 智能控制面板包括開關(guān)面板與插座面板是人工/自動兩用控制開關(guān)與電源插座，如智能燈光面板的主要作用是實(shí)現(xiàn)智能燈光的開關(guān)控制和亮度調(diào)節(jié)。它同普通開關(guān)一樣，用手觸摸一下，就能控制燈具的開或關(guān)，另一方面可接收控制主機(jī)發(fā)的指令進(jìn)行智能燈光控制。1.6.4無線電遙控器§ 無線電遙控器的作用是脫離智能家居的控制主機(jī)，對室內(nèi)燈光、電器進(jìn)行簡單情景模式控制或?qū)矣秒娖髋c燈光進(jìn)行組合控制。它與普通的空調(diào)遙控器、電風(fēng)扇遙控器不同之處有兩點(diǎn)：一是控制原理不同，普通的遙控器是屬紅外線遙控，無線電遙控器是采用315MHz或433MHz的射頻進(jìn)行遙控；一是控制作用不同，普通的遙控器是一個按鍵控制一種功能，如開或關(guān)、增加或減少、上升或下降等，而智能家居中的無線電遙控器除一個按鍵控制一種功能外，還能一鍵控制多個功能組合，實(shí)現(xiàn)情景模式控制，如按一下“回家場景”按鍵，便可以同時開燈、打開窗簾、開啟空調(diào)、電視機(jī)、電飯鍋等。1.6.5家庭網(wǎng)絡(luò)§ 家庭網(wǎng)絡(luò)是在家庭范圍內(nèi)(可擴(kuò)展至鄰居，小區(qū))將計算機(jī)、電話、家用電器、安防控制系統(tǒng)、照明控制和廣域網(wǎng)相連接的一種新技術(shù)。家庭網(wǎng)絡(luò)是一個多子網(wǎng)結(jié)構(gòu)的分別采用不同底層協(xié)議的混合網(wǎng)絡(luò)，與局域網(wǎng)（LAN）和廣域網(wǎng)（WAN）相比，在系統(tǒng)構(gòu)成、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及用戶群體方面都具有自己的特點(diǎn)，未來的家庭網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)必須提供完整的系統(tǒng)集成方案、高度的互操作性和靈活易用的網(wǎng)絡(luò)接口。1.6.6射頻控制主機(jī)的安裝與設(shè)置§ 1檢查主機(jī)配件§ 2組網(wǎng)通電測試§ 3用戶登陸1.7智能家居的控制方式§ 智能家居在控制方式上有本地控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制、定時控制和一鍵情景控制4種方式。§ 1.7.1本地控制§ 本地控制是指在受控家電附近，通過智能開關(guān)、無線遙控器、控制屏、平板電腦及家用電器本身的操作按鈕等，對家電及燈具進(jìn)行的各種操作。1.7.2遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制§ 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制一般是指在遠(yuǎn)離住宅的地方，通過電話機(jī)、智能手機(jī)及外部網(wǎng)絡(luò)對家電、燈具與門窗等進(jìn)行的控制操作。§ 1.7.3定時控制§ 定時控制是指在控制主機(jī)內(nèi)事先對家中的固定事件進(jìn)行編程固化，例如，定時開關(guān)窗簾，定時開關(guān)熱水器等等，電視、音響、照明、喂寵物等均可設(shè)定時控制。1.7.4一鍵情景控制§ 一鍵情景控制是指將家中燈光、窗簾、空調(diào)和其他家用電器的若干個設(shè)備任意組合，形成一個自定義的情景模式，然后按下任一情景模式鍵，便可按預(yù)先設(shè)定的情景模式開啟燈光、窗簾、空調(diào)或其他家用電器。思考題§ 1我國智能家居的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個階段？§ 2什么是智能家居？什么是數(shù)字家庭？兩者有何區(qū)別？§ 3什么是物聯(lián)網(wǎng)？其體系結(jié)構(gòu)分為哪幾層？§ 4什么是云計算？云平臺典型物理架構(gòu)如何？§ 5智能家居有哪些特征？§ 6智能家居相關(guān)技術(shù)有哪些？§ 7智能家居主要控制技術(shù)與控制方式有哪些？§ 8智能家居主要由哪幾部分組成？第2章照明智能控制§ 本章要點(diǎn)了解照明智能控制系統(tǒng)的組成。熟悉照明智能控制所需產(chǎn)品及性能。熟悉家庭照明系統(tǒng)設(shè)計。掌握家庭照明系統(tǒng)的設(shè)置。2.1照明智能控制系統(tǒng)的組成 照明智能控制系統(tǒng)主要由控制模塊、環(huán)境光傳感器與智能開關(guān)等組成，如下圖所示。其中控制模塊是一款功能精簡的智能家居控制主機(jī)，它安裝好相關(guān)軟件后，可輕松控制燈光、窗簾、電器等設(shè)備；環(huán)境光傳感器可以感知室內(nèi)光線情況，并告知控制模塊自動調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度，降低照明電能消耗；智能開關(guān)包括調(diào)光面板、情景控制面板與隨意貼面板，它們可手動或受控制模塊控制室內(nèi)的燈光或不同燈具的組合。2.2照明智能控制所需產(chǎn)品及性能簡介2.2.1普通燈開關(guān)面板 普通燈開關(guān)面板是按國際電工標(biāo)準(zhǔn)86式墻壁開關(guān)外型設(shè)計（長×寬×深為86×86×35mm），不需接零線，不需重新布線，不需對燈具改動任何配件，可直接替代原有墻壁開關(guān)。實(shí)現(xiàn)手動開關(guān)燈、遙控開關(guān)燈，還可配合智能主機(jī)進(jìn)行情景模式等集中控制。并能識別、存儲生產(chǎn)廠家的任何相關(guān)控制產(chǎn)品的數(shù)字編碼信息。2.2.2調(diào)光面板 調(diào)光面板也是按國際電工標(biāo)準(zhǔn)86式墻壁開關(guān)外型設(shè)計，上面安裝電子感應(yīng)按鍵，也可接收控制模塊的無線遙控信號，對室內(nèi)燈具進(jìn)行開/關(guān)控制與亮度調(diào)整。2.2.3情景控制面板 情景控制面板的特點(diǎn)在于事先設(shè)定的“情景”，把以前需要好幾個動作才能做完的事情，變成一個按鍵動作就可以完成。2.2.4環(huán)境光傳感器 環(huán)境光傳感器主要由光敏元件組成。目前光敏元件主要有光敏電阻、光敏二極管、光電三極管、硅光電池等。環(huán)境光傳感器可以感知周圍光線情況，并告知控制主機(jī)自動調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度，降低照明電能消耗。2.2.5控制模塊 控制模塊是一款功能簡易的控制主機(jī)，它適合控制某些功能單一的系統(tǒng)，如照明智能控制、家電控制、家庭安防控制、影院控制等。2.3家庭照明智能系統(tǒng)設(shè)計2.3.1住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范 我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范的編號為JGJ2422011，自2012年4月1月起實(shí)施。2.3.2家庭照明設(shè)計的基本要求 智能家庭照明設(shè)計的主要目的是實(shí)現(xiàn)智能化管理與控制，另外則是節(jié)能與環(huán)保。其中智能化操作系統(tǒng)的照明必須滿足：一是可以實(shí)現(xiàn)人性化、智能化一鍵操作，集成可視管理，可控管理，節(jié)省人力勞動；二是必須實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)能與環(huán)保。2.3.3家庭照明的燈光設(shè)計 家庭照明系統(tǒng)一般分為客廳、臥室、餐廳、廚房、書房、衛(wèi)生間等，在智能家居設(shè)計的過程中，照明智能系統(tǒng)根據(jù)各個房間的要求，進(jìn)行燈光設(shè)計和控制，實(shí)現(xiàn)理想效果。 家庭照明的燈光設(shè)計主要實(shí)現(xiàn)對家庭內(nèi)外的燈光進(jìn)行各種智能控制與管理，具體地說主要實(shí)現(xiàn)燈光一對一開關(guān)控制、雙控、多控，全部及局部區(qū)域燈光全開、全關(guān)；不同房間、生活區(qū)域的一鍵式情景控制功能。2.4家庭照明智能系統(tǒng)的設(shè)置2.4.1普通燈開關(guān)面板的設(shè)置2.4.2雙向燈光面板的與設(shè)置2.4.3調(diào)光燈開關(guān)面板的設(shè)置2.4.4情景控制面板的設(shè)置2.4.5LED變色燈的設(shè)置思考題1照明智能控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？2情景控制面板有何作用？3家庭照明設(shè)計有哪些基本要求？4雙向燈光面板有何特點(diǎn)？第3章家電智能控制與能源管控了解家電智能控制系統(tǒng)和能源管控系統(tǒng)的組成。熟悉家電智能控制和能源管控所需產(chǎn)品及性能。熟悉家電智能控制和能源管控系統(tǒng)設(shè)計。掌握家電智能控制系統(tǒng)的設(shè)置。3.1家電智能控制與能源管控系統(tǒng)的組成3.1.1家電控制系統(tǒng)的組成 家電智能控制與智能照明控制類似，不同的是受控對象不是燈具而是家用電器，如對家里電視機(jī)、空調(diào)、熱水器、電飯鍋、飲水機(jī)等家用電器進(jìn)行智能控制。電器智能控制一般分為兩大類，一類是原來可用紅外遙控器控制的家用電器，如電視機(jī)、空調(diào)等，這類家電是由紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器去控制；另一類是由智能電源插座控制，如熱水器、電飯鍋、飲水機(jī)等。電器智能控制系統(tǒng)的組成，如下圖所示。3.1.2能源管控系統(tǒng)的組成 家庭能源管控系統(tǒng)是智能家居不斷發(fā)展的產(chǎn)物，也是家電智能控制系統(tǒng)的升級。社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展致使人們對電力的需求日益增加，如何節(jié)約用電、科學(xué)用電、管理用電，有效地控制家庭能耗是智能家居需要研究的課題。 家庭能源管控系統(tǒng)一般由智能電表、電能監(jiān)控插座(或稱無線智能插座)、無線路由器、智能控制主機(jī)等智能設(shè)備及室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)組成，如下圖所示。3.2家電智能控制與能源管控所需產(chǎn)品及性能簡介3.2.1智能插座 智能插座在智能家居中可通過電腦/手機(jī)客戶端、無線電遙控器實(shí)現(xiàn)對電器用電負(fù)載(如電熱水器、電飯煲等)的通斷控制，或通過智能主機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。3.2.2無線智能插座 目前無線智能插座主要有ZigBee無線智能插座和Wi-Fi無線智能插座兩種。3.2.3電能監(jiān)控插座 電能監(jiān)控插座又稱無線計量插座，它是一款可遠(yuǎn)程遙控和管理的電流、電壓、功率、用電量檢測插座。當(dāng)設(shè)備連接電器時，可以檢測到當(dāng)前電器的負(fù)載電流等電參數(shù)的信息。3.2.4紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器 紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器的作用是把控制主機(jī)發(fā)出無線電射頻信號轉(zhuǎn)發(fā)成紅外線信號去控制室內(nèi)的空調(diào)、電視機(jī)、DVD影碟機(jī)、功放、音響、電動窗簾、有線數(shù)字電視機(jī)頂盒等紅外線遙控產(chǎn)品。3.2.5智能電表 智能電能是整個家庭能源管控的數(shù)據(jù)源中心，首先它通過外部電網(wǎng)公司抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中抄表，同時通過電能表內(nèi)的電力線載波(PLC)或ZigBee模塊可以與家庭交互終端實(shí)現(xiàn)交互。3.2.6無線路由器無線路由器是組建家庭無線網(wǎng)絡(luò)所需的基本配置，它可實(shí)現(xiàn)家庭無線網(wǎng)絡(luò)中的Internet連接共享，實(shí)現(xiàn)ADSL、CableModem和小區(qū)寬帶的無線共享接入。3.3家電智能控制與能源管控系統(tǒng)設(shè)計3.3.1家用電器的控制方式 目前家用電器的控制方式主要有手動控制、機(jī)械定時控制、遙控器控制、微電腦控制等。3.3.2家電智能控制設(shè)計 家電智能控制設(shè)計是在不改變現(xiàn)有家用電器控制方式的基礎(chǔ)上，由控制主機(jī)來統(tǒng)一控制室內(nèi)各式各樣的家用電器。3.3.3家庭能源管控系統(tǒng)的設(shè)計 搭建家庭能源管控系統(tǒng)一般需要智能控制主機(jī)、智能插座、智能電表、智能水表、智能氣表、智能熱表、家電智能等設(shè)備。3.4家電智能控制系統(tǒng)的設(shè)置3.4.1智能插座面板的設(shè)置3.4.2便攜式智能插座的設(shè)置3.4.3智能排插的設(shè)置3.4.4紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)置第4章家庭安防報警了解家庭安防報警系統(tǒng)的組成。熟悉家庭安防報警所需產(chǎn)品及性能。熟悉家庭安防報警系統(tǒng)設(shè)計。掌握家庭安防報警系統(tǒng)的設(shè)置。4.1家庭安防報警系統(tǒng)的組成 智能安防報警是智能家居系統(tǒng)中必不可少功能，是指為家庭設(shè)備與成員的安全而安裝的防護(hù)保全與報警系統(tǒng)，包括控制主機(jī)、紅外探頭、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、可燃?xì)怏w探測器、煙霧探測器、門磁、窗磁、玻璃破碎探測器、視頻服務(wù)器、緊急按鈕、門禁和可視對講等。一套完善的智能家居安防報警系統(tǒng)可確保每一個用戶的生命及財產(chǎn)的安全，其組成示意圖如下圖所示。天線的增益天線的增益是描述定向天線輻射或接收電磁波的能力比標(biāo)準(zhǔn)天線大的程度。天線的噪聲溫度天線的阻抗與駐波比頻帶寬度衛(wèi)星電視接收天線的主要性能要求4.1.1家庭安防報警系統(tǒng)的功能家庭安防報警系統(tǒng)主要有以下幾項功能：1.遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控功能2.遠(yuǎn)程報警與遠(yuǎn)程撤設(shè)防功能3.網(wǎng)絡(luò)存儲圖像功能4.具備夜視、云臺等控制功能4.1.2家庭安防子系統(tǒng)的組成家庭安防子系統(tǒng)由各種前端報警探測器、控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、讀卡器、門禁控制器、等組成。前端探測器可分為門磁、窗磁、煤氣探測器、煙感探測器、紅外探頭、緊急按鈕等。4.1.3家庭監(jiān)控子系統(tǒng)的組成 家庭監(jiān)控子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控與安防看護(hù)，包括家庭內(nèi)部情況的監(jiān)視和遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控。該子系統(tǒng)由紅外高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭、監(jiān)視器、記錄設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、報警接口模塊等組成。4.1.4可視對講子系統(tǒng)的組成智能家居可視對講子系統(tǒng)一般由門口機(jī)、室內(nèi)機(jī)和電源組成。4.2家庭安防報警所需產(chǎn)品及性能簡介4.2.1可燃?xì)怏w傳感器 家居生活中最常見的可燃?xì)怏w是天然氣，及時可靠地檢測到空氣中的可燃性氣體是智能家居必不可少的功能。4.2.2煙霧傳感器 煙霧傳感器是一種將空氣中的煙霧濃度變量轉(zhuǎn)換成有一定對應(yīng)關(guān)系的輸出信號的裝置，主要用于及時監(jiān)測家庭火災(zāi)的發(fā)生，尤其是在火災(zāi)初期、人不易感覺到的時候進(jìn)行報警。煙霧傳感器分為光電式和離子式兩種。4.2.3人體紅外探測器 人體紅外探測器能探測人體信號，在設(shè)防狀態(tài)下如果有人體信號存在，探測器會與智能家居控制主機(jī)聯(lián)動，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報警等功能。4.2.4無線門磁探測器 無線門磁探測器是用來探測門、窗、抽屜等是否被非法打開或移動，它是由無線發(fā)射模塊和磁塊兩部份組成，在無線發(fā)射模塊有兩個箭頭處有一個“鋼簧管”的元器件，當(dāng)磁體與鋼簧管的距離保持在1.5cm內(nèi)時，鋼簧管處于斷開狀態(tài)，一旦磁體與鋼簧管分離的距離超過1.5cm時， 鋼簧管就會閉合，造成短路，報警指示燈亮的同時向控制主機(jī)發(fā)射報警信號?？刂浦鳈C(jī)收到報警信號后會采取相關(guān)措施。4.2.5玻璃破碎探測器 玻璃破碎探測器的作用是探測家里或單位的窗戶玻璃是否被人破碎，如果有人為破壞玻璃而非法入侵室內(nèi)，則會發(fā)出報警聲，是家居安防探測器之一。按照工作原理的不同，玻璃破碎探測器大體可以分為兩大類。一類是聲控型的單技術(shù)玻璃探測器，另一類是雙技術(shù)玻璃破碎探測器。這其中又分為兩種：一種是聲控型與震動型組合在一起的雙技術(shù)玻璃破碎探測器，另一種是同時探測次聲波及玻璃破碎高頻聲響的雙技術(shù)玻璃破碎探測器。4.2.6網(wǎng)絡(luò)攝像頭 網(wǎng)絡(luò)攝像頭或稱網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，是傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代產(chǎn)品，除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外，機(jī)內(nèi)還內(nèi)置了數(shù)字化壓縮控制器和基于Web的操作系統(tǒng)，是一種通過網(wǎng)絡(luò)傳輸動態(tài)視頻的設(shè)備。4.2.7智能門鎖物聯(lián)無線云智能鎖，是智能門鎖之一，它是一款基于ZigBee/SmartRoom技術(shù)構(gòu)建的新型安防產(chǎn)品，可與全球標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無縫連接。只需拿出手機(jī)，輸入密碼，門會自動打開；另外，家里親人可以在遠(yuǎn)程開鎖，避免一時忘帶手機(jī)開不了門。智能鎖還具有完善的保護(hù)機(jī)制，任何人開鎖、上鎖、反鎖，即使你在千里之外，手機(jī)也會收到報警。4.2.8緊急求助按鈕家庭緊急求助系統(tǒng)是指主人在家中遇到突發(fā)情況或緊急情況時，能簡單、便捷地進(jìn)行求助的終端設(shè)施，在各臥室和客廳處分別安裝一個緊急按鈕，有緊急情況時能很容易報警，家中的老人在急切需要幫助時也可以通過這個按鈕尋求救助，4.2.9燃?xì)馇袛嚅y燃?xì)馇袛嚅y與家用燃?xì)庑孤﹫缶骰蚩刂浦鳈C(jī)配合工作，可以實(shí)現(xiàn)家用燃?xì)鈾z測、報警與自動關(guān)閉功能，提高家庭的安全性。燃?xì)馇袛嚅y的管徑有幾種，適配不同的天然氣管道，安裝方便。 無須更改燃?xì)夤艿涝O(shè)計配置，用戶可自行安裝，帶自動、手動轉(zhuǎn)換離合器。4.3家庭安防報警系統(tǒng)的設(shè)計4.3.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范4.3.2家庭視頻監(jiān)控設(shè)計 家庭視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般包括視頻采集、視頻傳輸、視頻信號存儲與顯示部分。家庭監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。4.3.3家庭室內(nèi)防盜設(shè)計家庭防盜報警系統(tǒng)按區(qū)域不同一般分成兩部分，即住宅周界防盜和住宅室內(nèi)防盜。住宅周界防盜是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)；住宅室內(nèi)防盜是指在主要通道、重要的房間內(nèi)安裝紅外探測器。當(dāng)家中有人時，住宅周界的防盜報警設(shè)備（門磁開關(guān)）設(shè)防，住宅室內(nèi)的防盜報警設(shè)備（紅外探測器）撤防。4.3.4家庭室內(nèi)防火設(shè)計家庭防火報警系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循國標(biāo)GB50119-2013火災(zāi)自動報警設(shè)計規(guī)范中“住宅建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計”的規(guī)定，由家用火災(zāi)報警控制器、家用火災(zāi)探測器與火災(zāi)聲警報器組成。4.4家庭安防報警系統(tǒng)的設(shè)置4.4.1網(wǎng)絡(luò)攝像頭的安裝與設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭的安裝一般分硬件安裝和軟件安裝。1硬件安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭的硬件安裝包括連接網(wǎng)絡(luò)、 接通電源和檢查網(wǎng)絡(luò)指示燈。2軟件安裝安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭的軟件比較簡單，就是在計算機(jī)(電腦)上安裝隨機(jī)配帶的光盤，不同生產(chǎn)廠家，配帶的光盤不一樣。4.4.2門鎖控制盒的設(shè)置智能門鎖是計算機(jī)信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和現(xiàn)代五金工藝的完美結(jié)晶。一般由電子識別與控制、機(jī)械聯(lián)動系統(tǒng)兩部分組成。目前電子識別與控制主要有指紋識別、密碼識別、智能卡識別和無線編碼遙控。4.4.3無線傳感器、探測器的設(shè)置智能家居安防報警系統(tǒng)由智能家居控制主機(jī)和各種無線傳感器、探測器組成。無線傳感器、探測器包括無線門磁傳感器、無線幕簾探測器、燃?xì)馓綔y器、煙感探測器、人體紅外傳感器、緊急按鈕等。用戶可根據(jù)自己的情況選配無線傳感器、探測器并組合到主機(jī)中進(jìn)行使用。射頻控制主機(jī)會將不同的傳感器、探測器用不同的二進(jìn)制數(shù)碼代替。4.4.4安防產(chǎn)品聯(lián)動的設(shè)置1設(shè)置“設(shè)防”與“撤防”2安防傳感器與普通情景模式的聯(lián)動3無線傳感器聯(lián)動實(shí)現(xiàn)電話、短信報警第5章家庭環(huán)境監(jiān)控了解家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的組成。熟悉家庭環(huán)境監(jiān)控所需產(chǎn)品及性能。熟悉家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。掌握家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置。5.1家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的組成一個完整家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要包括環(huán)境信息采集、環(huán)境信息分析及控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，如下圖所示。5.2家庭環(huán)境監(jiān)控所需產(chǎn)品及性能簡介5.2.1溫、濕度一體化傳感器 溫濕度一體傳感器是指能將溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測量處理的電信號的設(shè)備或裝置。市場上的溫濕度一體傳感器一般是測量溫度量和相對濕度量。5.2.2空氣質(zhì)量傳感器 空氣質(zhì)量傳感器的作用就是檢測智能家居中室內(nèi)的氨氣、硫化物、甲醛等空氣污染氣體的濃度以及PM2.5的含量。5.2.3空氣質(zhì)量控制器 空氣質(zhì)量控制器是一款多功能型的家居智能空氣質(zhì)量、環(huán)境監(jiān)測控制產(chǎn)品，能實(shí)時有效的監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量及溫濕度的實(shí)時變化情況，并智能控制新風(fēng)系統(tǒng)對室內(nèi)空氣質(zhì)量及環(huán)境溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，始終保持室內(nèi)空氣質(zhì)量及環(huán)境的最佳狀態(tài)。5.2.4空氣質(zhì)量檢測儀 空氣質(zhì)量檢測儀主要用于檢測室內(nèi)環(huán)境的PM2.5和溫濕度值。它與控制主機(jī)配合使用時，可讓用戶通過手機(jī)、電腦、平板電腦等移動終端，遠(yuǎn)程實(shí)時查看家中的空氣狀況；一旦PM2.5超標(biāo)即顯示警示燈，并聯(lián)動配合情景模式，如向用戶發(fā)送報警信息，開啟空氣凈化器、空氣清新機(jī)、新風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備。5.2.5風(fēng)光雨傳感器 風(fēng)光雨傳感器能對自然氣候中的風(fēng)、光、雨進(jìn)行自動感應(yīng)檢測，并將檢測到的信號傳遞給控制主機(jī)，通過控制主機(jī)對電動遮陽蓬等產(chǎn)品的自動化控制，以保護(hù)室內(nèi)的物品不受風(fēng)、光、雨損壞。5.2.6無線漏水傳感器 無線漏水傳感器利用液體導(dǎo)電原理，用電極探測是否有水存在，再用傳感器轉(zhuǎn)換成干接點(diǎn)輸出。當(dāng)探頭浸水高度約1mm時，即發(fā)出報警信號。5.2.7無線環(huán)境光探測器 無線環(huán)境光探測器是基于ZigBee/SmartRoom協(xié)議的新型產(chǎn)品，通過移動智能終端實(shí)時監(jiān)測周圍環(huán)境光強(qiáng)度，也可聯(lián)動相關(guān)智能設(shè)備(窗簾等)，帶來方便舒適生活。5.2.8無線噪音探測器 無線噪音探測器結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、太陽能技術(shù)，每天24h時實(shí)時監(jiān)測范圍內(nèi)的噪音數(shù)據(jù)，為用戶改善住居環(huán)境提供參考。5.2.9空氣凈化器 空氣凈化器是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣中的污染物，有效提高室內(nèi)空氣清潔度的產(chǎn)品。5.2.10電動開窗器 電動開窗器的作用是用于打開和關(guān)閉窗戶。它可根據(jù)使用要求，在傳感器的作用下或在控制主機(jī)的控制下，實(shí)現(xiàn)遙控、煙控、溫控、風(fēng)控、雨控等自動打開和關(guān)閉窗戶。5.3家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計5.3.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范：1.民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范(GB50325-2010)2.室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18883-2002)3.環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012）4.住宅設(shè)計規(guī)范（GB50096-2011）5.3.2如何搭建家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是智能家居中的一個子系統(tǒng)，它又包括室內(nèi)溫濕度監(jiān)控、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控、窗外氣侯監(jiān)測和室外噪音監(jiān)測等多個方面。如何搭建家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)要根據(jù)本地的外部居住環(huán)境的好壞，來設(shè)計好室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。5.4家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置5.4.1溫、濕度傳感器的設(shè)置 目前溫、濕度傳感器有兩種類型，一種是基于射頻無線組網(wǎng)技術(shù)，另一種是基于ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)，這兩種溫、濕度傳感器的設(shè)置方法不同，下面介紹在KC868B型控制主機(jī)上設(shè)置基于射頻技術(shù)的溫、濕度傳感器。5.4.2風(fēng)光雨傳感器的設(shè)置 打開主界面中的“安防”后，選擇“設(shè)防”，再點(diǎn)擊“設(shè)備”點(diǎn)擊“輸入”點(diǎn)擊“無線輸入”欄目，點(diǎn)擊“添加”按鍵。5.4.3空氣質(zhì)量檢測儀的設(shè)置 空氣質(zhì)量檢測儀是基于ZigBee協(xié)議設(shè)計的，它不需要對碼學(xué)習(xí)，其設(shè)置步驟見教材。第6章家庭影院與背景音樂了解家庭影院與背景音樂的組成。熟悉家庭影院與背景音樂所需產(chǎn)品及性能。熟悉家庭影院與背景音樂系統(tǒng)設(shè)計。掌握家庭影院與背景音樂的室內(nèi)布線。6.1家庭影院與背景音樂的組成6.1.1家庭影院系統(tǒng)的組成 家庭影院由音頻系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)兩大塊組成，音頻系統(tǒng)包括DVD影碟機(jī)、AV功放、多聲道音響，而視頻系統(tǒng)由高清投影機(jī)與投影幕組成，也有客戶使用大屏幕高清電視機(jī)代替，如下圖所示。6.1.2家庭背景音樂系統(tǒng)的組成 家庭背景音樂系統(tǒng)主要包括三個部分，音源部分、控制器部分、音箱部分，如下圖所示。6.2家庭影院與背景音樂所需產(chǎn)品及性能簡介6.2.1影碟機(jī) 影碟機(jī)也稱視盤機(jī)，是播放光盤中視頻與聲音的設(shè)備，也是家庭影院中能產(chǎn)生AV信號源的一種設(shè)備。影碟機(jī)是由數(shù)字視頻技術(shù)、數(shù)字聲頻激光唱盤技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的聲像設(shè)備，集中了激光技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、精密加工技術(shù)等，是光機(jī)電一體化的典型消費(fèi)類電子產(chǎn)品。在家庭影院主要有DVD、EVD影碟機(jī)和藍(lán)光影碟機(jī)。6.2.2高清投影機(jī) 高清投影機(jī)又稱高清投影儀，是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的設(shè)備，可以通過不同的接口與計算機(jī)、DVD影碟機(jī)、藍(lán)光影碟機(jī)、高清數(shù)字電視機(jī)頂盒等相連接播放相應(yīng)的高清視頻信號。根據(jù)投影技術(shù)不同，目前家庭影院采用的高清投影機(jī)主要有3LCD投影機(jī)、DLP投影機(jī)和LCOS投影機(jī)。6.2.3投影幕 投影幕又叫投影幕布，在家庭影院里是用來顯示高清圖像、視頻的工具。在選購家庭影院投影幕的時候，都會發(fā)現(xiàn)幾乎所有品牌的家庭影院投影幕都會給出兩個基本的光學(xué)參數(shù)，就是增益與可視角度。這兩個參數(shù)會直接影響投影畫面的成像品質(zhì)，是家庭影院投影幕的兩個關(guān)鍵因素。6.2.4 AV功率放大器 AV功率放大器簡稱為AV功放，它是用于增強(qiáng)多聲道信號功率以驅(qū)動音箱發(fā)聲的一種家用電器。不帶信號源選擇、音量控制等附屬功能的功率放大器簡稱為后級。AV功放是家庭影院系統(tǒng)中的核心設(shè)備。它除具有普通立體聲放大器的全部功能外，還增加了多路功放和環(huán)繞聲解碼器（如杜比定向邏輯、杜比AC3等）以及DSP聲場處理器；并且備有連接各種AV節(jié)目源的輸入、輸出端子和功能轉(zhuǎn)換開關(guān)，有的還內(nèi)置了AM/FM調(diào)諧器。6.2.5音箱 音箱的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為開敞式音箱、封閉式音箱、倒相式音箱、號筒式音箱、迷宮式音箱等；按用途及性能可分為普通家用音箱、高保真音箱、監(jiān)聽音箱、電影放映音箱及劇場用音箱；按供電方式可分為有源音箱與無源音箱，有源音箱帶有電源變壓器、信號處理電路和功率放大器；無源音箱則沒有配備電源及相關(guān)電路，其功能由專業(yè)的功率放大器完成，因此真正的HiFi級音箱和家庭影院用的音箱，與電腦多媒體的有源音箱有很大的差別。6.2.6背景音樂控制器 背景音樂控制器一般是指對背景音樂音箱進(jìn)行有效控制的設(shè)備，一般具有控制音量大小、曲目選擇、電源開/關(guān)等功能，有的還能進(jìn)行視頻播放、電子書、收音、數(shù)碼錄音等功能。6.2.7背景音樂音箱 目前家庭背景音樂所采用的音箱主要有吸頂喇叭、壁掛音箱(嵌入式)、平板音箱(壁掛形式)、草地音箱等幾種。6.2.8電動窗簾 電動窗簾是家庭影院室內(nèi)裝飾的一部分，它由窗簾控制器(控制面板)和電機(jī)及軌道組成，由窗簾控制器控制電機(jī)電源的通斷和極性即可實(shí)現(xiàn)打開和關(guān)閉窗簾，所以控制方式比較簡單，只需要鋪設(shè)好電源線，留出控制面板的安裝地點(diǎn)即可，智能家居中控制主機(jī)與控制面板之間，通過無線信號連接。6.3家庭影院與背景音樂系統(tǒng)的設(shè)計6.3.1家庭影院設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范家庭影院系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范：1.SJ/T112172000家庭影院用環(huán)繞聲放大器通用規(guī)范。2.SJ/T112182000家庭影院用組合揚(yáng)聲器系統(tǒng)通用規(guī)范。3.GYJ26-86混響時間標(biāo)準(zhǔn)采用國家廣電部部推薦標(biāo)準(zhǔn)“錄音室的混響時間及頻率特性”。4.GBJ232-82電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)采用電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。5.GB50312-2000管線布線標(biāo)準(zhǔn)采用建筑與建筑群綜合布線工程施工及規(guī)范；6.GB/T50356-2005劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范7.GB/T3557-94電影院視聽環(huán)境技術(shù)要求8.GY/T1832002數(shù)字立體聲電影院的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)9.GBJ118-88民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范10.GBJ76-84廳堂混響時間測量規(guī)范11.GB50222-95建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范12.綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(GB50311-2007)6.3.2家庭影院音頻系統(tǒng)設(shè)計 1影音室的聲學(xué)處理 2音箱的擺放6.3.3家庭影院視頻系統(tǒng)設(shè)計 1視頻設(shè)備的選擇 2視頻設(shè)備的安裝高度6.3.4家庭影院中控系統(tǒng)設(shè)計 家庭影院中控系統(tǒng)設(shè)計是整個智能家居設(shè)計的一部分，涉及到智能電器控制、智能燈光控制、情景模式控制等，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。6.3.5家庭背景音樂與家庭影院的區(qū)別 家庭背景音樂和家庭影院并不相同，兩者也不能相互代替。家庭影院是在一間影音室內(nèi)欣賞影片、觀看電視或享受音樂，滿足追求Hi-Fi級音質(zhì)效果的音樂發(fā)燒友，享受5.1聲道或7.1聲道提供環(huán)繞聲效果。主要起著家庭娛樂及休閑的作用。家庭背景音樂的主要作用是休閑逸情，將音樂融入到家居生活中去，提供一種恬靜溫馨的生活氛圍。6.3.6背景音樂的音箱選用 選擇家庭背景音箱時，要根據(jù)用戶的需求進(jìn)行，先要深入仔細(xì)地查閱技術(shù)說明書，了解音箱的標(biāo)稱功率、靈敏度、頻響范圍、失真度、額定阻抗等技術(shù)指標(biāo)。一般要求選失真度小，頻響更寬的音箱。 其次根據(jù)家庭整體裝飾情況，選擇音箱的種類。根據(jù)音箱的安裝位置不同，前面介紹了吸頂喇叭、嵌入式壁掛音箱、壁畫平板音箱和草地音箱。6.4家庭影院與背景音樂的室內(nèi)布線6.4.1家庭影院室內(nèi)布線應(yīng)考慮的幾種線材 家庭影院布線一般考慮的有有線電視、視頻、音頻、電源4種線材。 1同軸電纜 2電源線 3音頻線 4視頻線6.4.2室內(nèi)布線方式 家庭影院室內(nèi)布線一般有兩種方式：一是事先“預(yù)埋”，二是走明線。預(yù)埋一般是在布局家庭影院或者在房子裝修的時候，要對布線考慮周詳。6.4.3音箱線的敷設(shè) 音箱線是傳輸聲音信號的，它一端連接A