1.家居智能系统的组成与特征
（1）家居智能化系统的组成 所谓家居智能化，就是通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。家居智能化系统由家庭安全防范（HS）、家庭设备自动化（HA）和家庭通信（HC）三个方面组成。
在建设家居智能化系统时，依据我国有关标准，具体提出了下述基本要求：
1）应在卧室、客厅等房间设置有线电视插座。
2）应在卧室、书房、客厅等房间设置信息插座。
3）应设置访客对讲和大楼出入数字锁控制装置。
5）宜设置紧急呼叫求救按钮。
6）宜设置水表、电表、燃气表、暖气（有采暖地区）的自动计量远传装置。
（2）家居布线系统 对于一个智能住宅，需要有一个能支持语音/数据、多媒体、家庭自动化、保安等多种应用的布线系统，这个系统也就是智能化住宅布线系统。
（3）家居智能系统的特征
1）住宅内部具备完善的综合了安保防灾措施与生活服务的智能控制器。
2）住宅小区与社会之间具有高度的信息交互能力。
3）小区内部具备完善的安保措施、全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理。
4）为小区内住户提供包括多媒体在内的多种信息服务。
总之，智能住宅小区综合运用了计算机技术、通信技术、控制技术，是由家庭智能控制系统、通信接入网、小区安全防范系统、小区物业管理服务系统和小区综合信息服务系统来支持实现的，家居智能系统如图1-18所示。
图1-18 现代家居智能系统
a）现代智能总线配置 b）现代智能系统图 c）ADSL、路由器、房间计算机连接图 d）ADSL、路由器加无线、房间计算机连接图
2.家居智能系统基本设备
（1）上位计算机及管理软件 上位计算机及管理软件如图1-19所示。
图1-19 上位计算机及管理软件
a）上位计算机 b）管理软件
（2）单元控制器 XQ6202-1/2/3/4单元控制器在系统中作为主控设备，可以提供1路到4路家庭总线接口，每路总线最多可连接240个数字化总线设备，并提供LonWorks的接口与上位机通信。XQ6202单元控制器主要实现对总线设备的注册、巡检，完成总线上各个智能模块之间的信息交换以及智能模块和小区网络上其他设备、智能模块和上位机之间的信息交换。
图1-20 层间配器
（3）层间配器 该设备安装在每层的电井内，主要用于对每层的所有住户内的智能模块进行保护和隔离，如图1-20所示。
（4）家居智能模块 家居智能模块主要有抄表报警模块、1/2路控制模块、密码键盘模块、无线接收模块、电话模块、红外收发模块、交流电控制模块和显示操作盘等，其外形如图1-21所示。
（5）家居智能系统中的辅助配套设备 家居智能系统中的辅助配套设备有报警器、防盗器、求助按钮等，如图1-22所示。
3.家居智能系统功能
（1）三表（水表、电表、煤气表）远程计量系统 三表远程计量系统在住宅小区智能系统中是与住户密切相关的一个智能化系统。三表远程计量系统一般可以分为前端数据采集装置、数据采集处理装置、传输线路和中心控制平台四个部分。主要是物业部门通过该功能足不出户就可以对每一家的用电、用水、用气情况进行了解，必要时可以远程关断相应的管道。
1）前端数据采集装置。前端数据采集装置是指具有脉冲或电信号输出的水表、电表、煤气表等计量装置。从传感器上分类可分为干簧管型和霍尔元件型。
2）数据采集处理装置。在三表远程计量系统中，数据采集器处理装置通常有单片机和LonWorks技术两种。
图1-21 各种模块
图1-22 家居智能系统中的辅助配套设备
3）传输线路。三表远程计量智能系统的传输线路可分为：
①总线传输。如采用RS-485总线，需独立布线。
②电力载波传输。由于我国电网在传输数据过程中易受到无线电信号、电磁信号、脉冲信号的干扰，导致传输数据错码、丢码的情况时有发生，以电力载波作为三表远程计量系统的传输线路还需要不断提高和完善。
4）中心控制平台。住宅小区三表远程计量系统的中心控制平台就是通常所指的物业管理中心计算机。物业中心计算机接受各家庭智能终端采集的计量数据，由能耗管理软件处理，输出计量结果，实现读表、计费、指引交费的一条龙服务。作为物业中心计算机，通常采用Windows的操作界面。
（2）家居安全防范系统 家居安全防范系统包括门磁开关、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄漏报警、玻璃破碎探测报警和红外微波探测报警等。
1）监控点的设置。家居安全防范系统设计时，首先要确定安防探测器放在何处较恰当，其次需要确定采用什么样的探测器较为恰当。
①入口防范。在住宅入口大门处安装门磁，对企图从大门非法入侵住宅的事件发出报警。(www.xing528.com)
②外部防范。阳台采用幕帘式红外/微波双鉴探测器，窗口采用玻璃破碎探测器，对企图从阳台或窗户非法入侵住宅的事件发出报警。
③内部防范。客厅采用球状红外/微波双鉴探测器，提供对住宅内部平面及空间的探测，对进入防护区的非法事件发出报警。
④紧急报警。卧室安装紧急按钮，当发生抢劫等紧急事件时可按下求救信号。
⑤通过安装燃气探测器，对家中的异常气味发出报警。
2）系统要求。作为一个智能家居安全防范系统，通常有如下要求：计算机管理；系统需联网。
通过在家内安装探测器及报警通信主机，对住宅进行安全防范。警情发生时，探测器将探测到的报警信号及时传递给报警通信主机，主机通过判断并确认后，通过总线传输到中心接警计算机，中心管理人员通过接警计算机对警情做出迅速反应，以达到对住户家中非法入侵行为进行防范的目的。住宅报警联网的连接方式有：
①室内连接方式。即各探测器与报警器通信主机之间的连接，为避免在传输过程中受到干扰而出现漏报和误报，要求采用单线连接。
②室外连接方式。如果设有访客对讲系统，为避免室外部分的重复布管、布线，可以与访客对讲系统共用总线。
通过该系统可对住户内部的火灾、煤气泄漏及非法入侵等情况进行实时监控。智能防盗对讲门如图1-23所示。
（3）家用电器自动化系统 所谓家用电器自动化，是指家庭中电器设备如音响、电视机、热水器、空调机、微波炉和照明设备等，通过集中化、遥控化和异体化远程控制调节，实现对这些家用电器设备的状态进行监视、控制和调节。
图1-23 智能防盗对讲门
随着科学技术的发展，实现家庭电器设备自动化的方式方法以及解决方案也越来越多。这里所介绍的是基于家庭电力总线网络设计的家庭智能化系统的家用电器自动化系统，其最大的特点在于充分利用了现有家庭网络资源，不需要再穿墙打洞单独布线，工程安装简单，只需将系统的功能终端替换普通的开关、插座，接上电力线即可使用，并且系统可通过不同的接口（网关）终端与各种外部网络如公用电话、小区局域网以及Internet等互联。
1）家用电器自动化系统的组成。
①系统操作平台。
②传输网络。
③电器控制子系统。
④现场被控电器设备。
家用电器自动化系统主要是通过电话对家里的电器进行任意的控制，以便达到方便、舒适的目的。
2）电器控制子系统。电器控制子系统包括网络接口终端、计算机接口终端、电话接口终端、总线接口终端、遥控器或开关控制终端、插座控制终端、红外线控制终端等。
家用电器控制子系统是家用电器自动化系统的核心，根据所控制对象和功能的不同可分为：
①电器开关控制：具体包括电灯、电风扇、电暖气、电热水器等。
②红外遥感：红外遥感控制对象有电视机、空调机、摄像机、遥控窗帘等。
③家电程序控制：可分为定时控制、程序互控以及模拟控制等。
3）窗帘智能控制。实现窗帘智能控制，可享受安逸自在的生活，实现真正的智能住宅，目前问世的磁悬浮自动窗帘机便可实现这样的梦想。智能门窗（窗帘）控制系统如图1-24所示。
图1-24 智能门窗（窗帘）控制系统
a）智能门窗（窗帘）控制系统 b）磁悬浮自动窗帘机
这是运用磁悬浮直线电机技术设计生产的用于控制窗帘开合的机械控制系统。磁悬浮直线电动机结构简单、安装方便、使用寿命长、运行轻便、无需接触、超静音，克服了传统电动窗帘容易脱位卡机、易损坏和运行不安全等缺陷，同时，实现了手动-自动一体化，解决了传统电动窗帘关闭电源后不能手动操作的缺点。磁悬浮自动窗帘可单独安装，同时也可通过网络与控制中心连接，实现远程控制、集中群控、定时控制等功能。磁悬浮自动窗帘必将成为现代智能建筑和智能住宅不可缺少的重要部分。
其适用于家庭用户、酒店宾馆、商务大厦、会议中心、医院、学校多媒体教室、影院剧院等多种场所。
（4）家居信息服务 网络信息服务系统就是向小区的居民提供优质的10MB以上带宽的网络接入服务，并开展诸如WWW浏览、视频点播、电子邮件、电子商务、网上聊天、网上游戏、远程教学、远程医疗、文化娱乐等各具特色的信息服务。
信息服务系统由Intranet社区网和专线接入Internet两部分组成，它以计算机网络为核心，以智能综合布线为基础，主干采用光纤，各楼内采用5类双绞线，各家庭采用家庭总线系统方式进行布线，使小区内的主干网速度可达1000MB/s，每个信息点达到100MB/s。即所谓的千兆到楼，百兆到户，实现电话、电视、计算机的综合通信和信息交互。当每个信息点达到百兆速度时，可以实现目前所有的网络应用，实现整个小区的信息共享。
物业可以通过家居智能系统随时在整个小区进行信息发布，既方便又高效。
智能建筑显示了越来越强大的生命力，其优势在于：节能运行的经济性；高效优美的居住环境，加上与现代科学技术的巧妙结合，使其用户足不出户便可知天下大事；人们可在家中完成设计，搞科研项目，进行商贸交易。因而，它是人们生活、学习和工作的最佳场所。为突出智能建筑独到的特点，建筑设计中一定要执行相关标准，以满足用户要求。
4.家居智能系统应用案例
1）已知某用户两层别墅，给出了土建图，要求设计家居智能化系统。
2）根据已知条件，向用户咨询后就可进行方案设计，设计图如图1-25所示。
图1-25 家居智能系统图
a）一层平面图 b）二层平面图
3）根据设计图选择设备。设备清单见表1-3。
表1-3 家居智能系统设备清单
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