智能家居方案篇（1）

1. 让主人和客人体验完美的智能家居系统；

2. 按照装饰风格的要求，本案需选择合适的人机界面（智能面板），以达到风格相对统一；

3. 本案为古典装修风格，在设计设备位置时，需要隐蔽性高，以免破坏整体装修风格；

4. 本案非普通住宅，其非常重要的功能为私人会所。为保障访客来访期间的舒适，操作简单是功能设计必要的条件；

5. 利用智能家居的能源分配系统，合理利用入户总电量（140KW）；

6. 与相关人员充分沟通，使本案的智能家居系统达到最佳效果。

功能说明

智能家居系统追求的目标是为业主创建安全、舒适、自然、健康、环保、节能，并充分满足个性化高层次的享受需求的家居生活，同时突显业主的高贵地位和非凡品味。

一个全方位服务的智能控制系统，是使用先进的控制设备对居室内的全部资源进行统一控制和管理，这种控制和管理实现了“手动变自动，自动变智能”的飞跃；使原本独立的设备可相互感知，并协调工作；使居室内原本独立的几个空间融合为一个强大的“功能服务体系”，在这个“功能服务体系”中，主人和客人可以得到最大的自由、享受以及满足。

针对本案的特点，我们将智能控制系统划分为几个子系统，灯光系统、环境系统、娱乐系统、安防系统、能源管理系统。智能控制系统不但能单独控制各种家庭设备，而且可使包含这些设备的各个子系统相互配合、协调工作，从而形成一套高品质的智能服务体系。

1. 控制对象

灯光、电动窗帘、中央空调、家庭影院、投影仪、电动幕布、各种电动升降台/架、电动水幕、电动喷淋、自动灌溉、背景音乐、可视对讲、安防救助报警、电控门锁。

2. 控制设备

智能面板、红外遥控器、有线触摸屏、无线触摸屏、手机、电脑等。

3. 控制方式

手动控制、自动控制、定时控制、场景控制、电话远程控制、网络远程控制。

4. 系统说明

①灯光控制系统：控制和调节室内外的照明（包括台灯）；

②环境控制系统：控制温度（空调）、光照（窗帘）、喷淋（水阀）；

③娱乐控制系统：控制家庭影院和影音设备；

④能源管理：定时灌溉、非用电时间（凌晨2点到早晨5点）给EPS系统充电、断电时保证重点区域和通道的照明；

⑤监控系统：实现硬盘录像（采用视频甄别），图像存储10天，并可以随时通过遥控器输入时间（年/月/日/时/分），调取每路图像信息；

⑥报警系统：防燃气泄露、紧急求救，与物业联动；

⑦门禁系统：主要的房间和通道采用密码门禁系统控制电子门锁，同时可以与智能控制和消防系统联动。

系统产品说明

本案采用多种进口智能设备组合的方式，实现完整的智能控制体系。选用的产品包括：

德国 Merten INSTABUS EIB智能控制产品

美国 AMX 中控触摸屏产品

视得安罗格郎BTICINO 背景音乐/对讲/呼叫产品

香港FAYNET/美国 HID 门禁产品

韩国三星监控产品

产品选择

门禁产品

监控产品

系统特点

安全性：所有的人机界面是低压总线电源供电，DC24V，安全可靠。系统为分布式结构，保证各个部分安全独立地运行，即系统内的某一设备或某一线路出现故障，不影响其他设备和整个系统的正常运行。

可靠性：采用高科技含量、稳定性高的产品组合，且规范化设计、选型，备用线缆、后备电源。

灵活性：控制功能容易改变，重新设置参数代替了重新安装，系统容易修改和扩展。

便利性：方便实现本地面板场景控制、触摸屏菜单控制、自动感应联动控制、电话和网络远程控制。

舒适性：场景设置功能。

易维护性：采用集中DIN导轨式安装，连线方便、拓展性强。

方案设计

控制系统

一层：

电梯厅

走出电梯，设置在电梯厅的存在感应器可以自动开启灯光。在足够的光线下，不论是从主入口或私人入口进入均需通过密码识别开启门锁。带领客人进入时，更会在入口处感受到典雅的装修风格和完美的智能生活。

大厅

进入大厅，按下智能面板的任意键，即可达到希望的理想氛围：回家、休闲、舒适、节日、音乐等。

带领客人进入时，按下迎宾场景，贵宾将置身于怀旧的音乐、涓涓的流水和纯粹的法国古典装修的环境中。大厅的水幕可以定时换水。通向客房和早餐厅的通道，均安装了移动感应器，做到人来灯亮，人走灯灭。

主人或管家可以通过有线触摸屏查看和控制整房的灯光、电器状态。同时可以逐一观看安装在通道中16路摄像机的图像。

离家时，按下智能面板的离家场景，整房的灯光、朝阳方向的窗帘（光照过强时）、电器等全部关闭。

客厅

客厅是在本套豪宅中最重要的功能区之一，主人在这里可以进行会客、小型聚会、观看小型演出。灯光和窗帘的组合不但可以通过智能面板操作，也可以使用遥控器操作。遥控器的操作不用单独记忆，其功能与面板的功能完全一致。

私人宴会厅

根据一天不同的时间段设置场景：早餐、中餐、晚餐。根据功能设置场景：星空晚餐、中餐宴会、电视餐会等。

早餐厅/厨房

用早餐时，可调亮度的灯光均可以达到良好的视觉效果。离开时，不论去哪里，均可一键关闭本地所有灯具，并开启通道的灯具。

商务洽谈区

商务洽谈区是非常私密的空间，并且要求环境良好、便利。无论在书桌边或沙发上，均可使用遥控器方便的营造恰当的环境，所有窗帘可以同时开启或关闭。

过厅/玄关

主人进入时，既可以不用任何操作自动开启主灯，也可以通过操作智能面板，实现男主人回家、女主人回家、儿童回家等场景，达到通向房间的通道和房间灯开启。离开时，不论是直接离家或到其它区域，一键便可完成离开场景，关闭本区全部设备。

主人卧区

通过密码识别后，进入主人区。不用任何操作，可以在柔和的灯光里更衣后，进入卫生间。

在智能面板的多个场景（入厕、洗手、淋浴、沐浴、桑拿、离开）中按下其中之一。离开时按下离开场景，所有的灯光全部关闭，排气扇开启5分钟后自动关闭。

躺在舒适的床上，使用遥控器按下电视场景，灯光逐渐变暗，电视自动打开。

床边的智能面板可以帮助主人一键选择：

读书：窗头台灯渐亮；

休闲：2路台灯渐亮30%，其它灯关闭；

睡眠：本房间和主卧通道及更衣室灯全部关闭。

客房区

对于客人来说，基本要求是操作简单。智能面板和遥控器实现同样的功能：纱帘开/关、布帘开/关、休闲场景、电视场景、离开/睡眠场景、起夜场景。

床头的智能面板：可以调节床头2路台灯，并控制以上4个场景：休闲场景、电视场景、离开/睡眠场景、起夜场景。

公卫

所有卫生间均安装了存在感应器。既可以进入时自动开灯，又可以延时自动开启排气扇并在几分钟后关闭。

二层：

公共区域

公共区域包括接待厅、多功能厅、宴会厅、玻璃顶棚柱廊和露台，它们相互联动形成完整的公共活动区域。

多功能厅即可以实现会议功能，也可以作为朋友聚会的场所，同时还可以分割为两个相对独立的空间。智能面板可以通过对灯光和窗帘的控制完成所有需要的功能。

宴会厅不但可以开豪华的私人宴会，还可以与朋友一起在柔和的灯光下，观看精彩的电视节目。通道中安装了存在感应器，有人经过，或驻足观赏古董和美丽的金鱼时，照明完全可以保障相对合适的亮度。

前后露台的喷泉不但可以单独控制，也可以通过场景实现。露台的绿草和鲜花均可以定时浇灌。所有通向露台的门边，均设置了控制露台灯光的场景组合。

在公共场所的任何地方，使用无线触摸屏，不但可以控制全部的灯光和窗帘，还可以控制影音设备。使用触摸屏可以看到安装在通道里16路摄像机的全部图像。

三层：

酒吧

在舒适的环境里，品着酒窖里珍藏多年的美酒，需要“品酒场景”；与朋友一起鉴赏多年珍藏的古董，需要“赏阅场景”；观看电影休息时，需要“休闲场景”。需要用茶点时，可以随时通过背景音乐系统点餐。

家庭影院

欣赏珍藏版电影，需要柔和的灯光，组合完美的音效。使用无线触摸屏可以完成所有的操作，包括幕布、投影仪、DVD，甚至可以通过菜单选择家庭影院设备音效模式。中间休息时，按下“中间休息”场景；按下“继续”场景，可以继续观看。

可视对讲/呼叫系统/背景音乐

客人在单元门口按动门铃时，分布在通道、厨房、保姆房的10个可视/非可视对讲分机会同时振铃，并显示图像。值班或就近的保姆可以经过身份确认，开启单元门。

主人、客人可以通过分布在各房间和通道的任何对讲分机，呼叫保姆。保姆到达商务洽谈室或主人区门口，可以呼叫内部相应分机，主人或客人通话确认后，使用遥控器或最近的智能面板开启门锁，允许保姆进入。

整房的背景音乐系统共分为34个区域，每个区域设有独立的控制器，不但可以调节音量，同时可以选择4路音源和各路音源的曲目（5路调频）。 音源包括1路调频收音机和3路音频，分别设置在1层客厅2路、2层接待厅1路。

安全防护系统

门禁系统

为保障安全，所有的出入口和保姆通道设置了门禁系统18个，防火/保姆通道设置了单向专用防火通道门锁。进入时必须通过密码确认，外出时需按下智能面板或遥控器，保姆通道设置出门按钮，电子门锁开启。

智能家居方案篇（2）

Abstract: intelligent household create safe and comfortable environment protection and energy saving the good household life.

Keywords: the intelligent building, intelligent household

中图分类号： TU2 文献标识码：A文章编号：

随着住宅品味的日益提高，住户对房屋功能的要求越来越高，所谓智能化建筑或智能化住宅成为当今先进建筑的必然。传统的电气安装技术已难以满足现代化建筑的需要。在此背景下，EIB智能安装系统应运而生，发源于欧洲的EIB（Electrical Installation Bus，电气安装总线）是将目前计算机控制技术领域最新的现场总线技术应用于传统的电气安装领域的新技术，它将传统的面板开关、窗帘、插座等电器智能化，有效地实现了对照明、调光、百叶窗、场景控制、用电负荷控制、安保、供热系统的智能控制，达到安全、节能、人性化的效果，并能在今后的使用中方便地根据用户的需求进行变更，成为真正灵活智能的电气安装系统。它的优势是传统电气安装所无法比拟的。

EIB系统现已成为一个世界性的现场总线标准，总线协议完全开放，采用ISO国际标准组织的OSI模型，并使用其中的5层协议，目前世界各地有近200家电器制造商在围绕EIB产品进行研制、开发，不同厂家的EIB产品完全无缝兼容。

EIB系统主张建筑电气设计和建筑外观设计的统一与协调，努力为用户提供舒适、方便并且具有生命力的EIB智能控制总线系统。

在现代化的建筑物中，EIB智能总线控制系统，可以将灯光、空调、窗帘、电气设备等，通过一个开关集中控制或遥控；可以通过亮度感应器，自动调节室内灯光，保持最佳照度状态；通过场景设置，可以将多个单独功能通过一个按键实现，同时调节灯光的照度值、窗帘的位置、空调的开关等，按需要组成多种场景；在楼梯、走廊等公共部位，可以使用移动感应器控制灯光，同时在非工作时间作为报警装置，防止非法闯入。

家居智能控制系统，包括灯光控制，窗帘/百叶帘控制，场景设置，电源总开总关功能，红外遥控，电话远程控制等在其电气设计中预留足够的扩展回路，如果需要扩展功能或控制回路只需要添加模块即可。

方案选用INSTABUS EIB系列产品，充分发挥该产品在功能、性能和外观设计中的优势，满足家庭智能控制的各种需求，配合家庭装饰，力求尽善尽美。

根据不同的功能区域，选用不同的EIB设备。

一、控制模块主要安装在配电柜中，根据每户的控制回路不同选用相应的控制模块，尽量满足控制需要又充分利用各产品的资源和特点。

二、EIB控制面板的选用主要根据不同的功能区域，选用最合适的设备，达到最佳的效果。例如：

1．玄关门厅

在玄关门厅的PLANTEC/LCD多功能控制面板能让你在进/出门的时候方便的控制整个房间，它在控制临近范围的灯光的同时，配置了全开与全关，以及当客人来到时的一个WELCOME场景，灯光将整个客厅照亮。在玄关配置的多功能控制面板，其强大的功能显得尤为重要。

2．餐厅

在餐厅配置全玻璃触摸式的智能控制面板，在感受世界上第一款全玻璃控制面板晶莹透明的质地，高贵典雅的设计同时，只需轻轻触摸一下，灯光场景随之转变。可实现灯光控制，窗帘自动控制，各种场景设置，如会客场景、用餐场景、休息场景等。

3.客厅

客厅作为一个与众不同的亮点，应该显示出主人的品位和个性。配上一个PLANTEC系列带红外接收口的多功能控制面板，它金属的外壳也恰当的维持了客厅的氛围。配以红外遥控器，使你坐在沙发上就能随心所欲地改变灯光场景。使用EIB红外遥控器的AV控制设备自动学习各种电器设备的控制，可以实现电视机，DVD，功放，音响等控制，继而实现家庭影院中的一体化和联动控制。

4.主卧、起居室

在公寓的主卧、起居室等处，安装智能温控面板，特有LCD显示功能，可以显示温度、状态。各个区域的空调和地热可以通过结合在温控面板上的温度感应器自动调节，也可以人工手动调节，并能根据业主的具体要求和使用习惯、个性化需求进行温度值的设定，可以直接在温控面板上进行参数的设置。

5.过道、楼梯、卫生间

过道、楼梯、卫生间等处配置了移动感应器，人到哪里，灯亮到哪里；人走灯灭。同时过道、楼梯的灯光还可以用多个房间里的智能开关进行控制，设置一定的延时关闭功能。

6.书房

带红外接收的多功能控制面板，无需另外配置场景模块，与双值输出模块和窗帘控制模块配合，最多可设置8个场景。该设备在书房、活动室等处，实现各种场景和灯光、窗帘控制。比如：休息场景，卧室灯光自动调暗，窗帘自动关闭等。

7.主卧

在主卧床头设置LCD显示控制面板，它不仅能显示整个房间每一个接入EIB总线设备的当前运行状况，还能手动选取用电设备进行开关操作，快速、便捷。使业主再也不用在临睡前一一检查住宅的每一个角落，察看是否有用电设备遗忘关闭，一切都将反应在LCD面板上，人性化的设计让业主能真正享受到智能家居带来的便捷生活。

8．卧室

各卧室的多功能控制面板都可以控制公共区域的灯光，比如客厅、餐厅等，便于主人晚上起来或工作得太晚。设定起夜场景按健，轻轻按下，从卧室到卫生间的灯光依次点亮，柔和的灯光照亮整个走道。

9．电话远程控制

可以用EIB的电话控制模块实现远程控制，通过电话或手机远程开启灯光、窗帘、空调等设备。使业主不进家门都能轻松地控制家中的家电设备。

10．INTERNET远程控制

选用IC1 EIB 互联网控制模块可与带有TCP/IP协议的无线触摸屏进行连接。同过对IC1 互联网控制模块局域网IP地址的访问，可以使用可视化得网页界面控制相对应的EIB设备，最多可支持256个接入EIB总线的设备，其中可包括灯光、窗帘、报警器、接入的家电设备等等。

11．室外光感

使用室外光感探测器，通过模拟两输入模块将光感信号接入EIB系统，通过编程实现灯光、窗帘对应于室外光线的自动控制：天黑时光感自动打开庭院、路灯，天亮时光感自动关闭室外灯光。

12．定时控制

使用季节定时器，进行定时控制，可编制多个时间段运行模式，并且设定冬/夏令时的不同操作模式，区分工作日与周末的定时操作。每当晚上12点时，可以自动关闭庭院灯光，并定时打开卧室窗帘。在主人外出旅游离开时，定时器仍然能按设计的时间进行定时控制，造成有人在家的假象，起到良好的防范效果。

13．安防联动

使用窗磁，门磁等安防设备，通过连接模块或者双值输入模块将信号接入EIB系统。同时也可以设定红外移动感应器的安防功能，从而构成最安全的安防布局。一旦触发安防设备，信号通过EIB系统将开始一系列的联动措施：打开室内全部灯光，鸣响接入EIB的蜂鸣报警器，并且电话模块与互联网模块同时开始工作，向外界拨打报警电话和向设定的邮箱发送警报E-MAIL。

智能家居方案篇（3）

3、厨房场景。回到家之后，门开始忙活做饭的事情，厨柜下面安装了一个人体传感器，随时为你把灯开。为什么厨房会装人体传感器，那是因为经常脏手进入厨房洗手手本来就是脏的，去碰灯的开关那会造成再次污染，用人体传感器在此可以做到到达洗手台的位置，灯自己开，你洗完手不再需要用湿漉漉的手去关灯，直接甩手走就行，五分钟后灯自动关闭。

4、厨房区域有绿米的三大安全护盾：米家天然气报警器、米家烟雾报警器、水浸传感器，在出现火灾苗头和漏水情况的时候，能实时本地和远程报警，为家中生命财产安刽呆驾护航。

5、客厅时光。吃完饭，回到客厅，客厅是除了卧室外我们使用频率最高的地方了最喜欢懒洋洋躺在自己家的沙发上看电视或看书了，如何造就一个这样舒服又智能的客厅呢？当然是越少走动越好，躺在沙发上就能完成所有操作就更完美了。比如像这样子控制风扇“小爱同学”，“关闭电风扇”，或者像这样子让它控制窗帘“小爱同学”，“关闭加湿器”一句话搞定。

6、回到卧室。回到卧室之后就想待在卧室了，实在懒得出去，可是外面还有灯、窗帘、空气净化器、热水壶、电视机这些要关了才能安心，这时候只需要对小爱同学说一句就好了，“小爱同学，我要待在卧室”，外面的设备就都关了可以安心待在卧室了。如果不太想说话，双击门口的这个无线开关也可以达到这个效果。

7、睡觉模式。如果准备睡觉了，右键一键开启睡眠模式，卧室的灯具就关闭了，同时把空调打开、如果窗帘开着也会把窗帘关上，进入梦乡。

8、入睡模式。半晚当你起身时，人体传感器会感应你的状态，开启小夜灯让你安全离床，不用摸黑；当你回到床上2分钟小夜灯会自动关灭。

9、起床模式。每天早上就有一个叫你起床的人；配合全屋智能之后，在工作日每天早晨，卧室氛围灯打开，清除睡意。然后小爱同学叫你起床，和小爱同说“小爱同学，早安”，窗帘会缓缓打开，卧室主灯也打开了，空调关闭，这是已经睡意全消开始元气满满的一天。

智能家居方案篇（4）

LG HomNet是追求居住人的舒适与安全的系统，不仅限于单户屋内的使用，对小区公共区域也可使用，还可以从外部通过互联网或手机提供远程控制服务。与此同时，考虑到管理人的方便，本系统提供远程管理软件，便于使用者和管理者安全使用。

LG HomNet的优点

HomNet基于构筑诸多网站的丰富经验（韩国6万户、中东4千户、中国1千3百户等），已具有验证的实用性、扩展性、多样性等的服务。为了满足不同住户和管理人的要求，LG电子综合智能家居解决方案相互运营多个系统，满足用户的需求。为此，LG电子综合智能家居解决方案以自身研发的通讯接口标准LnCP（Living Network Control Protocol）作为基础。LnCP是LG电子靠自身技术独自开发的协议，利用于空调、家电、照明、窗帘、安防、防灾、出入控制等系统和一系列的远程读表系统等， 作为所有智能相关系统的相互联动基础。

除LG HomNet之外，确保了能够和消防系统、楼房管理系统、能源管理系统等建筑基础设备上使用的KONEX(EIB)、Lonwork、BACnet、Modbus、X10等的互换运营性，能和目前已有的Legacy系统和新的LG智能家居解决方案进行无缝结合。

LG智能家居解决方案具有易于扩展的优点。在最初构筑之后，针对日后的持续技术变化和生活方式的变化，可主动作出对应的系统扩展和功能更改。一般具有设备性质的楼房管理系统（Home Automation）而言，追加的系统变更和增加往往需要系统的重新设计，与此相比LG电子综合智能家居解决方案同时包括有线/无线环境，针对用户新要求的追加功能/服务，通过网上升级（on-line update）可以随时提供所需要的Protocol、S/W Application等，有效解决服务、方案的老旧问题。为了将丰富多样的内容有效传至一般生活环境，充分考虑到用户使用环境后，提供适合生活环境的服务内容。既简单又直观的人与系统沟通的结构，让儿童和老年人皆可容易操作和使用。

LG电子具有世界最高水平的数字技术，拥有全球范围的丰富经验和针对通用设计（Universal Design）的对应能力。LG智能家居解决方案从个别产品的功能一直到综合服务内容，为用户传达更高价值的经验，重点提高了其可用性。LG电子综合智能家居解决方案让使用者随时随地利用任何设备都可以连接到生活环境，为用户提供超强的使用性。与此同时，LG HomNet作为世界领先家电企业，有别于目前Home Automation厂家，提供高科技技术能力和高优越品质的解决方案，为住户营造随时随地舒适、方便、快乐、崭新的居住文化。

LG电子综合智能家居解决方案

LG电子综合智能家居解决方案从户内到互联网、手机环境，强调使用人的亲和性，其结构能够随时随地为用户提

供便利和安全。整个设备结构分布由三个部分构成。户内结构是以智能控制终端为中心的照明控制、安防系统、窗帘控制、交流系统、出入控制系统等组成；公共区域功能由远程读表服务、公用门厅出入控制服务、停车管理服务等组成；外部接触功能则由互联网远程控制服务、手机远程控制服务、小区门禁服务、天气等服务内容组成。

1. 屋内解决方案（In-Door Solution）

屋内解决方案是基于智能控制终端为住户生活上提供安全和便利的系统构成。智能控制终端是LG智能家居解决方案的中心设备，连接户内所有设备而形成网络，负责连接设备的总控制、状态检测、安防/防灾监视和报警、可视通话/通信、网关等作用。该设备是埋入墙壁的固定式装置（嵌入式），位于形成网络所需的排管、布线的中心。在户内配置的所有设备：感应器、照明系统、电动窗帘系统、浴室分机、厨房T电视、可视对讲、空调、洗衣机等，通过有线/无线方式与智能控制终端相互连接，可以控制/监测。

智能控制终端在公用系统中与小区服务器等以TCP/IP联动，内容服务、查询公告事项等可以查询/控制公用部分的内容。智能控制终端除了控制/监测功能之外，作为家庭内信息终端，为用户提供家人之间的语音、短信、影像、留言、家族日程管理等PIMS功能，也提供天气等传达网上内容的小区公共信息服务。

LG电子综合智能家居解决方案是家庭屋内解决方案，包括开关on/off、照明亮度、感应器控制，可一键照明总控制。LG HomNet照明控制解决方案能够与一般市场上的照明产品100%互换，可以和目前使用人的使用模式完全互换的同时进行区域个别开关和亮度控制。也包括根据生活内容设定的生活模式（Scene control），外出/回家时能够通过一次一键照明总控制。照明控制系统可以通过智能控制终端简单查询，如同照明开关的控制，通过触摸屏（Touch screen）的二位平面图上清触进行控制。照明控制系统同于其他屋内系统，通过互联网和手机可以随时随地进行控制。

HomNet安防系统是LG智能家居解决方案的重要部分之一，由出入控制、探测入侵、情况通知系统组成。出入控制系统由智能数字门锁和单户可视门铃构成，通过智能控制终端体现确认访客和通话的功能。住户不在时存下访客图像记录、智能数字门锁打开等功能。安防模式可以感知外部的入侵或是感知屋内人的移动，因此针对紧急情况LG电子综合智能家居解决方案可以做出对应。感知紧急情况时，包括智能控制终端在内的LG智能家居解决方案向管理人传达紧急情况的发生，同时向住户通过手机和电子邮件发送紧急信息，使之能够做出对应措施。

住户通过LG电子综合智能家居解决方案可以营造温和的气氛，调整自然采光，形成家庭影院等，根据所需的环境可以控制窗帘。LG HomNet电动窗帘解决方案与照明控制一起在智能控制终端上控制：起床模式、就寝模式、观赏电影模式等，用户可以容易营造想要的居住环境。

在LG电子综合智能家居解决方案环境下，住户可以随时随地和外部沟通。有访客的时候，住户可以通过智能控制终端、厨房电视可视对讲、浴室电视可视对讲/浴室语音对讲机和访客进行视频通话，这些通话可来自外部的电话，或是警卫室或其他邻里间的电话，也可通过智能控制终端、厨房电视可视对讲、浴室电视可视对讲/浴室语音对讲等任何地方进行通话。

LG电子综合智能家居解决方案通过空调、新风机的控制可以保持舒适宜人的居住环境。通过智能控制终端控制监测现在的情况。住户通过设定所需温度和预约控制功能保持想要的室内状态，通过区域个别空调控制、外部远程控制可以保持最佳状态，也可以有效防止能源浪费。

LG电子综合智能家居解决方案通过网络化的家电设备，提供进一步和先进的便利生活。与LG电子综合智能家居解决方案联动的空调，在外部可以进行远程控制、预约控制、生活模式设定控制等；与智能控制终端联动的洗衣机可以远程设定洗衣模式、洗衣水量等，也可以告诉剩余时间、洗衣结束报警等，让住户享受更加舒适的生活。

2. 小区（公用设施）

LG电子综合智能家居解决方案针对接近单户的多种渠道提供出入控制系统。连接到单户门口的公用门厅里设置公用大门围墙机，可限制没有授权的外部人的进入。通过公用大门围墙机RF卡，管理人可进行门禁系统的管理。适用LG智能家居解决方案的小区内通过VoIP，可完成邻里间通过智能控制终端和IP电话的免费可视对讲和通话，视频通话仅限于住户之间的通话。

3. 户外（远程控制功能）

（1）WEB（通过小区专用网站）

LG电子综合智能家居解决方案用户在能够利用互联网的环境下，随时随地上网连接家庭，利用网页浏览（Web Browser）可以使用在户内提供的所有功能：查询户内设备状态、设备控制、确认不在时访客记录、查询留言等。

（2）WAP（移动电话）

用户利用手机终端通过WAP服务器，可利用文字性为基础的HomNet服务。通过手机的远程上网功能，除了可进行屋内家电、设备控制、监测之外，也可以确认住户不在时访客记录、查询留言、日程。如果一但发生入侵情况时，可以通过手机短信及时通知用户。

用户利用手机连接WAP时，通过在小区设置的服务器提供所需的所有信息。WAP与WEB都用HTTP Protocol通讯来提供服务，因此可提供同于一般市面上的WEB服务器的大容量数据处理、高速传送处理和多数用户同时处理能力等。用户认证可利用小区服务器上注册的手机信息和HomNet用户数据库来提供方便的上网远程控制功能。

LG智能家居功能介绍

1. 出入管理控制

（1）小区入口

小区出入口设置围墙机和公用大门对讲机，访客通过公用大门可视对讲机与住户通话确认后，访客方可进入小区内。

（2）访客记录表示功能

通过智能控制终端可以看到访问的访客记录和照片，照片是静态图像，最多可以存下33张。

（3）通话

通过智能控制终端可以与公用大门对讲机、公用围墙机、中心管理机等进行视频通话或语音通话，智能控制终端之间进行相互通话。所有的邻里通话利用VoIP的免费通话，在接受人画面上显示出发信人的号码。

（4）利用IC卡的出入管理（一卡通）

所有单元的大厅和楼下层出入口设置着公用大门对讲机和门禁系统，住户将IC卡接近公用大门对讲机，公用门厅机自动开门。公用大门对讲机的门禁控制功能读出IC卡信息后，公用门厅机将IC卡内内存的固有信息传至出入控制服务器进行认证过程，在没有任何问题的时候发送打开自动门的信号。

（5）访客出入管理

访客需要经过小区出入口、大厅出入口、单户门口等3个地方进行认证。访客在小区出入口和大厅出入口，向访问的单户通过可视对讲确认身份之后，住户通过智能控制终端发送打开大门的信号时才可以出入。由于其他事由需要出入的时候，只能通过管理人员的呈审后才能出入。

单户门口的出入必须只有在住户发送开门信号的情况下方可出入，通过管理人员的呈审不能进入单户门口。在每个阶段，访客试着智能控制终端通话时，若是住户不在的情况，每次会连续存下3张访客图像，让住户回家后确认访问人，做出事后对应。

（6）IC卡的管理

IC卡发行和回收由管理室负责。所有IC卡的使用是在HomNet Solution小区中央服务器上实施，因此关于丢失IC卡，非正当利用等行为通过中央服务器可以简单控制。中央服务器管理所有IC卡的发行信息、认证信息、使用信息。根据管理的目的，可以区分管理权限的不同。

在公用大门对讲机或是小区出入口，若是将IC卡非正当利用3次以上，IC卡将根据设定可以自动取消权限。被取消权限的IC卡，即使是通过正常的方法也不能获得认证，应通过管理室复原权限或是重新发行IC卡。

2. 智能控制终端的通话功能

（1）通话种类

智能控制终端可以进行一般的有线电话通话，也可以进行以TCP/IP为基础的语音/视频通话。TCP/IP为基础的语音/视频通话仅限于小区内部，住户之间的所有语音/视频通话均是免费提供。

（2）小区设施内通话

管理室或是小区内设施上配置的IP电话机号码，以住户的名称分别在智能控制终端上显示。所有IP电话机的名称在会通过小区中央服务器加以管理，通过管理处登陆的电话机或通过智能控制终端上已打过的电话，在智能控制终端触摸一次就可以直接通话。

（3）住户之间通话

住户之间的通话，实现私人通话的免费利用环境。住户之间通话时，基本上提供语音通话，根据住户的需要，可以将自己的图像传送给对方。电话的利用方法同于普通电话的画面，可以方便利用。

（4）电话附加功能

用户可以通过小区内共同提供的基本电话号码册，连接到附近的便利设施和商业设施。同时也可以管理电话的收信/发信内容，接收电话时，显示出对方的电话号码。

3. 屋内控制功能

（1）LG电子智能家电产品控制

所有住户购买LG电子的家电产品后在屋内/远程可以随心所欲控制产品。LG电子的智能家居智能型家电基本上具备着无线通信功能，因此利用时不需要另外的布线过程，仅限于LG智能家居专用家电产品，为无线通信所需的通讯模块另行购买。

智能控制终端上联动的LG智能家居家电，根据产品种类可以实行如下功能：

On/Off

产品选择功能

产品设定动作

产品查询状态

开始动作/告知结束

（2）空调、热水器、新风机控制

所有住户可以通过智能控制终端控制空调、热水器、新风机等。

通过智能控制终端每个产品可以实现如下功能，具体的功能基于每个厂商提供的联动条款。但是产品的联动动作功能由每个厂商负责，LG电子提供通过智能控制终端控制的通信部分：

On/Off

选择功能，设定动作

查询状态

其他

（3）照明控制、电动窗帘控制

住户通过每个家庭内配置的智能控制终端可以控制多个照明的开关和亮度。亮度控制上，荧光灯亮度的控制需要追加设备装置。住户通过每个家庭内配置的智能控制终端可以控制多个电动窗帘的打开/关闭。

（4）生活模式设定

住户通过每个家庭内配置的智能控制终端，可以操作已被定义的几种模式。每个模式根据用户所需可以任意修整，同时也提供用户追加定义的“使用人定义主题”，让住户能够随心所欲地控制。

生活模式通过一次的控制操作，将照明、窗帘、家电、感应器、安防体系等进行全部控制，当住户外出、就寝、起床、回家时营造适宜的生活环境。

（5）预约控制

住户对家庭内可控制的所有产品实施预约控制。通过智能控制终端每5分钟为一个单位提供生活模式或是产品的预约控制功能。

4. 远程控制功能

（1）手机远程控制功能

通过智能控制终端控制整个环境，住户可以通过WAP手机在移动环境下随时随地控制。通过手机可以控制照明、窗帘、空调、家电等，也可以查询公告事项、智能控制终端留言等。住户外出时，可以通过手机检验家里的保安情况，也可以确认每个感应器的感知情况和检测模式。发生紧急情况的时候，LG智能家居解决方案向用户传送手机短信（SMS），让住户能够及时做出对应。

（2）互联网控制功能

通过智能控制终端提供的所有环境，住户通过互联网可以随时随地控制，在智能控制终端上可以确认所有的记录内容。住户通过小区专用网站可以了解小区内所有情况和查询/制作智能控制终端的所有记录，通过远程可以查询智能控制终端的留言，也可以编写公告事项。

可以确认访客的图像，发生紧急情况的时候在电脑屏幕上直接显示出警告窗，让住户能够及时做出有效对策。发生保安情况时，通过住户的手机短信、远程控制电脑画面、电子邮件传送信息，同时在管理室随时做出告知内容的广播。

5. 安全功能

（1）紧急情况报警功能

智能家居方案篇（5）

中图分类号：E965 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

智能家居是信息技术和自动化技术在家庭中应用的集中体现。电力线通信[1-2]（Power Line communication，PLC）是利用已经存在的电力线为通信媒介，进行数据通信的一种技术。电力线通信技术运用调制解调的原理，信息发送时将其调制并耦合至电力线上进行传输，在信息接收端将信息从电力线上解耦解调，从而完成信息的传递。本文设计了基于电力线通信的智能家居方案，避免了重新布线以及对原有建筑环境的破坏之虞，并且节约了投资的成本。

1 系统的总体设计

图1所示是基于电力线通信技术的智能家居总体方案框架。系统中包括：

图1 基于电力线通信的智能家居总体方案

1）由家居电气设备和家庭网关组建的家庭内部电力线通信网络，用以完成设备的信息采集及控制信息的传递等功能；

2）家庭网关完成电力线通信网络与以太网的协议转换，进而实现家庭内部电力线通信网络与互联网的信息交互；另外，家庭网关还作为家居主节点完成设备的本地可视化管理；

3）计算机和移动终端用以实现智能家居的远程可视化管理。

1.1 主控制器

本设计采用ATMEL公司AVR系列单片机中的ATmega128作为电力线通信的核心处理器。ATmega128主要具有以下优点：运算速度快，最高可达16MIPS；资源丰富，有53个通用I/O接口，SRAM和EEPROM均为4K字节，Flash为128字节，另外还有一个SPI以及两个USART串行通信接口；能耗低。这些优点决定了ATmega128很适宜通信和控制。

1.2 IT700PIM电力线通信模块

本设计采用以色列Yitran公司开发的以IT700电力线通信芯片为核心的IT700PIM电力线通信模块实现系统的电力线通信。IT700电力线通信芯片具有强大的物理层特性，同时还提供了极为高效的数据链路层及网络层协议[3]。IT700芯片中的网络层协议Y-Net可以方便的实现电力线通信网络的自动组网和路由。

2 IT700PIM与ATmega128的接口原理

图2 IT700PIM与ATmega128的接口原理

图2所示为IT700PIM与ATmega128的接口原理图，IT700PIM通过全双工的串行通信接口与控制核心ATmega128实现数据通信。ATmega128可以通过IT700定制的Y-Net网络层协议控制命令实现各通信节点的自动组网和数据通信。

3 家庭网关的总体设计

图3 家庭网关的总体设计

家庭网关是智能家居系统的枢纽部分，其总体设计如图3所示。本设计采用网卡芯片ENC28J60，并通过HR911102A内置的隔离变压器和以太网接头RJ45实现家庭网关的互联网接入。控制核心ATmega128与IT700PIM电力线通信模块的接口在上节已有所叙述，本节不再重复。

家庭网关的软件架构如图4所示，主要分为两部分[4]：1）应用嵌入式的TCP/IP精简协议栈uIP以及网页技术实现嵌入式的Web server；2）为实现家庭内部电力线通信网络的组建，运用IT700芯片自带的网络层通信协议Y-Net。

4 结语

本文提出了基于电力线通信技术的智能家居设计方案，并对系统的软硬件进行了初步的设计。该系统以电力线通信技术为基础，并综合运用Internet互联网通信技术建立了一套完整的智能家居系统，进而将家居电气设备置于网络之中，使其具有了网络化、智能化的特征。

图4 家庭网关的软件架构

参考文献

[1] 张有兵，陈健，翁国庆．适于电能质量监测系统的IT800D电力线通信模块[J]．电力自动化设备，2009，29(11)：116-119．

[2] 祁明晰，祁昶，黄天戍．基于电力线载波通信技术的智能家居系统[J]．电力自动化设备，2005，25(3)：72-75．

[3] Yitran. IT700 Power Line Communication Modem Datasheet Version-2.0. 2009.

智能家居方案篇（6）

中图分类号：TN873 文献标识码：A

智能家居作为一个新兴产业，正于一个成长发展期，技术的发展更新正是物联网智能家居发展方向。当前，智能家居系统尚未有统一的行业标准，其控制方式也形式多样，但有线连接控制的方式居多，与无线相比，安装工作和使用维护的方便性都要逊一筹。随着近两年Wi-Fi、蓝牙和ZigBee等技术突飞猛进地发展和广泛应用，无线技术和设备已带给人们诸多便利，悄然改变着人们传统的生活习惯。本方案在现有智能家居技术的背景下，研究无线智能家居的控制。

1 主要开发设备及环境

1.1 系统控制设备

本方案以当前迅速兴起的树莓派（Raspberry Pi）作为系统控制设备。它是一款基于Linux系统的、只有一张信用卡大小的卡片式计算机，内存为256M、CPU为ARM1176JZF-S，具有多媒体处理能力，具有体积小、价格低廉、功能强大的特点。通过通用端口（GPIO）来控制外连设备，简单的说就是给其26个针脚赋值高低电平，以达到对外部设备的控制。

1.2 无线通信设备

随着物联网的发展，衍生出来的无线连接方式多种多样，红外、蓝牙、Wi-Fi和ZigBee等都已成为开发人员研究方向。与蓝牙等相比，ZigBee在家庭自动化控制中，在功耗、距离和组网容量、时延短等方面稍有优势，而Wi-Fi则在连接互联网、智能手机和个人电脑方面表现更好，因此本方案设计使用了两种无线通信技术：Wi-Fi和ZigBee。

2 系统设计

2.1 总体设计目标

图1：系统架构图

本方案的目标是通过树莓派作为服务控制器，与ZigBee（协调器）通过串行端口直连通信。树莓派通过端口通信控制ZigBee协调器向ZigBee路由器发送控制命令，然后由与设备直连的ZigBee路由器控制设备的关断与开启。另一端，由树莓派通过Wi-Fi网卡与家庭路由器进行无线连接，从而使树莓派前端可以接入网络。一旦设备接入网络，手机客户端可以通过APP联网接入树莓派控制系统，普通PC电脑也可以凭身份信息通过登录客户端页面进行控制。其系统架构如图1所示。

2.2 子模块设计

本设计方案以智能家居系统的常用功能的子模块――智能灯光控制、智能门禁、智能窗帘控制进行设计验证，下面以窗帘控制子模块为例进行详细的设计介绍。

2.2.1 窗帘控制子模块的硬件设计

窗帘采用两个减速马达作为动力装置，两条传动线作为传动装置，两个带轴承的支柱作为转子固定。马达型号为N20减速长轴电机马达，轴长26毫米，轴径为3毫米，减速比为1：298，转速为100RPM，工作电压为12V，第三方供电，引入继电器。但为了实现电平控制正反转，采用两个继电器。

首先将N20马达的异侧端分别相连，然后将继电器1和继电器2的其余两个端口按图3与第三方电源（9V/1A）电源相连。VCC接5V控制电压，GND接地，IN1、IN2为控制端口。两个继电器的常闭端口分别为J1和GND、J2和GND，当控制端口IN1、IN2为低电平时，J1、J2和GND相连，减速电机不转动。当IN1为高电平IN2为低电平时，继电器1接通VCC和J1，左侧减速电机顺时针转，右侧减速电机逆时针转，窗帘呈开启状态；当IN2为高电平IN1为低电平时，继电器2接通VCC和J2，左侧减速电机逆时针转，右侧减速电机顺时针转，窗帘呈关闭状态。

2.2.2 窗帘控制子模块的驱动设计

窗帘设计的目标是要实现开闭实时控制。控制开关设计为三种状态：开、关、停。当按 “开”时即接通电源，左电机顺时针转动，右侧电机逆时针转动，从而窗帘内传动带拖着窗帘滑轮打开窗帘；反之，当按“关”键时，两电机转向相反，关闭窗帘；按“停”键，则供电终止，窗帘停在当前位置。

同时，为了避免窗帘全开或全闭时电机继续转动，系统还设计自保护功能，即根据电机角速度 、半径R、窗帘最大开合距离S、窗帘当前开合距离S′（0≤ S′≤S），可以计算最大转动时间T和已经转动t，T为门限值，当t=T时则自动停止。其计算公式和系统工作流程图如公式（1）和图2所示。

最大转动时间： （下转第163页）（上接第160页）

（1）

图2：窗帘控制流程图

2.2.3 系统总体设计

总体接线示意图如图3所示。其中包括了树莓派、ZigBee协调器、ZigBee路由器、继电器模块、调光模块等。树莓派RX端和ZigBee CC2530芯片的TX端相连，TX端和ZigBee的RX端相连。树莓派通过串口通信方式控制作为协调器的ZigBee（C）向作为路由器的ZigBee（R）发送控制命令，从而ZigBee（R）可以通过它的P00、P04、P05、P06、P07口分别控制电灯、电磁锁、窗帘的继电器工作，进而控制各种设备的状态。

3 实验情况及结论

实验测试时，先通过树莓派终端将系统初始化，建立好服务器控制端，通过ZigBee组网连接好子模块设备，通过Wi-Fi连接家庭局域网，然后分别通过PC机和手机APP访问控制，实验验证，本设计方案可以顺畅运行。

本方案集智能家居控制、安全环境监测于一身，是一个方便、舒适、安全的无线智能系统。此外，当下智能家居系统的设计成品还相对较少，成本高，普及率还比较低，本方案设计采用树莓派作为控制服务器，附加一些继电器控制设备开断，也很好地降低了成本预算，而且系统设计了电脑端上位机和手机端软件，更加贴合当下的时尚控制理念。

智能家居方案篇（7）

系统总体架构

网络应用的普及以及各种信息家电的产生都使得在家庭内部对internet的访问不再局限于单个 pc，每个家庭都将面临如何在家庭内部传送 internet 数据以及如何将各种家电设备连接起来的问题，基于此，智能家居网络应运而生。智能家居网络是信息社会的基本单元。未来的家庭中，各种家电设备将组成一个家庭局域网，并通过智能家居控制器接入互联网。智能家居网络的市场发展潜力极其可观，几家大的厂商 intel、ibm、microsoft 及 sony 都早已涉及其中。

智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络，将各种家电设备互相连接起来，实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换，如音乐、电视或数据等。智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统、智能家居控制器以及智能家居网络与外部internet网络之间的数据通信。其中，智能家居控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分，起到核心的管理、控制和与外部网络通讯作用。它是通过家庭管理平台与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统，也是连接家庭智能内部和外部网络的物理接口，完成家庭内部同外部通信网络之间的数据交换功能，同时还负责家庭设备的管理和控制。

智能家居控制器一方面需要为家庭内部布线提供通讯接口，能够采集家庭设备的信息，并进行处理，自动控制和调节；另一方面智能家居控制器作为家庭网关，也为外部提供网络接口，连通家庭内部网络和外部internet 网络，使得用户可以通过网络等方式访问家庭内部网络，实现监视和控制。此外智能家居控制器还应当具备自动报警等功能，即当发现报警信号如：有人恶意闯入，温度超高等，控制器能立即处理并向用户发出报警信号。

如图1所示，智能家居控制器为系统的核心。可采用arm嵌入式系统设计，能够自动运行、处理数据，通过 rs485 总线管理和控制各控制终端。并且控制器通过 gprs模块，实现家庭系统与外部网络的通讯，使用户可以通过短信和互联网等方式实现家庭系统的远程控制，同时，控制器还通过键盘和显示屏为用户提供人机界面，方便用户实现本地控制。控制终端为单片机组成若干小的控制系统控制各家用设备，并通过控制总线将这些小的控制系统组成网络，连接到智能家居控制器，受智能家居控制器控制。

智能家居控制器的具体功能包括：

家用设备的数据采集：采集家用设备包括室内温度，灯具家电，防盗门等设备的状态数据，经控制器处理后反馈给用户。

本地控制：用户通过控制器上的键盘和显示屏，对家用设备进行监控。

远程控制：远程用户可以通过发送手机短信或通过互联网对家庭系统进行控制和查询。

自动报警：当控制器检测到非法闯入或温度超高等报警信号时，及时触发室内报警装置，并通过发送报警短信等方式及时通知用户。

温度查询：用户可以通过控制器查询室内温度。

防盗门密码设置：用户可以通过本地或远程方式修改防盗门的密码，在门外输入正确密码后才可打开门。

红外家电控制：接收用户命令，通过红外发射电路控制电视、空调等红外可控的家电设备。

其它灯具等开关量控制：接收用户命令控制灯具等开关量设备。

智能家居控制器通过 gprs模块，实现家庭系统与外部网络的通讯为系统核心部分，解决以前智能家居系统瓶颈的关键技术。gprs(通用分组无线业务)的简称，是在现有的gsm系统上新增新ggsn(网关支持节点)和sgsn(服务支持节点)节点发展出来的一种新的分组数据承载业务。gprs 与现有的 gsm 系统最根本的区别是，gprs 是一种分组交换系统，特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。gprs网络传输的主要优点有：永远在线、按流量计费、快速登录、高速传输、覆盖范围内不受限制(传输距离、地形、天气等)、数据传输可靠等。

基于arm及gprs智能家居控制器的软硬件实现

gprs通信模块安装在智能家居控制器中，主要功能为通过gprs网络连接到internet网络，并主动与监控中心建立通信链路，进行双向数据通信。gprs通信模块设计采用了freescale公司生产的内嵌tcp/ip协议的g24 gprs oem。该模块尺寸小，功耗低，便于集成。

gprs通信终端收发模块主要由g24模块、天线、sim卡、相关的电平转换电路和rs232串口组成。模块的供电电压为5v，可采用usb端口供电。gprs通信模块通过rs232串行口与智能家居控制器arm进行通信。 论文基于gprs的无线智能家居系统方案来自

g24收发模块采用at指令操作，通过rs232串行口进行数据通信。gprs 网络通信原理为：首先通过sgsn节点使通信终端模块附在gprs网络上；然后通过ggsn节点由ppp(point to point protocol)协议获得一个随机分配的ip地址，连接到internet上；最后通信终端模块通过internet，按照监控中心设定的端口号与监控中心建立通信链路。软件流程如图2所示。

(1) 测试g24通信是否正常。首先选择串行口并设置波特率，g24波特率的范围为600到460800bit/s，支持自动波特率侦听，能够自动与监控中心通讯模块的波特率保持一致。发送“at”，如果模块返回“ok ”，则通信正常，否则重发。

(2)接入internet。首先测试当地是否有gprs覆盖，向模块发送 “at+cgprs?”，如果返回“+cgprs:1”，则有gprs覆盖，否则隔5秒钟后再次检测。然后发送“at+ cgatt=1”使模块附在gprs网络上。最后发送“at+mipcall=1,cmnet”通过ppp协议建立与ggsn的无线连接，获得一个动态的ip地址，接入internet。

(3) 连接监控中心。向模块发送“at+mipopen= ,,<"destination address">,, ”建立与监控中心通信连接。如果返回“+mipopen: socket id,1”，则说明与监控中心建立了通信连接，如果返回“+mipstat: 1,1”，则说明有物理链接中断，须重新进行连接。其中对at+mipopen指令的参数作以下说明：

socket id：g24通信连接的id号，g24有4个可用socket，每个socket有1372byte缓冲区。

source port：g24的数据传输端口号，其值为0~65535。建议采用1024 以上的端口号。

destination address：目标端的ip地址，也就是监控中心监控服务器的ip地址。

destination port：目标端的数据传输端口号，即监控中心监控服务器设定的传输端口号。

protocol：传输通信协议，0表示tcp方式，1表示udp方式。

(4)数据收发。与监控中心建立通信连接后，就可以进行数据收发了。发送数据用“at+mipsend=1, ’data’; +mippush=1”。“data”表示要发送的数据，本设计采用了g24 默认的ascii码编码,须用十六进制的ascii码形式表示。一旦有数据到达，g24模块就会通过rs232串行口返回“+miprtcp: ,,”。其中left是一个十进制的数字，表示还有多少个字符在协议栈中尚未接收，如果数据全部接收，则left为0；接收到的数据“data”是十六进制的ascii码形式。

智能家居方案篇（8）

系统总体架构

网络应用的普及以及各种信息家电的产生都使得在家庭内部对internet的访问不再局限于单个 pc，每个家庭都将面临如何在家庭内部传送 internet 数据以及如何将各种家电设备连接起来的问题，基于此，智能家居网络应运而生。智能家居网络是信息社会的基本单元。未来的家庭中，各种家电设备将组成一个家庭局域网，并通过智能家居控制器接入互联网。智能家居网络的市场发展潜力极其可观，几家大的厂商 intel、ibm、microsoft 及 sony 都早已涉及其中。

智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络，将各种家电设备互相连接起来，实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换，如音乐、电视或数据等。智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统、智能家居控制器以及智能家居网络与外部internet网络之间的数据通信。其中，智能家居控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分，起到核心的管理、控制和与外部网络通讯作用。它是通过家庭管理平台与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统，也是连接家庭智能内部和外部网络的物理接口，完成家庭内部同外部通信网络之间的数据交换功能，同时还负责家庭设备的管理和控制。

智能家居控制器一方面需要为家庭内部布线提供通讯接口，能够采集家庭设备的信息，并进行处理，自动控制和调节；另一方面智能家居控制器作为家庭网关，也为外部提供网络接口，连通家庭内部网络和外部internet 网络，使得用户可以通过网络等方式访问家庭内部网络，实现监视和控制。此外智能家居控制器还应当具备自动报警等功能，即当发现报警信号如：有人恶意闯入，温度超高等，控制器能立即处理并向用户发出报警信号。

如图1所示，智能家居控制器为系统的核心。可采用arm嵌入式系统设计，能够自动运行、处理数据，通过 rs485 总线管理和控制各控制终端。并且控制器通过 gprs模块，实现家庭系统与外部网络的通讯，使用户可以通过短信和互联网等方式实现家庭系统的远程控制，同时，控制器还通过键盘和显示屏为用户提供人机界面，方便用户实现本地控制。控制终端为单片机组成若干小的控制系统控制各家用设备，并通过控制总线将这些小的控制系统组成网络，连接到智能家居控制器，受智能家居控制器控制。

智能家居控制器的具体功能包括：

家用设备的数据采集：采集家用设备包括室内温度，灯具家电，防盗门等设备的状态数据，经控制器处理后反馈给用户。

本地控制：用户通过控制器上的键盘和显示屏，对家用设备进行监控。

远程控制：远程用户可以通过发送手机短信或通过互联网对家庭系统进行控制和查询。

自动报警：当控制器检测到非法闯入或温度超高等报警信号时，及时触发室内报警装置，并通过发送报警短信等方式及时通知用户。

温度查询：用户可以通过控制器查询室内温度。

防盗门密码设置：用户可以通过本地或远程方式修改防盗门的密码，在门外输入正确密码后才可打开门。

红外家电控制：接收用户命令，通过红外发射电路控制电视、空调等红外可控的家电设备。

其它灯具等开关量控制：接收用户命令控制灯具等开关量设备。

智能家居控制器通过 gprs模块，实现家庭系统与外部网络的通讯为系统核心部分，解决以前智能家居系统瓶颈的关键技术。gprs(通用分组无线业务)的简称，是在现有的gsm系统上新增新ggsn(网关支持节点)和sgsn(服务支持节点)节点发展出来的一种新的分组数据承载业务。gprs 与现有的 gsm 系统最根本的区别是，gprs 是一种分组交换系统，特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。gprs网络传输的主要优点有：永远在线、按流量计费、快速登录、高速传输、覆盖范围内不受限制(传输距离、地形、天气等)、数据传输可靠等。

基于arm及gprs智能家居控制器的软硬件实现

gprs通信模块安装在智能家居控制器中，主要功能为通过gprs网络连接到internet网络，并主动与监控中心建立通信链路，进行双向数据通信。gprs通信模块设计采用了freescale公司生产的内嵌tcp/ip协议的g24 gprs oem。该模块尺寸小，功耗低，便于集成。

gprs通信终端收发模块主要由g24模块、天线、sim卡、相关的电平转换电路和rs232串口组成。模块的供电电压为5v，可采用usb端口供电。gprs通信模块通过rs232串行口与智能家居控制器arm进行通信。 论文基于gprs的无线智能家居系统方案来自免费论文网

g24收发模块采用at指令操作，通过rs232串行口进行数据通信。gprs 网络通信原理为：首先通过sgsn节点使通信终端模块附在gprs网络上；然后通过ggsn节点由ppp(point to point protocol)协议获得一个随机分配的ip地址，连接到internet上；最后通信终端模块通过internet，按照监控中心设定的端口号与监控中心建立通信链路。软件流程如图2所示。

(1) 测试g24通信是否正常。首先选择串行口并设置波特率，g24波特率的范围为600到460800bit/s，支持自动波特率侦听，能够自动与监控中心通讯模块的波特率保持一致。发送“at”，如果模块返回“ok ”，则通信正常，否则重发。

(2)接入internet。首先测试当地是否有gprs覆盖，向模块发送 “at+cgprs?”，如果返回“+cgprs:1”，则有gprs覆盖，否则隔5秒钟后再次检测。然后发送“at+ cgatt=1”使模块附在gprs网络上。最后发送“at+mipcall=1,cmnet”通过ppp协议建立与ggsn的无线连接，获得一个动态的ip地址，接入internet。

(3) 连接监控中心。向模块发送“at+mipopen= ,,<"destination address">,, ”建立与监控中心通信连接。如果返回“+mipopen: socket id,1”，则说明与监控中心建立了通信连接，如果返回“+mipstat: 1,1”，则说明有物理链接中断，须重新进行连接。其中对at+mipopen指令的参数作以下说明：

socket id：g24通信连接的id号，g24有4个可用socket，每个socket有1372byte缓冲区。

source port：g24的数据传输端口号，其值为0~65535。建议采用1024 以上的端口号。

destination address：目标端的ip地址，也就是监控中心监控服务器的ip地址。

destination port：目标端的数据传输端口号，即监控中心监控服务器设定的传输端口号。

protocol：传输通信协议，0表示tcp方式，1表示udp方式。

(4)数据收发。与监控中心建立通信连接后，就可以进行数据收发了。发送数据用“at+mipsend=1, ’data’; +mippush=1”。“data”表示要发送的数据，本设计采用了g24 默认的ascii码编码,须用十六进制的ascii码形式表示。一旦有数据到达，g24模块就会通过rs232串行口返回“+miprtcp: ,,”。其中left是一个十进制的数字，表示还有多少个字符在协议栈中尚未接收，如果数据全部接收，则left为0；接收到的数据“data”是十六进制的ascii码形式。

智能家居方案篇（9）

引言

随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高。实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势。国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范自动化监控管理：对住宅的火灾，有害气体的泄漏实行自动报警；防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器；系统应能与计算机安全综合管理系统联网；计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。但由于目前无线通讯技术的不成熟、运行费用高等弊端，智能家居控制器与外网无线通讯技术成为导致市场接受度低的重要因素，而GPRS系统的特点能够很好的解决该问题。GPRS网络通信业务是通讯公司推出的一项数据传输通信业务，在GPRS网络覆盖区域内，传输距离不受限制，通信费用相对低廉，传输速率较快。本文涉及家庭智能系统及GPRS技术相关背景，分析了其各自基本特点和所要实现的基本功能，并在此基础上提出了基于GPRS无线家庭智能控制系统的总体解决方案。最后总结系统核心GPRS芯片软硬件实现方法。

系统总体架构

网络应用的普及以及各种信息家电的产生都使得在家庭内部对Internet的访问不再局限于单个PC，每个家庭都将面临如何在家庭内部传送Internet数据以及如何将各种家电设备连接起来的问题。基于此智能家居网络应运而生。智能家居网络是信息社会的基本单元。未来的家庭中，各种家电设备将组成一个家庭局域网，并通过智能家居控制器接入互联网。智能家居网络的市场发展潜力极其可观，几家大的厂商Intel、IBM、Microsoft及Sony都早已涉及其中。

智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络，将各种家电设备互相连接起来。实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换。如音乐，电视或数据等。智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统，智能家居控制器以及智能家居网络与外部Internet网络之间的数据通信。其中，智能家居控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分，起到核心的管理，控制和与外部网络通讯作用，它是通过家庭管理平台与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统，也是连接家庭智能内部和外部网络的物理接口，完成家庭内部同外部通信网络之间的数据交换功能，同时还负责家庭设备的管理和控制。

智能家居控制器一方面需要为家庭内部布线提供通讯接口，能够采集家庭设备的信息，并进行处理，自动控制和调节，另一方面智能家居控制器作为家庭网关，也为外部提供网络接口，连通家庭内部网络和外部Internet网络，使得用户可以通过网络等方式访问家庭内部网络，实现监视和控制。此外智能家居控制器还应当具备自动报警等功能，即当发现报警信号如：有人恶意闯入，温度超高等，控制器能立即处理并向用户发出报警信号。

如图1所示，智能家居控制器为系统的核心。可采用ARM嵌入式系统设计，能够自动运行、处理数据，通过RS485总线管理和控制各控制终端。并且控制器通过GPRS模块，实现家庭系统与外部网络的通讯，使用户可以通过短信和互联网等方式实现家庭系统的远程控制，同时，控制器还通过键盘和显示屏为用户提供人机界面，方便用户实现本地控制。控制终端为单片机组成若干小的控制系统控制各家用设备，并通过控制总线将这些小的控制系统组成网络，连接到智能家居控制器，受智能家居控制器控制。

智能家居控制器的具体功能包括：

・家用设备的数据采集：采集家用设备包括室内温度，灯具家电，防盗门等设备的状态数据，经控制器处理后反馈给用户。

・本地控制：用户通过控制器上的键盘和显示屏，对家用设备进行监控。

・远程控制：远程用户可以通过发送手机I短信或通过互联网对家庭系统进行控制和查询。

・自动报警：当控制器检测到非法闯入或温度超高等报警信号时，及时触发室内报警装置，并通过发送报警短信等方式及时通知用户。

・温度查询：用户可以通过控制器查询室内温度。

・防盗门密码设置：用户可以通过本地或远程方式修改防盗门的密码，在门外输入正确密码后才可打开门。

・红外家电控制：接收用户命令，通过红外发射电路控制电视、空调等红外可控的家电设备。

・其它灯具等开关量控制：接收用户命令控制灯具等开关量设备。

智能家居控制器通过GPRS模块，实现家庭系统与外部网络的通讯为系统核心部分，解决以前智能家居系统瓶颈的关键技术。GPRS(通用分组无线业务)的简称，是在现有的GSM系统上新增新GGSN(网关支持节点)和SGSN(服务支持节点)节点发展出来的一种新的分组数据承载业务。GPRS与现有的GSM系统最根本的区别是，GPRS是一种分组交换系统，特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS网络传输的主要优点有：永远在线、按流量计费、快速登录、高速传输、覆盖范围内不受限制(传输距离、地形、天气等)、数据传输可靠等。

基于ARM及GPRS智能家居控制器的软硬件实现

GPRS通信模块安装在智能家居控制器中，主要功能为通过GPRS网络连接到Internet网络，并主动与监控中心建立通信链路，进行双向数据通信。GPRS通信模块设计采用了Freescale公司生产的内嵌TCP/IP协议的G24 GPRS OEM。该模块尺寸小，功耗低，便于集成。

GPRS通信终端收发模块主要由G24模块、天线、SIM卡、相关的电平转换电路和RS232串口组成。模块的供电电压为5V，可采用USB端口供电。GPRS通信模块通过RS232串行口与智能家居控制器ARM进行通信。

G24收发模块采用AT指令操作，通过RS232串行口进行数据通信。GPRS网络通信原理为：首先通过SGSN节点使通信终端模块附在GPRS网络上；然后通过GGSN节点由PPP(Point to Point Protocol)协议获得一个随机分配的IP地址，连接到Internet上；最后通信终端模块通过Internet，按照监控中心设定的端口号与监控中心建立通信链路。软件流程如图2所示。

(1)测试G24通信是否正常。首先选择串行口并设置波特率，G24波特率的范围为600到460800bit/s，支持自动波特率侦听，能够自动与监控中心通讯模块的波特率保持一致。发送“AT”，如果模块返回“OK”，则

通信正常，否则重发。

(2)接入Internet。首先测试当地是否有GPRS覆盖，向模块发送“AT+CGPRS?”，如果返回“+CGPRS:1”，则有GPRS覆盖，否则隔5秒钟后再次检测。然后发送“AT+CGATT=1”使模块附在GPRS网络上。最后发送“AT+MIPCALL=1，cmnet”通过PPP协议建立与GGSN的无线连接，获得一个动态的IP地址，接入Internet。

(3)连接监控中心。向模块发送“AT+MIPOPEN=,，,,”建立与监控中心通信连接。如果返回“+MIPOPEN：Socket ID，1”，则说明与监控中心建立了通信连接，如果返回“+MIPSTAT：1，1”，则说明有物理链接中断，须重新进行连接。其中对AT+MIPOPEN指令的参数作以下说明：

・Socket ID：G24通信连接的ID号，G24有4个可用Socket，每个Socket有1372Byte缓冲区。

・Source Port：G24的数据传输端口号，其值为0-65535。建议采用1024以上的端口号。

・Destination Address：目标端的IP地址，也就是监控中心监控服务器的IP地址。

・Destination Port：目标端的数据传输端口号，即监控中心监控服务器设定的传输端口号。

・Protocol：传输通信协议，0表示TCP方式，1表示UDP方式。

(4)数据收发。与监控中心建立通信连接后，就可以进行数据收发了。发送数据用“AT+MIPSEND=1，‘Data’；+MIPPUSH=1”。“Data”表示要发送的数据，本设计采用了G24默认的ASCII码编码，须用十六进制的ASCII码形式表示。一旦有数据到达，G24模块就会通过RS232串行口返回“+MIPRTCP:，，”。其中Left是一个十进制的数字，表示还有多少个字符在协议栈中尚未接收，如果数据全部接收，则Left为0；接收到的数据“Data”是十六进制的ASCII码形式。

智能家居方案篇（10）

联电国际智能家居系统创新性地实现了对灯控、家电等家居设备的集中控制,全部实现无线控制,免除布线的麻烦和弊端,不管装修与否,均可便捷安装使用,不会受到布线的任何束缚。同时,采用学习型的红外基地台,强大的软件学习功能,可与各种家居设备实现无缝对接,对新购的家居设备,也可轻松纳电国际系统管理,十分方便,利用网络/PDA/手机,通过目前最先进的网络侦控摄像机,即可随时随地实现对家居设备的实时监测和操控。下面,我们就以某独栋别墅项目为例,详细说明智能家居系统给我们带来的人性化、数字化的生活。

用户需求分析

根据别墅业主的要求,在别墅智能家居设计中需要实现以下功能:

・周界防盗及监控功能;

・全部房间的智能灯光控制;

・主要活动区域的背景音乐功能;

・一层客厅的电动窗帘控制;

・烟感及燃气泄露感应报警功能;

・家用净水,中央除尘,中央空调集成。

为实现上述功能,需用到下列系统设备:

1.周界防盗系统

・主动红外探测器对射,如果有人非法入侵则触发报警主机。

2.家居安防监控系统

・别墅四周实时监控―业主可以在任意指定房间对的情况进行监控。(需布线)

・室内安全―在厨房安装烟感及燃气泄露探测器,出现警情及时提醒业主。

・异常入侵―在窗户内侧安装幕帘探测器,遇到异常情况及时报警。

3.背景音乐系统

本套方案中,背景音乐系统能实现用户主要活动房间的音乐功能,同时能通过背景音乐系统做到每一个背景音乐点房间的电视能够共享收看DVD、数字电视机顶盒等节目源,还能通过电视察看电视监控的图像。

4.智能灯控系统

・调节灯光亮度　并让灯光慢慢亮起和慢慢关闭

・情境控制　场景　设定

・无线遥控　随时随地控制

・模组式设计　不需拉线　安装方便

5.家用净水系统

・有效滤除自来水中铁锈,残渣等各种污染物

・有效防止钙镁离子碳化形成水垢,但不会造成矿物质流失

・有效吸附水中纳米级杂质,去除氯气,并具杀菌消毒作用

・能耗低,后期维护费用低,环保节能

6.中央除尘系统

・使用中环保无二次污染,清洁过后无卫生死角

・使用时噪音小使用现场不产生气味,节省清洁成本缩短清洁时间

・主机所排放的气体是清洁的达到国际气体排放标准

有效杜绝粉尘、细菌、微生物对人们的侵害杜绝过敏源

・操作过程中现场无静电产生,清扫完毕后室内无悬浮物

7.中央空调系统

・高效节能,直流变频技术,负荷分散控制,室内26℃节能锁

・舒适,加速除霜,大风量,低噪音,夜间静音运转

・安装便利,设计灵活,自由度高

・运转可靠,不停机均油技术及智能回油技术,使用寿命长

设计概述

根据业主的需求在指定房间安装背景音乐系统,有些房间的背景音乐区域有重合部分,这样的区域使用一台音乐主机、多只音箱,既节约了成本,又会使操作更加简便,更使区域内的音乐系统和谐统一,将互相干扰的因素降到最低。同时,为便于分区控制,还可以为音箱加上单独控制开关,需要时打开,不用时关闭。

在灯控方面,根据业主的户型,电灯的分布情况做出合理的设计。灯控方式有多种形式:遥控,面板集中控制,情景开关控制等,应用于不同的房间,不同的位置,达到最合理、灵活的操控效果。

方案配置说明

根据户型实际情况,对配置要点及实现功能描述如下:

地下一层

1.家庭室

家庭室是主人家庭娱乐和好友聚会的常用活动处所,此房间应有独立的背景音乐系统,和比较丰富的灯光场景控制功能:

朋友或家庭聚会可以选择娱乐场景:轻轻一触娱乐模式,电灯自动开启并将灯光调整到明亮的亮度,背景音乐开启,播放欢快的音乐。

谈话模式:酒吧灯光开启到舒适亮度,同时播放舒缓的轻音乐,让谈话不再乏味.

2.储物间、设备间

红外感应控制照明,既节能又方便,充分体现时代感。过道、储物间是主人不会长时间停留的地方,可以安装感应装置达到人来灯亮,人走灯熄的效果;

3.SPA房及化妆间

这是主人放松身心,享受休闲时光的场所,所以除了智能灯光的应用,还要有背景音乐来营造舒适的氛围。两个房间共用一台音乐主机。

4.健身室及乒乓球室

这两个房间共用一台音乐主机,在主人健身或比赛时提供动感的音乐。

5.卧室

独立的背景音乐系统,具备定时开关机功能,可以伴您入睡或唤您起床。情景控制开关整合控制卧室的所有电灯,在您夜起时,可以开启壁灯亮度为10%,同时开启卫生间灯光,更方便您夜间走动。

6.灯光控制

院落中的灯光控制,可以由主人随意开启或关闭,也可以通过照度传感器和控制器,根据环境光线变化控制灯光开关。

7.花园背景音乐

业主有时会在别墅的花园中小憩,在休息区周围安装草地音箱,通过背景音乐主机控制。

二层、三层