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    索拉物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統解決方案

    文章來(lái)源:本站人氣:13356發(fā)表時(shí)間:2019-11-14 15:20:18

    一. 智能家居背景簡(jiǎn)介 

        智能家居概念的起源很早,但一直未有具體的建筑案例出現,直到1984年美國聯(lián)合科技公司(United Techno1ogies Building System)將建筑設備信息化、整合化概念應用于美國康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding時(shí),才出現了首棟的“智能型建筑”,從此也揭開(kāi)了全世界爭相建造智能家居的序幕。 

        經(jīng)過(guò)多年的需求累積,目前通常把智能家居定義為利用計算機、網(wǎng)絡(luò )和綜合布線(xiàn)技術(shù),通過(guò)家庭信息管理平臺將與家居生活有關(guān)的各種子系統有機地組合成一個(gè)系統。具體來(lái)說(shuō),就是首先在一個(gè)家居中建立一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò ),為家庭信息提供必要的通路,在家庭網(wǎng)絡(luò )操作系統的控制下,通過(guò)相應的硬件和執行機構,實(shí)現對所有家庭網(wǎng)絡(luò )上的家電和設備的控制和監測。其次,它們都要通過(guò)一定的網(wǎng)絡(luò )平臺,構成與外界的通訊通道,以實(shí)現與家庭以外的世界溝通信息,滿(mǎn)足遠程控制、監測和交換信息的需求。最終達到滿(mǎn)足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。 

        隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟結構、家庭人口結構以及信息技術(shù)的的發(fā)展變化以及人類(lèi)對家居環(huán)境的安全性、舒適性、效率性要求的提高,造成家居智能化的需求大大增加,同時(shí)越來(lái)越多的家庭要求智能家居產(chǎn)品不僅要滿(mǎn)足一些基本的需求,更要求智能家居系統在功能擴展、外延甚至服務(wù)方面能夠做到簡(jiǎn)單、方便、安全。 

        二. 常用智能家居技術(shù)介紹及比較 

        雖然智能家居的概念很早就出現,市場(chǎng)需求也一直存在,但長(cháng)期以來(lái)智能家居的發(fā)展由于受制于相關(guān)技術(shù)的突破,一直沒(méi)有得到大規模的應用普及。目前市場(chǎng)存在的智能家居技術(shù)介紹如下: 

        1.有線(xiàn)方式 

        這種方式所有的控制信號必須通過(guò)有線(xiàn)方式連接,控制器端的信號線(xiàn)更是多得嚇人,一但遇到問(wèn)題排查也相當困難。有線(xiàn)方式缺點(diǎn)非常突出,布線(xiàn)繁雜、工作量大、成本高、維護困難、不易組網(wǎng)。這些缺點(diǎn)最終導致有線(xiàn)方式的智能家居只停留在概念和試點(diǎn)階段,無(wú)法大規模推廣。 

        2.無(wú)線(xiàn)方式 

        用于智能家居的無(wú)線(xiàn)系統需要滿(mǎn)足幾個(gè)特性:低功耗、穩定、易于擴展并網(wǎng);至于傳輸速度顯然不是此類(lèi)應用的重點(diǎn)。目前幾種可用于智能家居的無(wú)線(xiàn)方式 

        藍牙:是一種支持設備短距離通信(一般10m內)的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話(huà)、PDA、無(wú)線(xiàn)耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交換。但這種技術(shù)通訊距離太短,同時(shí)屬于點(diǎn)對點(diǎn)通訊方式,對于智能家居的要求來(lái)說(shuō)根本不適用。 

        WIFI:其實(shí)就是 IEEE 802.11b 的別稱(chēng),是由一個(gè)名為“無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)相容聯(lián)盟”(Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA)的組織所發(fā)布的業(yè)界術(shù)語(yǔ),中文譯為“無(wú)線(xiàn)相容認證”。它是一種短程無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),能夠在數百米范圍內支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線(xiàn)電信號。它的最大特點(diǎn)就是方便人們隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)。但對于智能家居應用來(lái)說(shuō)缺點(diǎn)卻很明顯,功耗高、組網(wǎng)專(zhuān)業(yè)性強。高功耗對于隨時(shí)隨地部署低功耗傳感器是非常致命的缺陷,所以wifi雖然非常普及,但在智能家居的應用中只是起到輔助補充的作用。 

        315M/433M/868M/915M:這些無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)廣泛運用在車(chē)輛監控、遙控、遙測、小型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)數據采集系統、無(wú)線(xiàn)標簽、身份識別、非接觸RF等場(chǎng)所,也有廠(chǎng)商將其引入智能家居系統,但由于其抗干擾能力弱,組網(wǎng)不便,可靠性一般,在智能家居中的應用效果差強人意,泛善可陳,最終被主流廠(chǎng)商拋棄。 

        Zigbee:Zigbee的基礎是IEEE 802.15。但IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議,因此Zigbee聯(lián)盟擴展了IEEE,對其網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議和API進(jìn)行了標準化。Zigbee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù),主要用于近距離無(wú)線(xiàn)連接。具有低復雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網(wǎng)、高可靠、超視距的特點(diǎn)。主要適合應用于自動(dòng)控制和遠程控制等領(lǐng)域,可以嵌入各種設備。簡(jiǎn)而言之,ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的近程無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)。 

        三. 物聯(lián)網(wǎng)背景下智能家居的理解 

        ZigBee最初預計的應用領(lǐng)域主要包括消費電子、能源管理、衛生保健、家庭自動(dòng)化、建筑自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的興起,ZigBee又獲得了新的應用機會(huì )。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )邊緣應用最多的就是傳感器或控制單元,這些是構成物聯(lián)網(wǎng)的最基礎最核心最廣泛的單元細胞,而ZigBee能夠在數千個(gè)微小的傳感傳動(dòng)單元之間相互協(xié)調實(shí)現通信,并且這些單元只需要很少的能量,以接力的方式通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波將數據從一個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)傳到另一個(gè)節點(diǎn),所以它的通信效率非常高。這種技術(shù)低功耗、抗干擾、高可靠、易組網(wǎng)、易擴容,易使用,易維護、便于快速大規模部署等特點(diǎn)順應了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的要求和趨勢。目前來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)和ZigBee技術(shù)在智能家居、工業(yè)監測和健康保健等方面的應用有很大的融合性。 

        值得注意的是,物聯(lián)網(wǎng)的興起將給ZigBee帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。因為物聯(lián)網(wǎng)的目的是要將各種信息傳感傳動(dòng)單元與互聯(lián)網(wǎng)結合起來(lái)從而形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò ),在這個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò )中,傳感傳動(dòng)單元與通信網(wǎng)絡(luò )之間需要數據的傳輸,而相對其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)而言,ZigBee以其在投資、建設、維護等方面的優(yōu)勢,必將在物聯(lián)網(wǎng)型智能家居領(lǐng)域獲得更廣泛的應用。 

        四. 方案選擇 

        作為一個(gè)標準的智能家居,需要覆蓋多方面的應用,但前提條件一定是任何一個(gè)普通消費者都能夠非常簡(jiǎn)單快捷地自行安裝部署甚至擴展應用,而不需要專(zhuān)業(yè)的安裝人員上門(mén)安裝。一個(gè)典型的智能家居系統通常需要下列設備: 

        編號 產(chǎn)品名稱(chēng) 型號 備注  
        1 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)關(guān) WL-GW-A 連接網(wǎng)絡(luò ) 中轉控制信號  
        2 無(wú)線(xiàn)調光開(kāi)關(guān) WL-DS-A01  
        3 無(wú)線(xiàn)溫度濕度傳感器 WL-TH-01  
        4 無(wú)線(xiàn)智能插座 WL-ICS-A01  
        5 無(wú)線(xiàn)紅外轉發(fā)器 WL-ZRFC-01  
        6 無(wú)線(xiàn)紅外入侵探測器 WL-MD-A  
        7 無(wú)線(xiàn)空氣質(zhì)量探測器 WL-AQD-A01  
        8 無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴  
        9 無(wú)線(xiàn)門(mén)、窗磁感應器 WL-DWS-01  
        10 無(wú)線(xiàn)可燃氣閥門(mén)  
        11 無(wú)線(xiàn)可燃氣泄漏探測器 WL-GD-A01B  
        12 無(wú)線(xiàn)自動(dòng)窗簾 WL-WCC-01 

        相關(guān)設備簡(jiǎn)要說(shuō)明: 

        無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān):是所有無(wú)線(xiàn)傳感器和無(wú)線(xiàn)聯(lián)動(dòng)設備的信息收集控制終端。所有傳感、探測器將收集到的信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)傳到授權手機、平板電腦、電腦等管理設備,另外控制命令由管理設備通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)發(fā)送給聯(lián)動(dòng)設備。 

        比如家中無(wú)人時(shí)門(mén)被打開(kāi),門(mén)磁偵測到有人闖入,則將闖入報警通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)發(fā)送給主人手機,手機收到信息發(fā)出震動(dòng)鈴聲提示,主人確認后發(fā)出控制指令,電磁門(mén)鎖自動(dòng)落鎖并觸發(fā)無(wú)線(xiàn)聲光報警器發(fā)出報警。 

        無(wú)線(xiàn)智能調光開(kāi)關(guān):該開(kāi)關(guān)可直接取代家中的墻壁開(kāi)關(guān)面板,通過(guò)它不僅可以像正常開(kāi)關(guān)一樣使用,更重要的是它已經(jīng)和家中的所有物聯(lián)網(wǎng)設備自動(dòng)組成了一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感控制網(wǎng)絡(luò ),可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)向其發(fā)出開(kāi)關(guān)、調光等指令。其意義在于主人離家后無(wú)需擔心家中所有的電燈是否忘了關(guān)掉,只要主人離家,所有忘關(guān)的電燈會(huì )自動(dòng)關(guān)閉?;蛘咴谀闼X(jué)時(shí)你無(wú)需逐個(gè)房間去檢查燈是否開(kāi)著(zhù),你需要做的只需按下裝在床頭的睡眠按鈕,所有燈光會(huì )自動(dòng)關(guān)閉,同時(shí)你夜間起床時(shí),燈光會(huì )自動(dòng)調節至柔和,從而保證睡眠的質(zhì)量。 

        無(wú)線(xiàn)溫濕度傳感器:主要用于探測室內、室外溫濕度。雖然絕大多數空調都有溫度探測功能,但由于空調的體積限制,它只能探測到出風(fēng)口空調附近的溫度,這也正是很多消費者感覺(jué)感覺(jué)其溫度不準的重要原因。有了無(wú)線(xiàn)溫濕度探測器,你就可以確切地知道室內準確的溫濕度。其現實(shí)意義在于當室內溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)能夠提前啟動(dòng)空調調節溫度。比如當你在回家的路上,家中的無(wú)線(xiàn)溫濕度傳感器探測出房間溫度過(guò)高則會(huì )啟動(dòng)空調自動(dòng)降溫,等你回家時(shí),家中已經(jīng)是一個(gè)宜人的溫度了。另外無(wú)線(xiàn)溫濕度傳感器對于你早晨出門(mén)也有著(zhù)特別意義,當你呆在空調房間時(shí),你對戶(hù)外的溫度是沒(méi)有感覺(jué)的,這時(shí)候裝在墻壁外的溫濕度傳感器就可以發(fā)揮作用,它可以告訴你現在戶(hù)外的實(shí)時(shí)溫度,根據這個(gè)準確溫度你就可以決定自己的穿著(zhù)了,而不會(huì )出現出門(mén)后才穿多或者穿少的尷尬了。 

        無(wú)線(xiàn)智能插座:主要用于控制家電的開(kāi)關(guān),比如通過(guò)它可以自動(dòng)啟動(dòng)排氣扇排氣,這在炎熱的夏天對于密閉的車(chē)庫是一個(gè)有趣的應用。當然它還可以控制任何你想控制的家電,只要將家電的插頭插上無(wú)線(xiàn)智能插座即可,比如飲水機、電熱水器等等。 

        無(wú)線(xiàn)紅外轉發(fā)器:這個(gè)產(chǎn)品主要是用于家中可以被紅外遙控器控制的設備,比如空調、電動(dòng)窗簾、電視等等。通過(guò)無(wú)線(xiàn)紅外轉發(fā)器,你可以遠程無(wú)線(xiàn)遙控空調,你也可以不用起床就關(guān)閉窗簾等。這是個(gè)很有意義的產(chǎn)品,它可以將傳統的家電立即轉換成智能家電。 

        無(wú)線(xiàn)紅外防闖入探測器:這個(gè)產(chǎn)品主要用于防非法入侵,比如當你按下床頭的無(wú)線(xiàn)睡眠按鈕后,關(guān)閉的不僅是燈光,同時(shí)它也會(huì )啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)紅外防闖入探測器自動(dòng)設防,此時(shí)一旦有人入侵就會(huì )發(fā)出報警信號并可按設定自動(dòng)開(kāi)啟入侵區域的燈光嚇退入侵者?;蛘弋斈汶x家后它會(huì )自動(dòng)設防,一旦有人闖入,會(huì )通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)自動(dòng)提醒你的手機并接受你手機發(fā)出的警情處理指令。 

        無(wú)線(xiàn)空氣質(zhì)量傳感器:該傳感器主要探測臥室內的空氣質(zhì)量是否混濁,這對于要回家休息的你很有意義,特別是有嬰幼兒的家庭尤其重要。它通過(guò)探測空氣質(zhì)量告訴你目前室內空氣是否影響健康,并可通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)相關(guān)設備優(yōu)化調節空氣質(zhì)量。 

        無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴:這種門(mén)鈴對于大戶(hù)型或別墅很有價(jià)值。出于安全考慮,大多數人睡覺(jué)時(shí)會(huì )關(guān)閉房門(mén),此時(shí)有人來(lái)訪(fǎng)按下門(mén)鈴,在房間內很難聽(tīng)到鈴聲。這種無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴能夠將按鈴信號傳遞給床頭開(kāi)關(guān)提示你有人造訪(fǎng)。另外在家中無(wú)人時(shí),按門(mén)鈴的動(dòng)作會(huì )通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳遞給你的手機,而這對你了解家庭的安全現狀和來(lái)訪(fǎng)信息非常重要。 

        無(wú)線(xiàn)門(mén)磁、窗磁:主要用于防入侵。當你在家時(shí),門(mén)、窗磁會(huì )自動(dòng)處于撤防狀態(tài),不會(huì )觸發(fā)報警,當你離家后,門(mén)、窗磁會(huì )自動(dòng)進(jìn)入布防狀態(tài),一旦有人開(kāi)門(mén)或開(kāi)窗就會(huì )通知你的手機并發(fā)出報警信息。與傳統的門(mén)窗磁相比,無(wú)線(xiàn)門(mén)窗磁無(wú)需布線(xiàn),裝上電池即可工作,安裝非常方便,安裝過(guò)程一般不超過(guò)2分鐘。另外對于有保險柜的家庭來(lái)說(shuō),這種傳感器還能夠偵測并記錄下保險柜每次被打開(kāi)或者關(guān)閉的時(shí)間并及時(shí)通知授權手機。 

        太陽(yáng)能無(wú)線(xiàn)智能閥門(mén):這是通過(guò)太陽(yáng)能供電的無(wú)線(xiàn)澆灌系統。一般工作流程是土壤濕度傳感器將土壤含水情況發(fā)送給無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān),一旦土壤缺水,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)就會(huì )發(fā)出控制指令給無(wú)線(xiàn)智能閥門(mén)通知供水,同時(shí)將供水時(shí)間和供水量傳遞給網(wǎng)關(guān),并通過(guò)網(wǎng)關(guān)保存在手機或其它設備上。 

        無(wú)線(xiàn)床頭睡眠按鈕:這是個(gè)可以固定或粘貼在床頭木板上的電池供電裝置,它的作用主要是幫助你在睡覺(jué)時(shí)關(guān)閉所有該關(guān)閉的電器同時(shí)啟動(dòng)安全系統進(jìn)入布防狀態(tài)。比如啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)紅外防闖入探測器、窗磁、門(mén)磁等進(jìn)入預警布防狀態(tài)。另外它也能幫助你啟動(dòng)夜間的照明模式,比如當你夜間起床時(shí),打開(kāi)的燈光就會(huì )很柔和,而不會(huì )像進(jìn)餐時(shí)那么明亮,即使這是同一盞燈。 

        無(wú)線(xiàn)燃氣泄漏傳感器:該傳感器主要是探測家中的燃氣泄漏情況,它無(wú)需布線(xiàn),一旦有燃氣泄漏會(huì )通過(guò)網(wǎng)關(guān)發(fā)出報警并通知授權手機。 

        無(wú)線(xiàn)輻射傳感器、無(wú)線(xiàn)空氣污染傳感器:對于一些對太陽(yáng)輻射敏感的人來(lái)說(shuō),這種傳感器具有特別的意義,通過(guò)它你可以準確知道出門(mén)前是否需要采取防太陽(yáng)輻射或者防污染防塵措施,而你唯一要做的就是看一下手機屏幕,因為戶(hù)外的輻射、污染等情況已經(jīng)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)傳到了你手機上了。 

        以上是一個(gè)典型的索拉物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統,當然物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的神奇之處在于你可以根據自身的需要自由組合或DIY,所有的安裝都不需要專(zhuān)業(yè)人員的參與,一個(gè)普通的消費者即可完成,而整過(guò)系統的安裝完成過(guò)程一般不超過(guò)半個(gè)小時(shí),這也是物聯(lián)網(wǎng)型智能家居產(chǎn)品與傳統智能家居產(chǎn)品的一個(gè)重要區別。 
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