1.智能家居背景简介
智能家居概念起源较早,但没有具体的建筑案例,直到1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System)在美国康乃迪克州应用建筑设备信息化和整合的概念(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,第一座智能建筑刚刚出现,也揭开了全世界争相建设智能家居的序幕。
经过多年的需求积累,智能家居通常被定义为利用计算机、网络和综合布线技术,通过家庭信息管理平台有机地将与家庭生活相关的各种子系统组合成一个系统。具体来说,首先在家庭中建立一个通信网络,为家庭信息提供必要的渠道。在家庭网络操作系统的控制下,通过相应的硬件和执行机构控制和监控家用电器和设备。其次,要通过一定的网络平台与外界形成通信渠道,实现与家庭以外的世界沟通,满足远程控制、监控和交换信息的需要。最终满足人们对安全、舒适、方便、绿色环保的需求。
随着社会经济结构、家庭人口结构和信息技术的发展和变化,以及人类对家庭环境安全、舒适、效率要求的提高,家庭智能需求大大增加,同时越来越多的家庭需求智能家居产品不仅满足一些基本需求,更需要智能家居系统在功能扩展、延伸甚至服务方面可以简单、方便、安全。
二. 常用智能家居技术介绍及比较 虽然智能家居的概念早已出现,市场需求一直存在,但由于相关技术的突破,智能家居的长期发展尚未得到广泛的应用和推广。目前市场上的智能家居技术介绍如下:
1.有线方式
这样,所有的控制信号都必须通过有线连接,控制器端的信号线更可怕,但也很难调查问题。有线模式的缺点非常突出,布线复杂,工作量大,成本高,维护困难,网络组织困难。这些缺点最终导致智能家居的有线模式只停留在概念和试点阶段,无法大规模推广。
2.无线方式
智能家居无线系统需要满足功耗低、稳定、易于扩展并网的几个特点;至于传输速度,显然不是这类应用的重点。目前,智能家居有几种无线方法
蓝牙:支持设备短距离通信(一般10)m内)无线电技术。包括手机,PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等设备之间的无线信息交换。但这种技术通信距离太短,属于点对点通信模式,根本不适用于智能家居的要求。
WIFI:其实就是 IEEE 802.11b 别称是一个名为无线以太网相容联盟的人(Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA)该组织发布的行业术语,中文译为无线相容认证。它是一种能够在数百米范围内支持互联网接入的短程无线传输技术。它是一种能够在数百米范围内支持互联网接入的短程无线传输技术。它最大的特点是方便人们随时随地接入互联网。但智能家居应用缺点明显,功耗高,网络专业性强。高功耗是随时随地部署低功耗传感器的致命缺陷,因此wifi虽然很受欢迎,但在智能家居的应用中只起到辅助作用。
315M/433M/868M/915M:这些无线射频技术广泛应用于车辆监控、遥控、遥控、小型无线网络、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF在其他地方,一些制造商将其引入智能家居系统,但由于其抗干扰能力弱、网络不便、可靠性一般,智能家居的应用效果不令人满意,最终被主流制造商抛弃。
Zigbee: Zigbee的基础是IEEE 802.15。但IEEE仅处理低级MAC因此,层与物理层达成协议Zigbee联盟扩展了IEEE,网络层协议和API标准化。Zigbee主要用于近距离无线连接的新型近程、低速、低功耗无线网络技术。具有复杂性低、功耗低、速度低、成本低、自组网、可靠性高、视距超等特点。主要适用于自动控制和远程控制,可嵌入各种设备。简而言之,ZigBee是一种便宜、低功耗、自组网的近程无线通信技术。
三. 智能家居在物联网背景下的理解
ZigBee最初预计的应用主要包括消费电子、能源管理、卫生保健、家庭自动化、建筑自动化和工业自动化。随着物联网的兴起,ZigBee获得新的应用机会。传感器或控制单元广泛应用于物联网的网络边缘,是构成物联网最基本、最核心、最广泛的单元细胞,ZigBee它可以协调数千个小传感传动单元之间的通信,这些单元只需要很少的能量,通过无线电波将数据从一个网络节点传输到另一个节点,因此其通信效率非常高。该技术低功耗、抗干扰、高可靠性、易组网、易扩容、易使用、易维护、易快速大规模部署等特点符合物联网发展的要求和趋势。目前,物联网和ZigBee技术在智能家居、工业监控、保健等方面的应用具有很大的融合性。
值得注意的是,物联网的兴起将给予ZigBee带来广阔的市场空间。因为物联网的目的是将各种信息传感传输单元与互联网相结合,形成一个巨大的网络。在这个巨大的网络中,传感传输单元与通信网络之间需要数据传输,与其他无线技术相比,ZigBee以其在投资、建设、维护等方面的优势,将在物联网智能家居领域得到更广泛的应用。
四. 方案选择 作为一个标准的智能家居,它需要涵盖各种应用程序,但前提必须是,任何普通消费者都可以在没有专业安装人员的情况下,非常简单、快速地安装、部署甚至扩展应用程序。典型的智能家居系统通常需要以下设备:
1、 无线网关
2、 无线智能调光开关
3、 无线温湿度传感器
4、 无线智能插座
5、 无线红外转发器
6、 无线红外防闯入探测器
7、 无线空气质量传感器
8、 无线门铃
9、 无线门磁、窗磁
10、 太阳能无线智能阀
11、 无线床头睡眠按钮
12、 无线燃气泄漏传感器
智能家居物联网