淺談智能家居中的電氣設(shè)計(jì)思路
楊燁
摘 要：本文從智能家居的概念出發(fā)，提出了智能家居總體電氣設(shè)計(jì)布線解決方案。通過(guò)分析家庭中各系統(tǒng)（與外界信息交換、家用電器設(shè)備控制、調(diào)節(jié)、場(chǎng)景切換、安全防范、智能抄表）的使用功能，詳細(xì)地闡述了各系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)思路。
關(guān)鍵詞：智能家居 電氣設(shè)計(jì) 系統(tǒng)
1 概述
近幾年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，“智能家居”這一概念逐漸進(jìn)入普通居民的視野，很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)已經(jīng)將智能家居的系統(tǒng)應(yīng)用到高檔公寓中。智能家居是指利用現(xiàn)代信息等先進(jìn)的技術(shù)，將住宅內(nèi)的各種家居設(shè)備有機(jī)地結(jié)合，使得這些設(shè)備能夠進(jìn)行統(tǒng)籌管理，優(yōu)化居住者的生活方式，并且為他們提供更加舒適安全的家庭生活空間。
本文的智能家居重點(diǎn)考慮的是家庭內(nèi)部系統(tǒng)，住戶(hù)所希望的智能家居系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的各種功能，如：與外界信息交換、家用電器設(shè)備控制、調(diào)節(jié)、場(chǎng)景切換、安全防范、自動(dòng)抄表等。而這些功能都離不開(kāi)智能家居網(wǎng)關(guān)（家庭管理器）的支持，智能家居中家庭管理器應(yīng)具備上述的全面功能。
2 智能家居電氣設(shè)計(jì)的總體要求
（1）具有高度的安全性、綜合性、可擴(kuò)展性；
（2）具有便利的生活條件，能夠輕松自如地與外界進(jìn)行信息交互；
（3）具有舒適的生活環(huán)境，可以根據(jù)使用需要對(duì)家用電器、場(chǎng)景等進(jìn)行有效的控制。
3 智能家居電氣綜合布線
家居環(huán)境不僅包括了數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像信息，還涵蓋家用電器控制、有線電視、家庭安全防范、智能抄表等內(nèi)容。智能家居綜合布線則是對(duì)所有這些系統(tǒng)所實(shí)際的布線內(nèi)容進(jìn)行整合，為家居住戶(hù)提供家居內(nèi)部電氣布線的線纜管理、預(yù)布線及信息通路管理，以適應(yīng)家居環(huán)境中各種設(shè)備及終端位置多變的情況，同時(shí)為住戶(hù)提供數(shù)據(jù)、視頻、語(yǔ)音、傳真等各種信息服務(wù)的線路連接、傳輸通道，并能充分滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)信息技術(shù)高速發(fā)展的需求，為家庭住戶(hù)和小區(qū)信息化的建設(shè)投資提供長(zhǎng)遠(yuǎn)的保護(hù)。

圖1 智能家居電氣綜合布線系統(tǒng)圖
3.1 與外界信息交換的設(shè)計(jì)
采用家庭綜合接線箱，實(shí)現(xiàn)家庭綜合的電氣布線，通過(guò)對(duì)外的接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和信息交換（如電話線、有線電視電纜、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等）。例如有老人和小孩需要照顧的家庭中，可以在房間安裝攝像頭，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，觀察到家中老人和小孩的活動(dòng)情況。未來(lái)的家用電器可安裝數(shù)據(jù)接口與家中數(shù)據(jù)接口相連，根據(jù)住戶(hù)的使用需要遠(yuǎn)程遙控家用電器（如空調(diào)、電飯煲、熱水器、洗衣機(jī)等）。
3.2 家用電器設(shè)備控制、調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)
通過(guò)結(jié)合計(jì)算機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以為住戶(hù)實(shí)現(xiàn)家用電器開(kāi)關(guān)控制、定時(shí)控制、遠(yuǎn)程遙控操作以及狀態(tài)監(jiān)控等多種功能，使用這些功能時(shí)，使用者必須通過(guò)身份驗(yàn)證，以解除安全防范的功能。如開(kāi)啟或關(guān)閉電熱水器、電視機(jī)、洗衣機(jī)等家用電器。住戶(hù)通過(guò)提前設(shè)定時(shí)間，來(lái)完成家用電器的定時(shí)控制功能。如每天上班時(shí)間定時(shí)關(guān)閉空調(diào)等家用電器，下班回到家前開(kāi)啟空調(diào)對(duì)指定房間進(jìn)行預(yù)冷或者預(yù)熱。住戶(hù)在家時(shí)，坐在沙發(fā)上的時(shí)間較多，對(duì)于住戶(hù)不便起身的操作可以使用功能齊全的遙控設(shè)備（家庭管理器）進(jìn)行。
3.3場(chǎng)景切換設(shè)計(jì)
對(duì)于不同的場(chǎng)合，住戶(hù)對(duì)場(chǎng)景的使用需求也有所不同。根據(jù)住戶(hù)對(duì)各種場(chǎng)景的喜好，能夠在不同的時(shí)刻營(yíng)造出不同的和諧氛圍，進(jìn)行相應(yīng)的場(chǎng)景切換。在不同的場(chǎng)景模式（如起床、外出、讀書(shū)、會(huì)客、晚餐、影院、上網(wǎng)、睡覺(jué)等）下，一些設(shè)備（窗簾、照明、電視、音響、空調(diào)等）有著不同的搭配組合。譬如在上班前，家里的所有除冰箱以外的家用電器外都同時(shí)斷電，安全防范功能開(kāi)啟。當(dāng)晚上上床準(zhǔn)備睡覺(jué)時(shí)，通過(guò)設(shè)置遙控設(shè)備臥室內(nèi)的燈光亮起，窗簾漸漸拉上，其它的照明及除冰箱外的家用電器依次斷電，安全防范功能開(kāi)啟，隨后臥室內(nèi)的照明也漸漸變暗，直至熄滅。
3.4 安全防范設(shè)計(jì)
（1）可視對(duì)講系統(tǒng)
可視對(duì)講系統(tǒng)由對(duì)講主機(jī)、室內(nèi)分機(jī)、管理主機(jī)和傳輸線纜組成，整棟樓的對(duì)講系統(tǒng)主機(jī)與小區(qū)管理中心主機(jī)聯(lián)網(wǎng)。對(duì)于住戶(hù)本身，需通過(guò)提前設(shè)置的密碼、感應(yīng)卡或指紋等開(kāi)啟防盜門(mén)功能進(jìn)入樓宇。而對(duì)于訪客，則必須通過(guò)在門(mén)口安裝的可視對(duì)講系統(tǒng)，住戶(hù)看到來(lái)客并與之交談，以決定是否開(kāi)門(mén)，充分保證本樓住戶(hù)的人身和財(cái)產(chǎn)安全。
（2）防盜報(bào)警系統(tǒng)
在家庭的大門(mén)內(nèi)側(cè)上方及各個(gè)窗戶(hù)附近安裝門(mén)磁報(bào)警器，在家庭較重要的房間和主要的通道墻上安裝紅外探測(cè)器。家中無(wú)人時(shí)，把報(bào)警器系統(tǒng)設(shè)置在外出狀態(tài)，使各報(bào)警器工作起來(lái)。這時(shí)，當(dāng)有人非法推開(kāi)門(mén)或窗戶(hù)時(shí)就會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的警報(bào)聲，紅外探測(cè)器在接收到人體紅外輻射溫度時(shí)也會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。另外，還可選用攝像頭對(duì)各門(mén)窗進(jìn)行監(jiān)控，一旦產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，攝像頭便會(huì)自動(dòng)攝像。
（3）防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)
防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分為防火災(zāi)和防煤氣泄漏兩種。廚房應(yīng)設(shè)置感溫探測(cè)器、感煙探測(cè)器、煤氣探測(cè)器，客廳、臥室應(yīng)設(shè)置感煙探測(cè)器。家中無(wú)人時(shí)，把報(bào)警器系統(tǒng)設(shè)置在外出狀態(tài)，使各報(bào)警器工作起來(lái)。
（4）報(bào)警器系統(tǒng)
安全防范系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控非法闖入、火災(zāi)和煤氣泄漏的發(fā)生。一旦出現(xiàn)異常情況，家庭網(wǎng)關(guān)將采集到的報(bào)警信號(hào)發(fā)送至小區(qū)管理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、處理與存儲(chǔ)，并啟動(dòng)相關(guān)電氣進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防范。
3.5 智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)
智能抄表系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)采集器、管理中心管理機(jī)和傳輸線纜組成。住戶(hù)利用數(shù)據(jù)采集器將水表、電表、燃?xì)獗淼臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)，采用總線方式與管理中心電腦主機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)電子自動(dòng)抄表到戶(hù)的功能。
4 結(jié)束語(yǔ)
未來(lái)的智能家居功能會(huì)越來(lái)越豐富，它正在向著集成化、協(xié)調(diào)化、平民化的方向發(fā)展。隨著人們生活水平的提高，對(duì)居住環(huán)境要求的也在不斷地增加，越來(lái)越注重家庭生活中每個(gè)成員的舒適、安全與便利，因此從市場(chǎng)需求的角度看，智能家居必然是前景廣闊的。
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