2.1　先行了解：智能家居的基础概况

智能家居是现在非常火热的概念，它包括家居生活各个方面的智能化，是物联网应用非常重要的一个方面。本节将着重介绍智能家居的相关基础知识，以及智能家居是如何引导人们进入智能化的生活的。

2.1.1　智能家居具体概念

智能家居是利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术、自动控制技术、音视频技术等依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统连接起来的家居设施。

例如，将安防、灯光控制、煤气阀控制等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境。

通过智能家居，可智能控制太阳能热水器、中央空调、中央新风、中央除尘、地暖、家庭影院、中央热水、中央水处理、安防监控、家居智能、暖气片等，如图2-1所示。

1999年3月10日，微软公司董事长比尔·盖茨在深圳宣布了一项专门针对中国信息产业和家电市场的计划——“维纳斯计划”，这是为中国量身定制的数字生活家电解决方案，如图2-2所示。

该计划打算使用嵌入式“Windows CE”操作系统简化版本的顶置盒或VCD机，充分利用中国庞大的电视机资源，从而让中国大多数并不富裕的消费者领略到精彩的物联网世界。

其目标是要开发一个集计算、娱乐、交流、教育、通信等功能于一体或相结合的产品。而其产品最大的特点是价格便宜，易学易用，能够满足非电脑用户使用电脑和上网的需求。

遗憾的是，尽管微软耗资数十亿美元，在全球范围内力推“维纳斯计划”，向信息家电领域挺进，但这个轰轰烈烈的计划却最终以失败告终。

值得高兴的是，虽然当年微软的“维纳斯计划”最终没有成功，却为日后物联网的发展奠定了基础。

盖茨当年的梦想由苹果和谷歌通过iOS和Android实现了，主导了新一代产业，也开启了家居的智能时代。

智能家居又称智能住宅，是人们的一种居住环境。因其以住宅为平台安装有智能家居系统而得名。

智能家居能够让用户通过更方便的手段来管理家庭设备，从而达到轻松享受生活的目的。

例如，当你出门在外时，可以通过电话、电脑、互联网或者语音识别来远程遥控家居的智能系统，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动。你还可以使用遥控器控制房间内各种电器设备，在到家之前，就可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景，在读书时营造书房舒适的安静，在卧室里营造浪漫的灯光氛围，图2-3所示为智能家居的控制界面。

2.1.2　智能家居优势特点

智能家居概念的起源很早，但一直都不曾有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄克州哈特佛市的“City Place Building”时，才出现了首栋“智能型建筑”，从此拉开了全世界争相建造智能家居的序幕。

近年来智能家居行业的发展已步入正轨，成为全球的热门行业，其特点有以下几个方面。

1．安全可靠

安全是最基本的保证，从外部因素考虑，通过中控可以对房间内各个区域的灯光、家用电器、电动窗等设备进行集中控制。

即使出门在外，远程监控也可以在任何角落随时随地关注家里的老人和孩子，再也不用担心家里被盗、东西丢失了，如图2-4所示。

不仅如此，从内部因素考虑，智能家居的配套产品可以采用弱电技术，使产品处于低电压、低电流的工作状态，即使各智能化子系统24小时运转，也可以保障产品的寿命和安全性。

智能家居系统采用定时自检、通信应答、环境监控等相互结合的方式，达成系统运行的可执行、可评估、可报警功能，保障系统的可靠性，让用户用得放心。

2．便于管理

智能家居的基本目标是为用户提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境，配套产品以实用为核心，以易用、个性为方向。

传统家居需要我们一个一个地去按按钮，如果要看电视，就必须先走到电视机前开总开关；如果要开灯，就必须下床亲自找到电灯开关才行等。但是智能家居可通过电脑、手机、遥控器等移动终端登录网络，对灯光、安防、电动窗帘、天然气、空调等多个家用电器进行控制，如图2-5所示。

所以未来人们也能实现即使不在家，也可以远程招待客人。或者可以在到家之前，事先设置好自己想要的模式，让我们的家居“欢迎”我们。

3．操作简单

指尖轻轻一触便可实现回家、离家、会客、娱乐等多种情景模式操作，不用担心老人孩子不会用，只要拿起手机就能轻松搞定，如图2-6所示。

4．易于维护

智能家居分为总线式布线、无线通信和混合式3种安装方式。其中无线通信智能家居的安装、调试、维护、更换最为简单，如图2-7所示。

无线智能家居系统所有配套产品采用无线通信模式，安装、添加产品时，可根据用户的不同需求来添加增减设备。其DIY性强，局部控制元件故障不影响整个系统的运行，不需要布实体线，所以不会影响现有装修。

智能家居相应的设备可轻松扩展或拆卸，使得对系统的日常维护变得轻松方便。

5．个性实用

智能家居的设计本着“以人为本”的宗旨，根据用户对智能家居的需求，为用户提供实用的功能配置，包括但不局限于智能照明控制、智能家电控制、家居安防、环境监测、远程控制系统、个性设置平台等。

既可以实现遥控控制、本地控制、集中控制，也可以手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等。

智能家居可以结合市场上的前沿技术，实现用户的独特需求。

6．节省能源

可利用排程和传感设备来控制系统，做到只在需要的时候提供智能照明及空调开启和关闭，可根据环境的光线自动调节智能照明的亮度，以此实现节能减耗，实现流行的“低碳生活”，如图2-8所示。

7．标准规范

智能家居系统方案的设计和产品依照国家和地区的相关标准执行，来确保系统的扩充性和扩展性，例如系统通信传输采用标准的TCP/IP协议技术。

2.1.3　智能家居众多功能

智能家居的兴起，在于它比传统家居更便捷、更人性化。智能家居有遥控、电话、网络、集中控制等诸多功能，如表2-1所示。

续表

2.1.4　智能家居技术系统

在传统的家居生活中，很多家电如电视、空调等都是用遥控器控制开关，一旦人离开了房间，对它们就无法进行控制了。而智能家居中的家电，是可以用每天不离身的手机控制的。即主人离开了房间，也可以通过手机控制家电，如图2-9所示。

智能家居系统包含的主要子系统有家居布线系统、智能家居控制（中央）管理系统（包括数据安全管理系统）、家居照明控制系统、家庭安防系统、家庭网络系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统。

智能家居系统分为必备系统和可选系统。在智能家居系统产品的认定上，厂商生产的智能家居属于必备系统，能实现智能家居的主要功能。

那么哪些系统属于必备系统，而哪些系统属于可选系统呢？智能家居控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是智能家居中的必备系统，而家居布线系统、家庭网络系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统则为可选系统，如图2-10所示。

由于智能家居采用的技术标准与协议不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式。对于智能住宅需要有一个能支持语音、数据、家庭自动化、多媒体等多种应用的布线系统，这个系统就是智能化住宅布线系统。

但少数系统就不采用综合布线技术，而是改用电力载波技术。但是无论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务。因此网络通信技术是智能家居集成中最为关键的技术，如图2-11所示。

自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，被广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日常管理都有十分重要的作用。

家庭影院与多媒体系统包括家庭影视交换中心和背景音乐系统，是家庭娱乐的多媒体平台。它运用先进的微电脑技术、无线遥控技术和红外遥控技术，在程序指令的精确控制下，把机顶盒、卫星接收机、电脑等多路信号源，根据用户的需要，发送到每一个房间的电视机、音响等终端设备上，实现一机共享的多种视听设备。

安全防范技术也是智能家居系统中必不可少的技术。家庭安防系统包括：视频监控、门禁一卡通、对讲系统、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄漏报警、红外双鉴探测报警等方面的内容，如图2-12所示。

目前应用于智能家居的技术主要有三大技术，如表2-2所示。