摘要：本文通过对智能家居概念的阐述，具体介绍其组成部分、各种控制方式、控制技术手段以实现节能、安全、舒适、便利的功能特点。
关键词：智能家居、系统集成、控制方式与技术、场景模式、安防报警、远程网络监控
中图分类号：C35 文献标识码： A
伴随科技快速发展，电子信息化无处不在，智能建筑的概念被扩展，与此同时智能家居概念提出。智能家居是一个以住宅为平台，将家庭各种自动化设备协调管理，以便提供高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。将原有的被动静止的结构转变为具有能动智慧的工具，提供信息交换功能，从而优化人们的生活方式。智能家居工程系统集成就是计算机和家庭网络技术的发展和综合应用。作为一个系统工程，涉及的内容包括：住宅装饰装修、网络通信、信息家电，无线遥控。控制方式也分为本地控制、远程控制、定时控制等，控制对象有灯光、电动窗帘、中央空调、新风系统、除湿机、地暖、热水器、家庭影院、安防报警、背景音乐等，家庭控制技术有总线技术、无线网络技术和电力线载波技术。
一、智能家居的特征及组成：
数字家庭也称智慧家庭，它是指家庭为中心、连接家庭内的各种数字设备，整合提供和满足家庭成员各种需要。“智能家居”和“智慧家庭”两者的概念是有区别的：智能是手段，家居是设备，智慧是思想，家庭是亲情。前者是用智能手段控制家居设备，后者是生活方式、亲情纽带。智能家居的特征可归纳为操作随意性、服务便利性、功能扩展性、安装简易性与系统可靠性。智能家居主要由控制主机（又称智能网关）、各种传感器、探测器、遥控器、智能开关、智能插座及家庭网络等组成。
二、智能家居的控制方式：
智能家居在控制方式上基本有本地控制、远程网络控制、定时控制和一键情景控制4种方式。
1.本地控制是指在受控家电附近，通过智能开关、无线遥控器、控制屏、平板电脑及家用电器本身的操作按钮等，对家电进行的各种操作。智能开关控制是指利用智能面板、智能插座对家庭照明的灯具或家用电器进行控制，并可以在多个地方、多种手段对家电进行控制，也可以用一个按键对多个家电进行控制，即场景控制。无线电遥控控制是利用无线遥控器对家电进行简单的情景模式控制或家用电器与灯光进行组合开关控制。还可以与红外转发器及控制主机配合。主机控制是指智能家居系统的各种控制均由控制主机完成。电脑或平板电脑控制是利用下载安装控制主机生产厂家提供的专用软件后，在用电脑和控制主机配合，完成所有操作功能。
2.远程网络控制是在远离住宅的地方、通过电话机、智能手机及外部网络对家电进行控制操作。
3.定时控制是在控制主机内事先对家中的固定事件进行编程固化，让家中电器使用更加人性化，更加符合家庭成员的生活习惯。
4.一键情景控制是对家中灯光、窗帘、空调和其他家用电器的若干设备任意组合，形成一个自定义的情景模式，然后一键触发。
三、主要控制技术：
提升生活空间，产品种类繁多，但控制技术主要有三种：总线技术、无线组网技术和电力载波技术。
1.总线技术是指所有设备的通信与控制都集中在一条总线上，是一种全分布式智能控制网络技术，产品模块具有双向通信能力，以及互操性和互换性，其控制部件都可以编程。典型的总线技术采用双绞线总线结构、各网络节点可以从总线获得供电，也通过同一总线实现节点间无极性、无拓扑逻辑限制的互联和通信。总线技术比较适合楼宇和小区智能化等大区域范围的控制。智能家居控制总线，以此通信介质的主要有KNX总线、LONWORK总线、RS-485总线、CAN总线等。
2.无线组网技术是指在家庭内部将各种电气设备和电气子系统通过无线电连接起来，采用统一的通信协议，对内实现资源共享，对外通过网关与外部网互联进行信息交换的无线局域网。也是未来智能家居的发展趋势，因其去掉了繁琐的布线。无线技术主要包括RFID、zigbee、Z-Wave、蓝牙、Wi-Fi等几种无线技术。
3.电力线载波技术是指利用现在电力线作为信息传输媒介、通过载波方式将语言或数据信号进行高速传输的一种通信方式。电力线将电能传输到家中的每个房间的用电设备，同时也将家中所有的电灯、电器连成了家庭网络。其最大特点是不需要重新构架网络，是利用1.6～30MHZ频带范围在电力线路上传输信号。高效可靠的调制编码技术是高速PLC关键，目前采用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制。X-10协议就是一种以电力线为传输媒介对电子设备进行智能化的控制通讯协议。
四、主要实现功能
智能家居系统的主要功能有智能灯光系统、智能电器系统、安防报警、背景音乐、高清视频共享、智能门窗控制和远程网络监控。另外还有智能门锁联动、中央空调及地采暖控制、新风系统控制、庭院智能管理、环境监测、可视对讲等功能。均体现出节能、安全、舒适、便利等特点。
3.智能安防报警是家庭设备与成员的安全而安装的防护保全与报警系统，包括户内可视对讲、家庭监控、家庭安防报警等。智能家居报警系统由主机和各种前端探测器组成，可分为门磁、窗磁、煤气探测器、感烟探测器、红外探头、紧急按钮等。家庭监控对住宅室内外情况进行监视、记录、传输并联动报警的系统。家庭安防报警包括防盗、火灾和煤气泄漏报警。智能门窗系统由无线遥控器、智能主机、门窗监控器、门磁传感器等组成。根据检测有害气体情况，自动开启窗子，火灾发生时，将门窗打开同时发送信息至主人手机。
4. 背景音乐在家庭任何一个房间布上背景音乐线，通过一个或多个音源播放音乐。每个房间都单独的安装了音乐旋钮，可以独立控制房间音乐开关和音量大小。主要采用吸顶音箱，与天花板融为一体。
5. 远程网络监控利用互联网、物联网、公用电话交换网或宽带无线网对居住环境和室内设备进行监视，同时可以对家庭智能设备进行控制。
五、综合应用及问题
1.对现在的智能家居采用的多重措施，势必带来家居舒适度的提高和便利，将众多以往都在智能建筑中才出现的系统，也渐渐引入家庭，如：背景音乐、消防报警等。但是这样的多系统，因功能不同线缆选型不同，导致墙体内线缆多样繁杂，对施工和维修带来一定困难。
2.高智能的系统适用性还不并广泛，虽然高级住宅大有市场，但毕竟多数居民住宅还处于一个居室有限的状态下，所以未必可以实施如此众多的“高科技”产品，与此同时或许可以实现的仅仅是部分系统，所以形成综合应用必然有优势，但是推广从经济上讲也需要一段时间。
3.对于家居智能产品而言，也有意在化简操作界面和安装方式，但是对于多重面板，多重系统的情况，可否整合化简产品系统，也成为一个关键。就此提出一点建议：如顶部安装的音箱、wifi、红外探头、监视摄像机可否综合为一个整体装置，大幅提升顶部美观，同时管线通路单一整齐。信号干扰、体积小型化等问题设置了推广障碍。
4.对现有功能中网络覆盖形式与安防措施是最为关键的两个大方面，而家居智能系统的标准化还存在一些问题，厂家众多，整合必然困难，也让这一概念的实施有了一定障碍，是否可以按基本型、舒适型、高端型等划分标准等级。同时推出相应智能化家居标准规范，让设计有理有据，也让使用方有依可寻，避免功能过于复杂导致使用及造价的不妥。家居智能设计在此不做扩展评述，本文中难免有理解错误的地方，也望各位专家指正，今后做进一步探讨学习。
