基于ZigBee/現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)解決方案

智能家居系統(tǒng)概述

隨著全球信息化時(shí)代的不斷升溫，人們的生活方式、工作習(xí)慣也開(kāi)始悄然飛躍，人們對(duì)千百年來(lái)賴以生存的住宅，提出了智能化與人性化的要求，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，住戶可以做到足不出戶，享受更多精彩豐富的信息化生活，諸如網(wǎng)上購(gòu)物、炒股、遠(yuǎn)程教學(xué)、醫(yī)療、家庭娛樂(lè)等；自2001年以來(lái)，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的房地產(chǎn)項(xiàng)目打出了“寬帶智能化”等旗號(hào)，寬帶到戶已是住宅裝修時(shí)必須考慮的問(wèn)題。然而如何才能讓你的家真正實(shí)現(xiàn)智能化呢？為此，北京中芯優(yōu)電信息技術(shù)有限公司專門推出了智能家居系統(tǒng)解決方案。并且針對(duì)高校的高端實(shí)驗(yàn)內(nèi)容推出了基于智能家居系統(tǒng)解決方案的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

智能家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、依照人體工程學(xué)原理，融合個(gè)性需求，將與家居生活有關(guān)的各個(gè)子系統(tǒng)如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)、淋浴器等有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化綜合智能控制和管理，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗(yàn)。

北京中芯優(yōu)電信息技術(shù)有限公司研發(fā)的智能家居系統(tǒng)讓您輕松享受生活。當(dāng)您出門在外時(shí)，您可以通過(guò)電話、電腦來(lái)遠(yuǎn)程遙控您的家居各個(gè)智能系統(tǒng)；到家開(kāi)門時(shí)，借助紅外傳感器，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)過(guò)道燈，同時(shí)打開(kāi)電子門鎖，安防撤防，開(kāi)啟家中的照明燈具和窗簾迎接您的歸來(lái)；回到家里，使用遙控器您可以方便地控制房間內(nèi)各種電器設(shè)備，可以通過(guò)智能化照明系統(tǒng)選擇預(yù)設(shè)的燈光場(chǎng)景，讀書時(shí)營(yíng)造書房舒適的安靜；臥室里營(yíng)造浪漫的燈光氛圍；一個(gè)控制器可以遙控家里窗簾，給浴池放水并自動(dòng)加熱調(diào)節(jié)水溫，調(diào)整窗簾、燈光、音響的狀態(tài)；廚房配有可視電話，您可以一邊做飯，一邊接打電話或查看門口的來(lái)訪者；在公司上班時(shí)，家里的情況還可以顯示在辦公室的電腦或手機(jī)上，隨時(shí)查看；門口機(jī)具有拍照留影功能，家中無(wú)人時(shí)如果有來(lái)訪者，系統(tǒng)會(huì)拍下照片供您回來(lái)查詢……

智能家居系統(tǒng)特點(diǎn) 

1.始終在線的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，與互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)相連，為在家辦公提供了方便條件。

2.安全防范：智能安防可以實(shí)時(shí)監(jiān)控非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。一旦出現(xiàn)警情，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向中心發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)電器進(jìn)入應(yīng)急聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防范。

3.家電的智能控制和遠(yuǎn)程控制，如對(duì)燈光照明進(jìn)行場(chǎng)景設(shè)置和遠(yuǎn)程控制、電器的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等。

4.交互式智能控制：可以通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家電的聲控功能；通過(guò)各種主動(dòng)式傳感器（如溫度、聲音、動(dòng)作等）實(shí)現(xiàn)智能家居的主動(dòng)性動(dòng)作響應(yīng)。

5.環(huán)境自動(dòng)控制。如家庭中央空調(diào)系統(tǒng)。

6.提供全方位家庭娛樂(lè)。如家庭影院系統(tǒng)和家庭中央背景音樂(lè)系統(tǒng)。

7.現(xiàn)代化的廚衛(wèi)環(huán)境。主要指整體廚房和整體衛(wèi)浴。

8.家庭信息服務(wù)：管理家庭信息及與小區(qū)物業(yè)管理公司聯(lián)系。

9.家庭理財(cái)服務(wù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成理財(cái)和消費(fèi)服務(wù)。

10.自動(dòng)維護(hù)功能：智能信息家電可以通過(guò)服務(wù)器直接從制造商的服務(wù)網(wǎng)站上自動(dòng)下載、更新驅(qū)動(dòng)程序和診斷程序，實(shí)現(xiàn)智能化的故障自診斷、新功能自動(dòng)擴(kuò)展。

智能家居系統(tǒng)硬件描述

1.紅外通信

本系統(tǒng)將紅外作為智能家居核心系統(tǒng)的輔助控制設(shè)備，利用紅外通信來(lái)檢測(cè)非法入侵。

2.GPRS/GSM/3G通信

GPRS（General Packet Radio Service），即通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，面向用戶提供移動(dòng)分組的IP或者X.25連接。與GSM電路交換數(shù)據(jù)相比，GPRS在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載和支持上具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)：資源共享，頻帶利用率高，用戶只有在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才占有系統(tǒng)資源；數(shù)據(jù)傳輸率高，GPRS采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶能同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線信道，同一無(wú)線信道又可由多個(gè)用戶共享。理論上，GPRS最高傳輸率可達(dá)171.2kbit/s；支持 X.25協(xié)議和IP協(xié)議，可與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通互連；用戶永遠(yuǎn)在線且按流量、時(shí)間計(jì)費(fèi)，通信成本低。由此可見(jiàn)，將GPRS技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是最理想的選擇。本系統(tǒng)采用GPRS模塊提供短息報(bào)警功能。

3.Zigbee

ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)，可以嵌入各種設(shè)備中，同時(shí)支持地理定位功能。相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)具有超低功耗和成本的特點(diǎn),適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)，所以ZigBee技術(shù)非常適合用在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)應(yīng)用。本系統(tǒng)中利用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的控制。

4、現(xiàn)場(chǎng)總線，提供RS232、485、CAN總線接口。

HMI部分界面截圖，基于LinuxQT4.5的程序界面，絢麗的用戶體驗(yàn)

人機(jī)界面主程序

系統(tǒng)框圖，目前采用的是Zigbee傳輸，考慮實(shí)際應(yīng)用，建議先期采用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線

第一版主控界面和主控板