智能家居系統(tǒng)在某別墅項(xiàng)目的應(yīng)用

摘要：以某疊拼別墅項(xiàng)目為例介紹了智能家居系統(tǒng)在該項(xiàng)目的應(yīng)用情況，簡(jiǎn)述了智能家居的定義、系統(tǒng)組成以及主要優(yōu)點(diǎn)，展望了智能家居行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：智能家居系統(tǒng);開關(guān)模塊;智能控制面板;燈光控制

0 ? ?引言

伴隨著科技的進(jìn)步和生活水平的提高，人們?cè)絹碓阶非蟾影踩⑹孢m、便捷的居家生活環(huán)境，因此智能家居逐漸走入人們的視野并得到較廣泛的應(yīng)用。特別是近幾年，隨著軟硬件產(chǎn)品開發(fā)的成熟和運(yùn)行穩(wěn)定性的增加，智能家居已成為部分民眾和房地產(chǎn)開發(fā)商追捧的熱點(diǎn)，北京地區(qū)幾乎所有的高端住宅和別墅項(xiàng)目，均納入了智能家居系統(tǒng)。但不同的項(xiàng)目智能家居組網(wǎng)方式、系統(tǒng)配置以及實(shí)現(xiàn)的功能有所不同，需根據(jù)項(xiàng)目自身需求和功能定位進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。下面以某疊拼別墅項(xiàng)目為例介紹智能家居應(yīng)用情況。

1 ? ?智能家居簡(jiǎn)介

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設(shè)備描述方法》（GB/T 35134—2017）關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)智能家居的定義描述為：以住宅為平臺(tái)，融合建筑、網(wǎng)絡(luò)通信、智能家居設(shè)備、服務(wù)平臺(tái)，集系統(tǒng)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居系統(tǒng)是由智能家居設(shè)備通過某種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，相互連接成為可交互控制管理的智能家居網(wǎng)絡(luò)。由此可以看出，智能家居系統(tǒng)是一個(gè)滿足家庭控制管理需要的小型集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1.1 ? ?智能家居系統(tǒng)主要組成

（1）控制主機(jī)（集中控制器）。是指具有智能家居各系統(tǒng)控制功能的控制器硬件和軟件，具備相應(yīng)的外圍接口，通過直接連接或協(xié)議轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)智能照明、家電控制、家庭安防、智能遮陽、空調(diào)等管理功能。其與互聯(lián)網(wǎng)連接能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制和遠(yuǎn)程控制功能。

（2）智能照明控制系統(tǒng)。由開關(guān)模塊、調(diào)光模塊、傳感器和智能控制面板組成，是利用通信傳輸技術(shù)、信息化處理及電器控制技術(shù)等實(shí)現(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的區(qū)域控制、強(qiáng)弱調(diào)節(jié)功能。一個(gè)按鍵即可完成場(chǎng)景的調(diào)用，既方便又快捷。

（3）家庭安防系統(tǒng)。包含樓宇對(duì)講、視頻監(jiān)控、防盜報(bào)警等。樓宇對(duì)講具有叫門、攝像、對(duì)講、室內(nèi)監(jiān)視室外、室內(nèi)遙控開鎖等功能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻錄像設(shè)備等，具備攝像、傳輸、控制、顯示、錄像等功能，其在別墅項(xiàng)目中應(yīng)用較多。防盜報(bào)警系統(tǒng)通常由報(bào)警探頭和報(bào)警控制器組成。報(bào)警探頭是指外窗紅外探測(cè)器和紅外/微波雙鑒器等。報(bào)警控制器用來進(jìn)行有線或無線報(bào)警信號(hào)的處理，將其納入到智能家居控制主機(jī)中實(shí)現(xiàn)家居安防的聯(lián)動(dòng)控制。

（4）背景音樂系統(tǒng)。是由音源設(shè)備、功放設(shè)備、包含調(diào)音模塊的控制面板、音箱喇叭以及連接線纜等組成。通過音樂的播放，達(dá)到愉悅心情、放松身心的效果。在智能家居中，背景音樂是一個(gè)選配系統(tǒng)，通常在配合智能照明、家庭影院營(yíng)造一定氛圍時(shí)使用。

（5）家庭影院與多媒體系統(tǒng)。在家庭環(huán)境中搭建一個(gè)接近影院效果，可欣賞電影、享受音樂的系統(tǒng)，在家中即可欣賞環(huán)繞影院效果的影碟片，聆聽專業(yè)級(jí)音響帶來的音樂，并支持卡拉OK功能。一套家庭影院需要3個(gè)部分：信號(hào)源、功放及終端。信號(hào)源包括VCD、DVD、藍(lán)光碟機(jī)、計(jì)算機(jī)、CD等，終端包括顯示設(shè)備（平板電視機(jī)及投影機(jī)）和音箱。

（6）家庭環(huán)境控制系統(tǒng)。包括暖通空調(diào)控制、新風(fēng)控制（PM2.5顯示）、窗簾控制等。在智能家居中，控制主機(jī)通常需要借助原有的傳感器采集暖通空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并通過原有的執(zhí)行器進(jìn)行控制，在協(xié)議開放的基礎(chǔ)上，智能家居廠商開發(fā)包含狀態(tài)顯示和執(zhí)行功能的第三方模塊實(shí)現(xiàn)控制功能。智能家居控制主機(jī)管理暖通空調(diào)、新風(fēng)，可與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)營(yíng)造出舒適、節(jié)能的居住環(huán)境;還可對(duì)窗簾控制器進(jìn)行控制，通過智能面板實(shí)現(xiàn)窗簾的開啟和關(guān)閉。

（7）家居布線系統(tǒng)及家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。家居布線系統(tǒng)是智能家居系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是其傳輸?shù)耐ǖ?，由家居布線箱、配管、線纜及連接器件組成，家居布線應(yīng)參照綜合布線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)滿足所選智能家居等產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議傳輸?shù)男枰?，家庭里的所有通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括智能家居，都可通過家庭網(wǎng)絡(luò)與外界相連。家庭網(wǎng)絡(luò)中的硬盤和備份設(shè)備也可成為智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存設(shè)備。單就智能家居系統(tǒng)而言，從布線角度可分為無線系統(tǒng)和有線系統(tǒng)。無線系統(tǒng)依靠電磁波來傳輸數(shù)據(jù)，常見的傳輸協(xié)議有Zigbee、Wi-Fi、Z-Wave等，特別適合后期改造布管線有困難的項(xiàng)目。有線系統(tǒng)通過物理線路來傳輸控制信號(hào)，常見的有線通信系統(tǒng)有KNX、485、Modbus、CAN、IP等，需預(yù)先預(yù)埋管線，適合新建項(xiàng)目，但有線系統(tǒng)穩(wěn)定性和造價(jià)較高。

1.2 ? ?智能家居的主要優(yōu)點(diǎn)

（1）智能化。物聯(lián)網(wǎng)智能家居可實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)采集、自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能。

（2）舒適性。可為居家營(yíng)造一個(gè)舒適的生活環(huán)境，體現(xiàn)人們的生活品質(zhì)。

（3）節(jié)能性。在家庭中通過燈光的調(diào)光、區(qū)域控制和空調(diào)溫度的調(diào)節(jié)以及遮陽簾的控制可實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能。

（4）開放性。隨著技術(shù)的進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，物聯(lián)網(wǎng)智能家居可將眾多行業(yè)及領(lǐng)域整合在一起，形成強(qiáng)大的技術(shù)架構(gòu)，可靈活接入新的設(shè)備實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。

（5）便捷性。智能家居控制除居家通過智能面板控制外，還可通過手機(jī)或辦公電腦實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和移動(dòng)控制，既方便又快捷。

2 ? ?智能家居在某別墅項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用

2.1 ? ?工程概況

該項(xiàng)目建筑面積約4萬m2，由10棟疊拼別墅樓組成，每棟樓地上4層、地下2層，共計(jì)172戶，平均232 m2/戶，每戶地上2層、地下2層，分為三四層戶和一二層戶兩個(gè)戶型，戶內(nèi)均有電梯通往地下各層。本文以一二層戶型為例介紹智能家居應(yīng)用情況。

2.2 ? ?智能家居系統(tǒng)選擇及控制范圍確定

該工程為新建項(xiàng)目，考慮到信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_能力和穩(wěn)定性，智能家居采用有線系統(tǒng)。預(yù)先按照?qǐng)D紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)管盒預(yù)留預(yù)埋。同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目定位，按經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和安全性并在技術(shù)上適度超前的原則確定智能家居需具備智能燈光控制、窗簾控制、溫度控制（空調(diào)和地暖）、室內(nèi)空氣質(zhì)量控制（新風(fēng)和加濕）、家庭安防控制、背景音樂、人體感應(yīng)自動(dòng)控制、i-Pad/i-Phone移動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等控制功能。

2.3 ? ?智能家居各控制系統(tǒng)實(shí)施說明

該別墅戶型共有四層，通過戶內(nèi)樓梯及電梯上下連通，考慮到安全性及實(shí)用性，除電梯外，中央空調(diào)、新風(fēng)、地暖、燈光、窗簾、背景音樂和安防均納入智能家居控制。

戶內(nèi)各控制系統(tǒng)均集成在智能家居控制主機(jī)中，實(shí)現(xiàn)分散和集中控制。在別墅一層入口門廳設(shè)置一臺(tái)10英寸觸摸屏作為主控屏，可實(shí)現(xiàn)整棟別墅每個(gè)房間、區(qū)域的所有燈光、窗簾、音樂等的控制及顯示，并設(shè)有離家、回家模式鍵，實(shí)現(xiàn)離家和回家的一鍵控制。按離家鍵時(shí)別墅所有燈光、窗簾全部關(guān)閉，除冰箱等不許停電設(shè)備外全部斷電，房間內(nèi)紅外探頭全部布防。當(dāng)回家時(shí)按回家鍵，別墅安防撤防，各房間均恢復(fù)供電，通道及客廳少部分燈光亮起。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)手機(jī)或辦公電腦的遠(yuǎn)程、移動(dòng)控制，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控家中各房間設(shè)備工作狀態(tài)。另外，在地下車庫出入口也設(shè)置了回家、離家模式鍵，無論在一層還是在車庫開車回離家均可實(shí)現(xiàn)一鍵控制。

別墅采用Moorgen品牌智能家居產(chǎn)品和485信號(hào)傳輸，利用4芯0.5 mm2屏蔽電纜將控制主機(jī)、控制模塊及智能控制面板連接起來，形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)各房間功能需求設(shè)置不同的工作場(chǎng)景，用一個(gè)智能控制面板完成燈光、窗簾、音樂等控制功能。該別墅戶型主要有會(huì)客廳、臥室、餐廳、書房、休閑區(qū)、衛(wèi)生間、樓梯間和私家車庫等區(qū)域。在樓梯間人不常走動(dòng)的區(qū)域采用紅外人體自動(dòng)感應(yīng)方式控制燈具的開啟、關(guān)閉，達(dá)到人來燈亮、人走等熄的節(jié)能效果。為滿足不同的功能需求，營(yíng)造舒適的燈光效果及場(chǎng)景，在不同的房間采用八場(chǎng)景智能控制面板進(jìn)行場(chǎng)景控制。以臥室床頭和客廳（含用餐區(qū)）智能面板為例介紹按鍵實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景效果，如圖1、表1和圖2、表2所示。

該別墅安防系統(tǒng)由樓宇對(duì)講和外窗紅外幕簾組成。一層客廳設(shè)置一臺(tái)10英寸可視對(duì)講主機(jī)，其他各層分設(shè)一臺(tái)7英寸可視對(duì)講分機(jī)，實(shí)現(xiàn)樓層間及物業(yè)和院門口的可視通話，紅外幕簾受對(duì)講主機(jī)控制，對(duì)講主機(jī)與智能家居主機(jī)相連，可實(shí)現(xiàn)安防的布防和撤防。

另外，家庭環(huán)境控制主要是通過智能家居開關(guān)模塊控制別墅每層地暖的開啟和關(guān)閉;利用新開發(fā)的專用模塊和智能面板控制空調(diào)、新風(fēng)的開啟和關(guān)閉以及溫度調(diào)節(jié)和PM2.5的顯示，達(dá)到營(yíng)造舒適家居環(huán)境的目的。

3 ? ?達(dá)到的效果

該別墅項(xiàng)目2017年建成，至今已運(yùn)行三年，運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)一起系統(tǒng)癱瘓和設(shè)備故障事故，居民普遍反映該套系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理，使用方便，達(dá)到了舒適、便捷、節(jié)能的效果。

4 ? ?結(jié)語

智能家居在國(guó)內(nèi)雖然發(fā)展了十幾年，但還是一個(gè)新興的行業(yè)，目前國(guó)家非常重視，出臺(tái)了如《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設(shè)備描述方法》（GB/T 35134—2017）和《智能家居自動(dòng)控制設(shè)備通用技術(shù)要求》（GB/T 35136—2017）等多部關(guān)于智能家居的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。隨著中國(guó)電子技術(shù)的飛速發(fā)展、人們生活水平的不斷提高以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活中的廣泛應(yīng)用，相信智能家居行業(yè)必將在中國(guó)市場(chǎng)擁有更加廣闊的發(fā)展前景。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 馮立祥.智能照明控制系統(tǒng)在某辦公樓會(huì)議場(chǎng)所的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2011（12）：201-202.

[2] 中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)智能化裝飾專業(yè)委員會(huì).智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品分類指導(dǎo)手冊(cè)[Z]，2012.

[3] 物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設(shè)備描述方法：GB/T 35134—2017[S].

[4] 智能家居自動(dòng)控制設(shè)備通用技術(shù)要求：GB/T 35136—2017[S].

收稿日期：2020-02-23

作者簡(jiǎn)介：馮立祥（1964—），男，河北人，工程師，研究方向：建筑電氣技術(shù)。