智能家居又稱智慧家居或智能住宅，在國(guó)外常稱為Smart Home或Home Automation，其概念的起源很早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國(guó)聯(lián)合科技公司將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州哈特佛市的City Place Building時(shí)，才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”，從此揭開了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕。

智能家居是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日常事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

7．3．1 智能家居系統(tǒng)

智能家居系統(tǒng)包含的主要子系統(tǒng)有：家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能家居（中央）控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)（如TVC平板音響）、家庭影院與多媒體系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)等八大系統(tǒng)。其中，智能家居（中央）控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)是必備系統(tǒng)，家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、家庭影院與多媒體系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)為可選系統(tǒng)（智能家居系統(tǒng)模擬見圖7．35、智能家居系統(tǒng)原理見圖7．36），各子系統(tǒng)可利用智能主機(jī)或紅外轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行控制（見圖7．37、圖7．38）。

圖7．35 智能家居系統(tǒng)模擬圖

圖7．36 智能家居系統(tǒng)原理圖

圖7．37 智能主機(jī)

圖7．38 紅外轉(zhuǎn)發(fā)器

1）智能照明控制系統(tǒng)

可實(shí)現(xiàn)對(duì)全宅燈光的智能管理，可以用遙控等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)全宅燈光的遙控開關(guān)、調(diào)光、全開全關(guān)及“會(huì)客”“影院”等多種一鍵式燈光場(chǎng)景效果的實(shí)現(xiàn)；并可用定時(shí)控制、電話遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)本地及互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制等多種控制方式實(shí)現(xiàn)功能，從而達(dá)到智能照明的節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的功能，其優(yōu)點(diǎn)有：

①控制：就地控制、多點(diǎn)控制、遙控控制、區(qū)域控制等。

②安全：通過弱電控制強(qiáng)電方式，控制回路與負(fù)載回路分離。

③簡(jiǎn)單：智能燈光控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單靈活、安裝方便。

④靈活：根據(jù)環(huán)境及用戶需求的變化，只需通過軟件修改設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)燈光布局的改變和功能擴(kuò)充。

智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)置方式包括有線控制（見圖7．39）和無線控制（見圖7．40）兩種模式。有線控制的結(jié)構(gòu)為將控制器放置于強(qiáng)電箱內(nèi)，開關(guān)和中控主機(jī)分別通過弱電控制線路進(jìn)行控制。優(yōu)點(diǎn)在于安全穩(wěn)定；缺點(diǎn)在于方案設(shè)計(jì)要求高，線路架設(shè)要求高，后期拓展改動(dòng)困難。這種方式主要適用大面積的商用場(chǎng)所等有專人集中管理的場(chǎng)所。無線控制的結(jié)構(gòu)大體上與傳統(tǒng)的家裝布線方式一樣，遙控開關(guān)直接控制燈光，中控主機(jī)發(fā)射無線信號(hào)控制開關(guān)的工作狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)在于安裝和布線簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)在于信號(hào)覆蓋、干擾、重碼等問題上有缺陷，不適合大規(guī)模集中使用。

圖7．39 有線控制模式

圖7．40 無線控制模式

智能照明控制系統(tǒng)的主要設(shè)備涉及各類智能開關(guān)、智能燈泡、智能插座等（見圖7．41—圖7．43）。

圖7．41 智能插座

圖7．42 智能照明燈泡

圖7．43 智能開關(guān)

2）智能電器控制系統(tǒng)

電器控制采用弱電控制強(qiáng)電方式，既安全又智能，可以用遙控、定時(shí)等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)家里的飲水機(jī)、插座、空調(diào)、地暖、投影機(jī)、新風(fēng)系統(tǒng)等進(jìn)行智能控制，避免飲水機(jī)在夜晚反復(fù)加熱影響水質(zhì)，在外出時(shí)斷開插座通電，避免電器發(fā)熱引發(fā)安全隱患；對(duì)空調(diào)地暖進(jìn)行定時(shí)或者遠(yuǎn)程控制，隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度和室內(nèi)空氣質(zhì)量的調(diào)節(jié)控制。其優(yōu)點(diǎn)有：

①方便：就地控制、場(chǎng)景控制、遙控控制、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制、手機(jī)控制等。

②控制：通過紅外或者協(xié)議信號(hào)控制方式，安全方便、互不干擾。

③健康：通過智能檢測(cè)器，可以對(duì)家里的溫度、濕度、亮度進(jìn)行檢測(cè)，并驅(qū)動(dòng)電器設(shè)備自動(dòng)工作。

④安全：系統(tǒng)可以根據(jù)生活節(jié)奏自動(dòng)開啟或關(guān)閉電路，避免不必要的浪費(fèi)和電氣老化引起的火災(zāi)。

圖7．44為智能空調(diào)控制系統(tǒng)模式圖。

圖7．44 智能空調(diào)控制系統(tǒng)

3）智能安防監(jiān)控系統(tǒng)

隨著人們居住環(huán)境的升級(jí)，人們?cè)絹碓街匾曌约旱膫€(gè)人安全和財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)人、家庭以及住宅的小區(qū)的安全方面提出了更高的要求；同時(shí)，隨著城市流動(dòng)人口的急劇增加，給城市的社會(huì)治安增加了新的難題，要保障小區(qū)的安全，防止偷搶事件的發(fā)生，就必須有自己的安全防范系統(tǒng)，人防的保安方式難以適應(yīng)目前的要求，智能安防已成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。其功能模塊主要包括：視頻監(jiān)控、門禁一卡通、緊急求助、煙霧檢測(cè)報(bào)警、燃?xì)庑孤秷?bào)警、碎玻探測(cè)報(bào)警、紅外雙鑒探測(cè)報(bào)警等（見圖7．45～7．50）。其優(yōu)點(diǎn)有：

①安全：安防系統(tǒng)可以對(duì)陌生人入侵、煤氣泄漏、火災(zāi)等情況提前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通知主人。

②簡(jiǎn)單：操作非常簡(jiǎn)單，可以通過遙控器或者門口控制器進(jìn)行布防或者撤防。

③實(shí)用：視頻監(jiān)控系統(tǒng)依靠安裝在室外的攝像機(jī)可以有效地阻止小偷進(jìn)一步行動(dòng)，并且也可以在事后取證給警方提供有利證據(jù)。

圖7．45 可視對(duì)講應(yīng)用系統(tǒng)圖

圖7．46 智能數(shù)字化社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)圖

圖7．47 電梯聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)圖

圖7．48 停車場(chǎng)管理系統(tǒng)圖

圖7．49 社區(qū)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)圖

圖7．50 家居安防系統(tǒng)和緊急求助系統(tǒng)圖

4）智能背景音樂系統(tǒng)

家庭背景音樂是在公共背景音樂的基本原理基礎(chǔ)上，結(jié)合家庭生活的特點(diǎn)發(fā)展而來的新型背景音樂系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說，就是在家庭任何一間房子里，比如花園、客廳、臥室、酒吧、廚房或衛(wèi)生間，可以將MP3、FM、DVD、計(jì)算機(jī)等多種音源進(jìn)行系統(tǒng)組合，讓每個(gè)房間都能聽到美妙的背景音樂。音樂系統(tǒng)即可以美化空間，又起到很好的裝飾作用，其設(shè)置方式見圖7．51。其優(yōu)點(diǎn)有：

①獨(dú)特：與傳統(tǒng)音樂不同，專業(yè)針對(duì)家庭進(jìn)行設(shè)計(jì)。

②效果：采用高保真雙聲道立體聲喇叭，音質(zhì)效果非常好。

③簡(jiǎn)單：控制器人性化設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單，無論老人小孩都會(huì)操作。

④方便：人性化、主機(jī)隱蔽安裝，只需通過每個(gè)房間的控制器或者遙控器就可以控制。

圖7．51 智能背景音樂系統(tǒng)設(shè)置圖

5）智能視頻共享系統(tǒng)

智能視頻共享系統(tǒng)是將數(shù)字電視機(jī)頂盒、DVD機(jī)、錄像機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)等視頻設(shè)備集中安裝于隱蔽的地方，系統(tǒng)可以做到讓客廳、餐廳、臥室等多個(gè)房間的電視機(jī)共享家庭影音庫(kù)，并可以通過遙控器選擇自己喜歡的音源進(jìn)行觀看（見圖7．52）。采用這樣的方式既可以讓電視機(jī)共享音視頻設(shè)備，又不需要重復(fù)購(gòu)買設(shè)備和布線，既節(jié)省了資金又節(jié)約了空間。其優(yōu)點(diǎn)有：

①簡(jiǎn)單：布線簡(jiǎn)單，一根線可以傳輸多種視頻信號(hào)，操作更方便。

②實(shí)用：無論主機(jī)在哪里，一個(gè)遙控器就可以對(duì)所有視頻主機(jī)進(jìn)行控制。

③安全：采用弱電布線，網(wǎng)線傳輸信號(hào)，即使以后升級(jí)還是用網(wǎng)線。

圖7．52 智能視頻共享系統(tǒng)模式圖

7．3．2 智能家居設(shè)計(jì)

智能家居是融合了自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化、智能化的家居控制系統(tǒng)。衡量一個(gè)住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)的成功與否，并非僅僅取決于智能化系統(tǒng)的多少、系統(tǒng)的先進(jìn)性或集成度，而是取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置是否經(jīng)濟(jì)合理并且系統(tǒng)能否成功運(yùn)行，系統(tǒng)的使用、管理和維護(hù)是否方便，系統(tǒng)或產(chǎn)品的技術(shù)是否成熟適用。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循以下原則：

1）實(shí)用性和便利性

智能家居最基本的目標(biāo)是為人們提供一個(gè)舒適、安全、方便和高效的生活環(huán)境。對(duì)智能家居產(chǎn)品來說，最重要的是以實(shí)用為核心，產(chǎn)品以實(shí)用性、易用性和人性化為主。

在設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)用戶對(duì)智能家居功能的需求，整合以下最實(shí)用最基本的家居控制功能，包括：智能家電控制、智能燈光控制、電動(dòng)窗簾控制、防盜報(bào)警、門禁對(duì)講、煤氣泄露等，同時(shí)還可以拓展諸如三表抄送、視頻點(diǎn)播等服務(wù)增值功能。同時(shí)，充分考慮用戶體驗(yàn)，注重操作的便利性和直觀性，最好能采用圖形圖像化的控制界面，讓操作所見即所得。

2）可靠性

整個(gè)建筑的各個(gè)智能化子系統(tǒng)應(yīng)能24h運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)的安全性、可靠性和容錯(cuò)能力應(yīng)給予高度重視。對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)，在電源、系統(tǒng)備份等方面采取相應(yīng)的容錯(cuò)措施，保證系統(tǒng)正常安全使用，具備應(yīng)付各種復(fù)雜環(huán)境變化的能力。

3）標(biāo)準(zhǔn)性

智能家居系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)依照國(guó)家和地區(qū)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保系統(tǒng)的擴(kuò)充性和擴(kuò)展性，在系統(tǒng)傳輸上采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP／IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證不同廠商之間系統(tǒng)可以兼容與互聯(lián)。系統(tǒng)的前端設(shè)備是多功能的、開放的、可以擴(kuò)展的設(shè)備，如系統(tǒng)主機(jī)、終端與模塊采用標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì)，為家居智能系統(tǒng)外部廠商提供集成的平臺(tái)，而且其功能可以擴(kuò)展，當(dāng)需要增加功能時(shí)，不必再開挖管網(wǎng)，簡(jiǎn)單可靠、方便節(jié)約。設(shè)計(jì)選用的系統(tǒng)和產(chǎn)品能夠使本系統(tǒng)與未來不斷發(fā)展的第三方受控設(shè)備進(jìn)行互通互連。

4）方便性

布線安裝應(yīng)考慮成本、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性的問題，一定要選擇布線簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，施工時(shí)可與小區(qū)寬帶一起布線，簡(jiǎn)單、容易；設(shè)備方面應(yīng)容易學(xué)習(xí)掌握、操作和維護(hù)簡(jiǎn)便。

圖7．53為普通智能家居設(shè)計(jì)方案，具體如下。

（1）設(shè)計(jì)宗旨

用戶操作方便，功能實(shí)用，外觀美觀大方，同時(shí)要化繁為簡(jiǎn)、高度人性化、注重健康、娛樂生活、保護(hù)私密。

（2）設(shè)計(jì)區(qū)域

門廳、客廳、餐廳、廚房、臥室、衛(wèi)生間等。

（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容

窗口／門口：紅外幕簾探測(cè)器、門磁、煙感／煤感、緊急按鈕（主要為紅外報(bào)警）。

如果有非法入侵，會(huì)立即報(bào)警，智能家居主機(jī)屏幕顯示報(bào)警區(qū)域，同時(shí)撥打指定的電話，并發(fā)送報(bào)警信息到手機(jī)，輸入密碼，可以消除報(bào)警。

玄關(guān)：感應(yīng)燈光控制器、智能門鎖（鎖模塊）。

主人回家或客人來訪時(shí)，燈光自動(dòng)打開，方便主人開鎖（密碼或指紋）和客人按門鈴，燈光過后會(huì)自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉。

圖7．53 智能家居設(shè)計(jì)方案示意圖

門廳：智能開關(guān)、情景控制器、感應(yīng)燈光控制器、紅外感應(yīng)報(bào)警器（延時(shí)）。

主人進(jìn)入燈光自動(dòng)亮起，方便主人換鞋和行走，并延時(shí)關(guān)閉?？稍O(shè)置“回家模式”，完成撤防、開啟大廳燈光、開啟指定區(qū)域背景音樂，開啟指定區(qū)域空調(diào)、采暖系統(tǒng)；也可設(shè)置“離家模式”，完成設(shè)防、關(guān)閉全宅燈光、空調(diào)、地暖、背景音樂等家電。

客廳／餐廳：智能開關(guān)、情景控制器、紅外感應(yīng)報(bào)警器、智能家居控制主機(jī)、集中型音樂主機(jī)、音樂控制面板、音響、空調(diào)溫控器、地暖溫控器、智能家居遙控器、電動(dòng)窗簾（窗簾手控器）。

可設(shè)置“會(huì)客模式”“娛樂模式”“就餐模式”等多個(gè)模式，不同場(chǎng)合只需一鍵操控，彰顯氣派和尊貴。如：“就餐模式”，燈光開啟到合適的亮度，背景音樂也響起了柔和的曲目，窗簾慢慢關(guān)閉。所有設(shè)備也可單獨(dú)開啟關(guān)閉（控制方式可以手動(dòng)，也可以通過手機(jī)或者遙控器）。

廚房：智能開關(guān)、煙感探測(cè)器、煤感探測(cè)器、紅外幕簾探測(cè)器、機(jī)械手、排風(fēng)扇、開窗器。

發(fā)生報(bào)警險(xiǎn)情時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉煤氣閥、開啟排風(fēng)扇、窗戶打開，同時(shí)短信通知主人。

衛(wèi)生間：智能開關(guān)、換氣扇、智能插座、地暖溫控器、緊急按鈕。

開門后燈光自動(dòng)亮起，排風(fēng)扇自動(dòng)換氣，人離開后燈光和排風(fēng)扇延時(shí)關(guān)閉。在寒冷的冬季，清晨主人還在睡眠中，衛(wèi)生間自動(dòng)定時(shí)加熱，方便主人起床后使用。每個(gè)衛(wèi)生間設(shè)有緊急按鈕，方便緊急事件或脅迫時(shí)使用。

臥室：智能開關(guān)、安裝控制器、情景控制器、音樂控制面板、音響、緊急按鈕、空調(diào)控制器、地暖控制器、紅外感應(yīng)報(bào)警器。

可設(shè)置“起夜”“起床”“看電視”等場(chǎng)景。例如，“起夜”地腳燈打開，衛(wèi)生間的燈同時(shí)也打開；“起床”燈光亮起，窗簾自動(dòng)打開。每個(gè)臥室設(shè)有緊急按鈕，方便緊急事件或脅迫時(shí)使用。床頭安裝控制器可實(shí)現(xiàn)雙控多控功能，如起夜后可以在床頭把過道和衛(wèi)生間燈關(guān)閉。