智能家居产品综述.pdf

T e c h n o l o g yR e v i e w 一智偿霭居庐晶鲡超_ 摘要：以国内外各种智能家居产品为基础，主要介绍了智能家居产品的概念，国内外相关产品，智能家居 相关技术的研究，最后通过对用户的调查，总结得出了当前用户的需求，并且对智能家居的未来发展做了 展望。 关键词：智能家居；安防报警；智能控制；问卷分析 中图分类号：T P 3 9 3文献标识码：A文章编号：1 0 0 6 8 8 3 X ( 2 0 11 ) 0 8 一0 0 1 3 - 0 5 张艳秋李达陈琦杨红丽贺康田丰刘洋朱滨 一、智能家居产品概述 8 0 年代末期，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进 行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为S m m tH o m e ，也就是现在智能家居的原型。 从智能家居概念的提出到现在已经历了近3 0 年，现在智能家居领域状况如何呢? 本文将从国内智能家居 产品、国外智能家居产品和智能家居领域技术研究现状等几个主要方面对本系列产品进行总结和概括。 二、国内相关产品介绍 智能家居产业在国内已经发展了l O 个年头。纵观国内智能家居产品市场，该类产品核心功能最主要有两 方面：安防报警和智能控制。国内智能家居产业正在向着更加专业化、多元化的方向发展。 1 、安防报警产品与技术 ( 1 ) 智能锁 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁，相对于机械式密码锁，使密码锁无论在技术上 还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，也出现了带微处理器的智能密码锁。 智能密码锁系统由智能监控器和电子锁具组成。智能监控器供给电子锁具所需的电源并接收其发送的报 警信息和状态信息。采用了线路复用技术，电能供给和信息传输共用一根二芯电缆，提高了系统的可靠性、 安全性。智能锁的关键技术包括线路复用技术、电流监视技术、数据通讯与预处理技术。目前国内的主要产 品包括指纹+ 密码锁、指纹+ 感应锁、密码+ 感应锁。具体代表产品有：感应式( R F M 1 I D ) 智能门锁系列、接 触式( I C ) 智能门锁系列；W A T C H D O GD 3 系列( 门锁) 等等。 ( 2 ) 监控设备 智能监控是在嵌入式视频服务器中集成了智能行为识别算法，能够对画面进行智能监控，对场景中的人 或车辆的行为进行识别，在适当的条件产生报警提示用户，同时确保监控场所内财产和人身的高度安全，提 高对灾害和突发事件的防御能力。在现有的家庭微机上增加摄像头和相应的软件系统，就可实现功能强、价 格低、性能可靠的数字化家庭监控系统。系统自动检测在家中采集到的图像，当发现异常时，通过I n t e r n e t 和 短消息中心向用户指定的电话号码发送短消息，并将现场图像以E m a i l 方式发送给用户。用户收到短消息后通 过检查E m a i l 就可对家中情况有清楚的了解。此外，用户出差在外时，也可以远程登录到家中计算机，观看家 中安全情况。目前国内产品主要有1 4 ”2 2 x 光学快球摄像机、三星枪式摄像机、四路嵌入式硬盘录像机等。 嘲霭阐霸骥霸鲻簟嘲一 万方数据 T e c h n o l o g yR e v i e w 团匦 ( 3 ) 传感器类 传感器尚 分。主要包扣 燃气传癌 然气。报警嚣 其核心原部伺 所，当燃气各 警，并对外发 烟气传癌 烧产生的烟舅 感光等火灾掳 同时显示出业 幕帘传感 字化信号处理 于防盗监控。 目前国内 A L 9 8 0 5 门磁 器、各种独立 2 、智能i 智能控匍 名思义就是词 智能设备，纠 ( 1 ) 背j 最简单能 乐，即指能够 放，而每房间 司推出的大型 ( 2 ) 智 智能电动 形式：电动开 户外百叶帘、 卷帘。该产品f 这样使主人无 帘。阴天下雨 时窗帘的开关 使人们自然醒 能，只要设置 户使用。 ( 3 ) 智自 智能温度 术。通过温控 ：l _ _ _ _ i R 册，E ，鼻黑呵 调、电暖气等温度控制设备的连接，用户在温控器中设置要 保持的各个屋子温度以及变化范围，温度感应装置将接受的 数据实时与用户需求相比较，若出现大的偏差，将传送信号 给温度调节设备使温度达到需求。北京鸿盛天启科技有限公 司生产的“温佳”美居和暖阳两大系列、上百个品种类型产 品广受好评。温佳系列电暖器设计独特，色彩绚丽，品系丰 富，可以满足不同用途、不同场所的采暖需要，在业内尤为 突出。 3 、国内智能家居产品现状 经过十年的发展，国内的人们对智能家居有了一定的了 解，但国内的智能家居产业还在发展与探索中。国内的智能 家居产品现在还普遍存在三大问题：系统复杂、价格昂贵、 不切实际。首先，由于智能家居产业国家还没有统一的行业 标准，很多中小企业各自为政，相互间的产品不具兼容性； 第二，由于技术人员没有做深入的市场调查，开发出的产品 虽然技术上具有先进性，但实用性差，操作复杂，与市场需 求脱节；第三，由于技术上需要投入大量研发资金，一些中 小企业没有能力持续创新，更难形成规模生产，造成产品价 格居高不下。这些问题都将阻碍国内智能家居产业的发展， 已成为目前该产业急需解决的问题。 三、国外相关产品现状 国外智能家居的发展比国内的时间早、起点高、速度快。 现在市场上占领主要地位的例如霍尼韦尔、C o n t r o l 4 、快思聪 等都是国外知名品牌，历史悠久技术高超，发展前景光明， 近几年来已经有许多成功的案例。在这几年正是智能家居发 展高速起步的阶段。 l 、家电控制 在长久的发展中，主要还是通过遥控器等设备对这些家 电进行远程操控。在最近的发展中，也研发出了新的终端器。 目前，c o n t r o l 4 最新的技术即是和i P a d 和黑莓以及a n d r o i d 手 机配合使用。在2 0 1 0 年拉斯维加斯的国际电子消费展会 上， C o n t r o l 4 宣布了针对黑莓和a n d r o i d 的新的移动应用 程序，提供应用于所有领先的智能手机平台用户终端的移动 导航系统程序。这些新应用程序基于控制用户界面进行开发， 借鉴了C o n t r o l 4 在i P h o n e i P o dT o u c h 上导航系统的大规 模成功应用。作为智能家居控制系统，c o n t r o l 4 致力于通过 全面的移动设备平台，为不断增长的智能家居市场提供易于 操作的应用程序。 家电控制主要实现的功能如下：对于空调的控制，能够 自动调节温度的升高降低、开关以及风速风扇转动方向、空 万方数据 T e c h n o l o g yR e v i e w 调模式等；对于灯光的控制，能够远程自动调节灯光明暗、 开关；对于窗帘的控制，能够远程自动调节窗帘的闭合；对 于打印传真机的控制，能够远程控制接受文件、发送文件以 及文件的打印或者复印，节省时间，高效生活；对于电视的 控制，通过连接在家庭网关上的电视，观看直播电视节目， V O D 影片点播；对于错过的精彩电视节目，可以通过网络视 频录像机进行录制，在有时问时收看：对于网络的控制，通 过电视上网，获取即时的新闻、房产、旅游、购物、餐饮等 多方位的生活信息。通过连接在机项盒上的摄像头，实现基 于电视屏幕的视频通信；对于门禁的控制，可以远程查看门 是否锁好，是否有外人来访；对于电动幕、投影仪、吊灯的 控制，通过远程控制这些仪器的上升以及下降功能。 2 、报警防盗 ( 1 ) 异常报警： 在小偷入侵、着火、煤气泄漏、家用电器未关、漏电、 室内湿度过大、温度过高过低、电器短路、有外人出入家中 时会有报警发生。 ( 2 ) 报警途径 安全岗哨数码可视对讲系统：可视对讲智能终端集成 了可视对讲、户户通话、留言留影等功能。 隐形卫士一无线安防报警系统：无线安防报警系统主要 通过在别墅四周、大厅、主人房装置红外探头；室内主要门 窗安装门磁、探头；大厅、主要通道装置烟感探头；在厨房 ( 及浴室) 安装煤气探头这四种途径来实现。 千里眼远程数码安防监控系统：可视对讲智能终端可 以控制云台，支持本地远程连线方式查看。 3 、国外智能家居产品现状 对于国外智能家居产品的认识使我们发现，虽然智能家 居的产业发展迅速前景美好，但还有许多问题亟待解决和商 榷，尤其是关于智能家居产品的涉及面，主要还是集中在家 电控制和防盗系统上面，尤其是家电控制方面，需要在新的 领域拓宽道路才能够长远持久的发展下去。另外，对于技术 层面感觉纷杂没有一个整体的系统，基本上是各个品牌运用 自己的东西在延伸发展，各有缺点利弊但没有互相的交流， 如果能够互补完善技术应该能取得更好的发展。 四、国内外技术横向比较 对于各种品牌的智能家居产品我们选择了具有典型特点 的几种，对他们的各种技术和功能进行考查，研究对比出他 们具有的不同功能，详细如表l 所示。 表1 各品牌产品典型特点 大类项目海尔安索 重尼 u - h o m e 居宝博韦尔 集中控制家电照明，家电窗帘、， 、， 安防 可视对讲 、， 控制 门禁 、， 、， 、， 报警、，、， 一 、， 社区 报警联动 、， 联动 物管中心邻居问通信 、， 家庭娱背景音乐 、，1 ， 乐中心 V O D 点播 、 智能控数字终端、， 制终端 无线终端 、，、， 新风、， 环境 花园浇灌 控制 智能车库V 天气预测 通过表1 可以看出，霍尼韦尔在各个方面做得比较完善， 而海尔、安居宝、索博等几个品牌的产品仍然有待进一步开 发相应方面的功能。由此分析出，国外的智能家居产品在技 术上还是相对领先于国内智能家居产品的开发进程的，这也 敦促国内家居产业加快智能家居产品的研发进程。 五、调查问卷结果及分析 为了更好地了解用户对于智能家居系统的各方面的需 求，设计出满足用户具体需求的智能家居系统，进行问卷调 查就显得十分有必要。具体的调查问卷及结果如下。 l 、调查者背景基本情况：调查对象大多为中产阶级人群， 年收入基本集中在5 1 5 万元，极少数调查对象年收入达到 5 0 万元以上，且大多数家庭的住房情况都为公寓型。 2 、对于自我居家情况安全与否的认识中，超过7 0 的 人认为自己的居住环境比较安全或者一般。 3 、超过半数调查对象认为自己家中不存在防备措施并且 希望在出现隐患时能够第一时间先控制灾情，且大多调查对 象家中的应急防灾装置过于简单，仅为灭火器和警报产品， 无法在第一时间对灾情进行控制。因此智能家居产品在防灾 控灾方面的研发是十分有必要的。 是否存在防灾装置存在不存在 人数9 51 2 0 4 、对于家中必不可少的应急装置选项中，部分被调查者 选择了灭火器，可见人们对于防范火灾的意识比较强烈，在 研发产品过程中，可以考虑在及时防治火灾方面加入处理机 万方数据 T e c h n o l o g yR e v i e w 综述 制。近一半的调查对象选择了报警产品，调查对象主要应对 灾情的方法主要停留在预警阶段，并没有涉及到紧急防灾， 因此对于产品的紧急防灾的功能，也应有新技术引入，在出 现灾难的情况下进行紧急处理。 应急防灾装置报警产品灭火器其他 人数8 l6 39 5 、对于家中必不可少的防盗装置，过半的调查对象希望 利用门窗红外探测器。芯片门窗卡需要随身携带容易丢失， 造成安全隐患；而中控监视则有泄露户主隐私的可能。因此 利用红外探测的方式既可以对门窗出现的异常情况进行报 警，又不会泄露户主隐私，从而更放心的保障居家安全。 l 防盗装置门窗红外探测器芯片卡门窗中控监视管理l 人数1 0 8 6 0 7 7 6 、对于系统的控制装置，多数调查对象希望通过手机对 智能家居进行查看与控制。手机轻便，操作简洁，将系统嵌 入手机，并接入网络，可是实现远程控制，同时大大减少了 购买其他控制设备的开支。 I 终差薯制 室内可视远程手机接入 遥控通讯控制网络 人数3 63 96 02 l 在对于各种智能家居功能的需求上我们看出用户认为没 有必要的功能主要包括四种： ( 1 ) 在门窗处