1、智能家居概述
1.1智能家居概念

智能家居，或称智能住宅，在英文中常用Smart Home。与智能家居的含义近似的还有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、 数字家园（Digital family）、家庭网络（Home net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）,智能家庭/建筑（Inte1ligent home/building）、在香港、台湾等地区还有数码家庭、数码家居等称法。

家居智能化技术起源于美国，智能家居可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

家居智能化技术最具代表性的是X-10技术，通过X-10通信协议，网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。自动化的家居不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。

网络化的智能家居系统可以为您提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、以及可编程定时控制等多种功能和手段，使您的生活更加舒适、便利和安全。

智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

当回到家中，随着门锁被开启，家中的安防系统自动解除室内警戒，廊灯缓缓点亮，空调、新风系统自动启动，您最喜欢的背景交响乐轻轻奏起。在家中，只需一个遥控器就能控制家中所有的电器。每天晚上，所有的窗帘都会定时自动关闭，入睡前，床头边的面板上，触动“晚安”模式，就可以控制室内所有需要关闭的灯光和电器设备，同时安防系统自动开启处于警戒状态。在外出之前只要按一个键就可以关闭家中所有的灯和电器……

在炎热的夏天，可以在下班前在办公室通过电脑打开空调，回到家里便能享受清凉；在寒冷的冬季，则可以享受到融融的温暖。回家前启动电饭煲，一到家就可以吃上香喷喷的米饭。如果不方便使用电脑，打个电话回家一样可以控制家电。在办公室或在出差时打开电脑上网，家中的安全设备和家用电器立即呈现在你的面前……这一切都只是网络化智能家居控制系统能为您做的事情中的一小部分。
1.2智能家居功能
  典型的智能家居具有以下功能：

1.2.1家居安全监控：各种报警探测器的讯息署报警﹔

1.2.2家电控制：利用计算机、移动电话、PDA通过高速宽带接入Internet，并对电灯、空调、冰箱，电视等家用电器进行远程控制﹔

1.2.3家居管理：远程三表(水、电、煤气)传送收费﹔

1.2.4家庭教育和娱乐：如远程教学、家庭影院、无线视频传输系统、在线视频点播、交互式电子游戏等﹔

1.2.5家居商务和办公：实现网上购物、网上商务联系，视频会议﹔

1.2.6入口控制(门禁系统) ：采用指纹识别、静脉识别、虹膜识别、智能卡等；

1.2.7家庭医疗，保健和监护：实现远程医疗和监护，幼儿和老人求救，测量身体的参数(如血压，脉搏等) 和化验，自动配置健康食谱。
1.3智能家居特点

“科技改变生活”。智能家居的应用将对我们的家庭生活和生活方式带来深远影响。

节省费用---在不需要时，能源消耗装置可以自动关闭，这样可以降低您的费用。

使用方便 -- 使用方便---自动化系统提供远程遥控接口。自动化系统还可以把重复的工作自动化。在您外出时，还可以通过Internet来调整或控制家电。

安全性高 --- 一套家庭自动化系统在紧急情况时可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控该安全系统，这样可以保证您的家居安全运行。智能家居可以为人们带来更为惬意﹑轻松的生活在生活﹑工作节奏越来越快的今天，家居智能化也可以为人们减少繁琐家务﹑提高效率﹑节约时间，让人们有更多的时间去休息﹑教育子女﹑锻炼身体和进修，使人们的生活质量有了很大的提高。

改变生活方式---你可以是穿著T恤在家办公，可以在家炒股、进行远程会议，主妇在家逛街，孩子在家上课…，在互联网上能完成的工作都可以在家完成。现代化的生活工作方式较以往有了很大区别。
2、智能家居结构
2.1 智能家居构造解决方案

智能家居的解决方案有不同的方式，Cisco、Crestron、Echelon、三星(Samsung)等公司都提供相应的智能家居解决方案。但随着Internet的发展和应用，基于Internet的网络和控制结构是目前和未来智能家居的主要构造方式。

整个智能家居结构的核心是Internet。以Internet为中心，在家庭网络连接下，结合了多种智能家居功能解决方案，包括家居控制、讯息服务、通讯交流、商务、娱乐、教育、医疗保健、移动通讯。

智能家居构造解决方案

家庭网络 (Home Network Infrastructure)

家庭网络是在住宅范围内将PC、家电、安全系统、照明系统等连接并接入INTERNET的一种技术。当前在家庭网络所采用的连接技术可以分为“有线”和“无线”两大类。有线方案主要包括：双绞线或同轴电缆连接、电话线连接、电力线连接等﹔无线方案主要包括：红外线连接、无线电连接、基于PC的无线连接等。

家庭网络相比起传统的办公网络来说，加入了很多家庭应用产品和系统，如家电设备、照明系统，因此相应技术标准也错综复杂。

家居控制(Home Control) 

家居控制系统是智能家居的灵魂，通过它可以控制各种家用电器。家居控制的接口方式一般有两种，一种是家庭范围内的基于以太网的控制方式﹔另一种是可以扩展到家庭之外，基于Internet的Web控制方式，一般是两种方式的结合。

Cybermanor公司建立的家居控制系统及网络结构。在这个系统中，家庭办公计算机、孩子房间的计算机、厨房中的膝上型计算机、PDA、家居控制服务器(Home Control Server， 用来控制各种电器)、家庭影院计算机、无线中枢通过10/100M交换机连接在一起，交换机经路由器通过无线Modem和DSL与Internet相连。

讯息服务(Information)

通过Internet可以任何时间任何地点获得和交换讯息，讯息传输可以以多种形式，从静态文本、图形到动态的音频、视频讯息。

通讯交流(Communication)

在Internet出现以前，电话通讯是人们交流的主要方式。Internet改变了人们的通讯交流方式，使人们能通过文本、图形、多媒体迅速地共享讯息。E-mail、短讯息、聊天室等通讯方式对生活产生了很大影响﹔在旅行中父母可使用聊天工具和视频会议工具保持和孩子联系。

商务(Commerce)

基于Internet的电子商务使每天的家务变得更加容易和简单。通过Internet在线安排旅行计划已经非常普遍﹔在厨房，通过条形码阅读器记录采购清单，超市和供货商在线订购，即使在卧室﹔在家还可以通过Internet理财，你在家就可以掌握信用卡上的支出和收入情况。

娱乐(Entertainment)

娱乐包括电视、收音机、音乐、家庭影院、在线点播、游戏等。在智能家居中，娱乐质量将更高，更加方便。数字电视通过机顶盒接入网络，可以进行采购商品，在线点播电影，音乐﹔网络收音机可以收听世界各地的新闻、体育、各种音乐﹔在智能家居中，你可以和家庭成员或其它游戏爱好者通过计算机、电视、甚至可以用PDA在线玩各种网络游戏。

教育(Education)

技术的发展极大地影响了教育。网络将课堂带进了家庭，帮助老师巩固课程，激发孩子们的好奇心。现在学校和家长通过家居中的基于Internet的教育工具可以合作得更加紧密，并在家庭和课堂之间建立了桥梁。同时，在智能家居中，不管甚么年龄的人都可以享受教育资源，进行终生教育。
  医疗保健(Health)
    Internet在智能家居医疗保健中的作用有很大的潜力，不仅使您的身心更加健康，而且会降低医疗保健成本。每天，你都可以在家中将测量的血压、体温、脉搏、葡萄糖含量等参数传递给医疗保健专家，并和医疗保健专家在线咨询和讨论，省去了许多在医院排队等待的麻烦。
  移动通讯(Mobility)
    人们希望在自由移动中保持联系，思想交流，获得讯息。无线网络技术可以解决这个问题，从手提电话到PDA，从无线家庭网络到汽车中的定位系统。在智能家居中，可以用手提电话或PDA通过无线网络收发E-mail，接受最新的股市行情。
3、智能家电
3.1 概述
  目前，家电产品的发展主要有在三个方面：家电的网络化、家电的讯息化、家电的智能化，对应为网络家电、讯息家电和智能家电。
  网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术设计改进的家电产品。网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络，同时又可以与Internet相连接。目前认为比较可行的网络家电包括网络冰箱、网络空调、网络洗衣、网络微波炉等。
  讯息家电是一种计算机、电信和电子技术与传统家电相结合的创新产品，讯息家电包括PC、机顶盒、无线数据通讯设备、视频游戏设备、WebTV、IP电话等等。讯息家电由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统以及应用层软件包组成。

从广义的分类来看，讯息家电产品实际上包含了网络家电产品，但讯息家电更多的指带有嵌入式处理器的小型家用讯息设备，而网络家电则指一个具有网络操作功能的家电类产品。
  智能家电则是在家电的网络化和讯息化的基础上，加入人工智能技术，可以简单仿真人的思维活动。智能家电应能体现3I，即网络(Internet)、互动(Interactive)、智能(Intelligent) 。
3.2 几种典型的智能家电
    智能冰箱
  伊莱克斯(Electrolux)公司生产了一种新型的智能冰箱Screenfridge。这台智能冰箱门上装有计算机、条形码扫描仪和显示器，这台网络冰箱与常用冰箱的最大不同是冰箱门上安装了一块触摸屏，能够显示冰箱内的食品数量，当某种食品减少到一定程度，智能冰箱就会提醒主人，并可通过冰箱的网络下单，向网上商店采购。根据冰箱所存的物品，冰箱屏幕上还能提供菜单。由于采用了GSM和WAP技术，通过冰箱还能收听广播、看电视节目、上网。
  智能洗衣机

欧洲排名第三的家电企业MerLoni公司推出一款能利用移动电话和Internet来控制的智能洗衣机。
  这款洗衣机名字取得很有网络概念，叫作Margherita2000.com（以下简称玛格莉特）。如果使用者放了太多洗衣粉，或者在洗纯羊毛衣服时把水温调得过高。如果内部的监视器发现洗衣机的零件即将损坏，也会自动通知客户服务中心及时前往修理。
  玛格莉特的功能不仅于此。其安装在底盘的监视器能够测量洗衣机的水流量，只要清洗完毕，玛格莉特就会终止清洗程序。其内置的芯片，还可以分辨衣服衣料，判断洗衣粉的用量。
  智能微波炉
    智能微波炉的出现将使厨房生活更加方便。
  阿里斯顿(Ariston)公司开发出了一种智能微波炉，可以进行远程控制，通过Internet可以在任何地方向其发出开始加热的指令﹔从Internet下载菜单，能够根据食品上的条形码标签讯息烹饪食品，决定加热食品时间及烹饪的温度﹔此前，互联网与微波炉之间的联系主要集中在菜单的下载功能上。但是，该智能微波炉在基于网络的控制调节功能上与其它产品有很大区别。例如，早晨做好晚餐，并放入微波炉进行几冷冻。傍晚时母亲可以在办公室通过电话确认孩子到家后，用计算机或移动设备经Internet发送加热指令。
  松下(Panasonic) 推出了一种变频微波炉。传统微波炉的输出功率是不可调节的，因此，加热过程中，所谓的火力调节只是通过电源的不断开、关来机械地控制温度。而松下的变频微波炉则通过导入变频电源，可以自如地调节输出功率，实现真正的火力调节，更加接近明火烹饪，从本质上改善了微波发射的均匀性。松下变频烧烤型微波炉采用了变频电源，烧烤与微波可以同时进行，使得烹饪时间缩短了近50%，效率大大提高。它还具有“智能感应功能”，不需人为设定时间和火力，炉内感应器根据食物的实际烹调状况，自动选择食物最佳的烹调时间和火力,烹调更简单。
  智能空调
    LONWORKS分体空调
  利用Echelon公司提供的LONWORKS控制技术实现空调的智能化和网络化。该智能空调带有一Labview控制接口，通过电源线和双绞线传输讯息。无论您身在何处，只要保证在上网的状态下，都可通过这一控制接口调节温度（冷、/热），风力（高/中/低），开和关，简单而轻松。在炎炎的夏日，您不必在为回到家中时的闷热空气而烦恼，还可以在严寒的冬日享受回到家时的温暖。同时还可以节省不必要的浪费。