智能化住宅与未来家庭网关

摘要：通过对目前智能建筑技术的分析，介绍了当前智能化住宅的实现方式，在此基础上提出了智能住宅建设的新方向，也即未来家居就在“家庭网关”，并展望了智能化住宅未来发展的主导思想

关键词：智能化建筑、家庭网关、、lonworks、住宅智能化、模块化

引言

　　智能建筑起源于20世纪80年代初的美国，经过短短几十年的迅猛发展，已在世界各地逐步普及。近几年来，随着机的普及和建筑产业的发展，人们对居住环境要求的不断提高，智能化的住宅不仅成为房地产开发商投资的重点，而且也是人们购房的新热点。智能化住宅将成为21世纪的概念住宅。

当代智能化住宅的实现方式

　　近年来，随着计算机技术的高速发展和人们对居住环境要求的不断提高，“智能”的概念也进入到了住宅的建设当中。人们在选择住宅时，除了满足基本居住需求外，越来越注重绿色、环保、节能、智能控制等先进理念。与此同时，将PC、打印机、家电和安全系统等设备连续起来，使其成为一个互通信息、协同工作的家庭网络也在普通家庭日益普及，国内相关的产品技术也日臻成熟，在这种趋势下Lonworks总线技术以及在此基础上的家庭控制系统也应运而生。

　　在我国，住宅智能化、网络化已经成为一种趋势，国家智能建筑委员会推荐的基于Lonworks总线技术无疑成了其中的首选。小区智能化是一个综合性系统工程，要从其功能、性能、成本、扩充能力及与相关技术的应用等多方面来考虑。不仅要考虑到系统初期建设的投资成本，更要考虑到系统在未来运行的实用性、可操作性，以及系统的运行与维护的成本。所以，在小区各项系统的设计选型时要全面考虑各个方面的因素，选用技术成熟，可靠性高并且有较好性价比的产品是至关重要的。

　　智能小区系统可以通过LonWorks技术互联成一个整体,使智能小区管理中心能集中管理,分散控制。运用LonWorks技术可以很容易地实现智能化住宅的所有功能,网络结构可以采用自由拓扑结构,布线容易。对不同系统的功能要求,对网络结构无需作任何修改,只需对LonWorks节点编写相应的程序,将其直接连接到控制网络上,使得整个智能小区具有很强的可扩展性。早期可以使用一些基本的功能,以后根据需要不断地增强系统的功能。

　　基于这样的需求，采用LonWorks技术所设计的家庭智能管理控制系统比较适合用于多表远传、安防、消防探测、紧急救援、家电控制、公共设备监测控制、车库管理、小区一卡通消费等各方面。基于LonWorks技术上的家庭网关将在不久的将来成为住宅智能家居的首选。

未来智能住宅就在“家庭网关”

　　伴随网络技术的发展：网络系统由窄带向宽带发展，进而步入家庭。新技术新产品的日新月异，网络化、自动化的家居系统不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。

• 家庭网关功能

　　利用信息技术，家庭网关可以实现以下功能：

1) 信息网络化：通过家庭网关，主人可以方便的接收电子邮件、浏览各种网上信息和订阅的各种电子期刊或杂志等；

2) 管理智能化：对家庭内各种通讯设备的运行进行管理，包括网络通讯协议的执行和网络资源的分配，以保证家庭网络系统的运行正常；

3)节能环保化：通过网络管理系统，监控家庭内各种设备的运行，如灯光控制、家电设备的远程控制、室内环境的优化调节等。同时还能够提供一些方面的优化决策控制，如能够根据不同用电时段和峰谷电费差价，合理控制家电的运行，以达到节能环保的目的。

4) 居住安全化：通过安装各种检测报警装置实现家庭的保安、消防以及其它需求。如通过烟气传感器、温度传感器、特殊气体传感器，预防房间失火和有害气体过量；通过加装红外传感器、门磁、振动感应器、无线微波等报警装置，可防止窃贼入侵等等；

5) 运行自动化：家庭内各种设备都连接到网络上，通过网络上的管理软件，实现对设备的监测和故障诊断功能。一旦出现故障，家庭管理系统会给出提示，并自动通过家庭内的网间接口设备向设定的相应维修单位保修，无需主人亲自动手；

6) 操作简单化：因为该网络系统是在千家万户中使用的，考虑到使用者的年龄、职业、经历以及受程度等的差异，所以该系统的操作简单，方便，而且可靠，适应不同使用人群的需要。

7)个性化、模块化：随着信息时代的到来，个性化的要求在不断提高。未来数字家居应能够根据不同使用者的家庭环境、设备数量和类型、以及生活方式等可做相应的配置和调整，如可根据消费者的需求和可接受费用，定制相应的系统解决方案等。

由上述功能的描述，可以看到：家庭网关的建立为完成上述功能提供了一个硬件平台，而基于lonworks总线技术的智能家居产品对这些功能都可以轻松的实现，但还需要更加强大的系统管理软件支撑。

家庭网关特点
● 模块化、可独立式设备

　　系统分别按功能独立设计模块，安装时可以选择部分功能模块，也可以分步骤安装，这种功能结构不仅适合小区而且同样适合别墅安装，把家庭引入网络化环境。

● 设备兼容、分步实施

　　网关具有很好的扩展性、配置的灵活性和易操作性。用户可面对现实，立足现在，先满足当前的基本需求，然后再根据需要进行扩展。以后随着条件的不断改善，再购买新的模块产品并连接到该平台，分步实现高级智能家居功能。

● 可兼顾大量存在的非智能家电

　　考虑到目前家庭里已经大量存在的非智能家电，这种兼容性所带来的好处是明显的。

● 方便将来需要通过电视上网的用户

　　由于网络功能强大，因而将来通过电视实现上网的家庭可以通过电视来监控家居状况。

● 适合于智能家居的DIY

　　智能家居有一个重要特点，就是个性化定制。与选择家庭装修、家电设备、衣物和玩具一样，家庭网关模块的选配和安装也需要用户自己的参与，因此DIY将是未来智能家居的方向。

家庭网关优势

　　以机网络平台为基础的家庭网关系统具有以下优点。

第一，提供优秀的兼容性和扩展性。

　　各种模块接口能协调管理照明、控制、娱乐、安全、电话等多种系统，用户可以按照住宅或经济实力来定制智能家居环境，轻松添加新的子模块。

第二，智能家居信息平台可以提供高级控制特性。

　　允许用户通过简单的操作来定时控制设备、灵活地规划和更改控制流程、实现组合控制和条件控制等。

第三，操作界面友好，无须专门学习即可轻松掌握

　　通过清晰明了的智能家居管理界面，用户可以方便地对电视机、DVD/LD机、功放、空调等多种设备集中进行单功能控制或组合控制，将多种家用电器设备的一系列动作包含在一个组合按钮中，可以完成多种家用电器的操作。由于所有的控制均可自行定义，因此组合控制流程可以根据实际需要，自由地进行调整和改变。即使出差在外，也一样能通过电脑实时、实景地监控家居的安全情况，解除了后顾之忧。

探索将来

　　但是，智能家庭网关操作平台目前还存在一些问题。首先是技术标准目前还不完全统一；其次，宽带网运营商、接入商、增值服务商、宽带设备与宽带应用软件生产商、物业管理商等一系列商家的配合还尚需时日；第三，这种网络化平台难以兼容目前家庭里日益出现的各种新型信息家电。因此，其大规模的推广使用还需更多生产制造商和系统集成商的合作。

未来家居发展的指导思想

首先应更加强调“以人为本”的思想。

　　小区建设在未来将逐渐深入到建设智能化家庭。比如使小区居民可以在家实现更加广泛的“货币”交易或网上购物、网上医疗诊断、参观虚拟博物馆和图书馆、点播VOD家庭影院等。

其次“节能环保”的思想。

　　环保是21世纪的重要主题，所以未来小区建设将更多考虑环保问题。主要体现在小区住宅能源的供应上，要本着节能的原则，让小区设施在成为服务环节中一员的同时，使小区居民、小区设施、小区环境高度统一、和谐，融为一体。

奠基未来(一) -智能家居的中央处理平台，《计算机世界报》 第21期 B5、B6

杨春芝揭开数字家庭的面纱，清华同方数字家园产品公司，2002年7月19日

刘叶冰英国的智能型住宅《住宅产业》2002第5期 11-13