(一)家庭自動化的基本內容
主要包括家庭防盜係統和家庭小型中央空調、照明、熱水等機電設備的控製,以及由每家住戶的三表采集器通過公共電話網將電表、水表、煤氣表這三表數據傳送到小區的物業中心,構成住戶的三表出戶係統。
1.家庭防盜無線報警係統
家庭防盜無線報警係統,是以無線紅外探測器、無線門磁開關、無線煙感探測器、無線按鈕等各類無線探測器加上報警控製主機構成。當這些無線報警係統類無線探測器一旦被觸發,即向家中的報警控製主機發射信號,主機接收後立即發出警笛聲,並且自動撥打報警中心的電話號碼,向報警中心傳送警情,以便報警中心即時做出反應。
無線報警係統的特點是控製主機與各探測器之間均采用無線連接,不破壞裝修,也不損壞任何工程布線,發射距離可達100mm以上,同時係統采用先進的碼分多址技術,保障係統不會因頻率幹擾而產生誤報。係統還可根據用戶的不同需求,對係統設置成警戒、居家、鍾鳴、撤防和測試這五種模式中的一種,由用戶任意選擇。係統控製主機可有多個不同的用戶密碼來操作係統。係統控製主機的存儲器即使在完全掉電的情況下仍可保持用戶密碼及所有其他的係統編程信息。內置的數字通訊器可通過電話將主機連接到中心報警站。此外,數字通訊器還有定點識別功能,每個傳感器可直接向中心站報告,如果傳感器觸發一個警報或發生監測故障,則立即發送一個獨特的報告代碼以立即確認這個事件。
2.家用電器的啟停和調節管理
在每戶家中設置“家庭控製器”,將家中的溫7濕度、電器、照明、安全防範、對外通訊等進行集中的智能化操控,使整個住宅運作在最佳狀態。對家中的空調等主要電器設備還可進行遙控,如主人在外時可通過雙音頻電話機或手機撥打專用電話號碼,若家中無人應答時,家庭控製器自動接聽電話並提供語音信息,業主在語音提示下進行相應的操作,遙控啟動家中空調等電器,使其在業主到家之前提前開始工作,以提供舒適的環境。
3.收集家庭內的信息
通過家庭控製器可以收集了解家居運行的各種參數,如房間溫濕度、三表數據、被控家電狀態等。這些數據既可以在其自帶的顯示屏上顯示,又可以上傳至物業管理中心進行統計和計費。這是小區物業管理不可缺少的部分,也是未來住宅智能化的發展趨勢。
4.自動抄表及計費係統
三表遠傳計量係統的傳感器方式主要有光電管式、管式和霍爾元件式三種。以霍爾元件式最優,具有壽命長及安裝方便等特點。其工作原理是將霍爾元件固定在計量表的某一個位置上,將磁片固定在計量表的轉盤上,轉盤每旋轉一周,發出一個電脈衝信號,達到計量的目的。目前這三種傳感器對電表、水表、燃氣表改造非常簡單,也不影響原有的計量精度,構成以脈衝輸出的脈衝電度表、脈衝自來水表、脈衝煤氣表、脈衝熱水表和溫度傳感器,采暖適用於並聯式暖氣片的能量計量。
它由現場的信號采集器負責累計水、電、煤氣、暖氣等各種計量儀表的脈衝數或能量值,定時傳送到現場管理器。現場的區域管理器的作用是通信、數據儲存和簡單的數據處理。它通過將暫存的每個用戶的每天使用量傳送到電力、自來水、煤氣、熱力公司。
正在發展中的卡片計費電表係統,不用人工抄表和計費,而代之以購卡買電消費。雖然它隻是一種過渡性裝置,但是它卻是嚴格管理必須邁出的一步。可通過網絡進行各種應交費用的簡單查詢。並可通過家庭控製器上自帶的卡接口進行費用的結算。
5.申請社區服務
業主需要維修、搬運、遞送等社區服務時,通過家庭控製器提供的直通語音功能可直接同小區的社區服務中心聯係,說出自己的要求。而社區服務中心的工作站會自動顯示出要求服務業主的樓號和房號並記錄。物業管理部門也可通過小區網絡及控製業主發出交費通知及其他有關物業管理方麵的通知等。
(二)家庭監控錄像係統
它是最小型的監控錄像係統,是以畫麵分割器或者以場切換器為核心構成的係統,適用於攝像機數量不超過4個的小型監控,特點是既可靠又廉價。
該方案對家庭中大門、車庫、花園等每個監視點均以帶固定焦距鏡頭的攝像機來拍攝監控區域的環境狀況,並加以錄像。對家庭而言,攝像機數量一般不會超過4個,因此可以4畫麵分割器為核心來構成係統,為了保證監視與記錄的高效緊湊,則以場切換器比較適宜。場切換器比幀切換器的切換速度快了一倍,可獲得的信息更多。
用於此種監控係統的場切換器設備,近似於實時的連續畫麵,實現了高效率;也可進行現場監聽;回放時,音視頻可任選通道作全畫麵回放,也可以四畫麵方式回放圖像,既提高了畫麵檢索的效率,又可實現高精度的畫麵回放;該裝置自帶精度的時間發生器;具有圖像丟失報警功能,當諸如攝像機意外斷電或發生故障,致使某一通道的視頻信號丟失時,會自動產生報警信號,提醒家庭成員排除故障,杜絕了安全隱患;它具有菜單選擇和順序切換功能,順序切換時間可設定在之間;具備圖像靜止功能;在報警狀態下,可進行強製監控。
(三)典型家庭自動化係統的性能
典型家庭自動化係統最主要的優勢在於它能夠通過電話遠程遙控家中電器的工作。對於房間較多、電器和電燈較多的家庭,遙控功能會顯示出它的便捷功效。此外,安全是每個家庭都不得不重視的問題。因此,充分利用家庭自動化係統,將會給熱愛生活的人們增添無盡的樂趣。
可以根據主人的愛好與個性,或者根據家用電器的使用特性和經濟性方麵的考慮來配置和設定家用電器的工作模式。在家庭係統中具有電話鍵控、定時控製、防衛報警、管理、電器遙控等功能,屬於中上水準。
如果按照普通型實用配置,可取消管理係統及電控門鎖終端。另外,有一種經濟型配置,即取消電話控製功能,選用簡易型單純遙控型主控終端。如果要想分步實現,隻需更換主機及軟件即可。
家居自動化係統的控製主要有利用電源線路載頻、利用共用電視天線線路、利用電話線路、敷設專用線路及無線傳輸這5種方式。
1.電控應用功能
對於一般性用電器(如電燈、電熱水器、電視機、電飯煲等),隻要插入係統終端插座或在原有電器插座內安裝終端智能模塊,就可以實現係統控製了。主要控製功能有:
遙控開關一一使用遙控器可在任意位置對不同電器的工作狀態實施開關控製。
電話控製一一可通過外線電話撥人,用電話按鍵碼來控製室內的電器工作狀態。
定時控製可設定備電器終端的開關時間,係統將自動控製其通斷。記憶控製一一若設為記憶狀態,則係統能自動地控製各種電器按照預先設定的程式工作。
自適應控製——這是係統中最具特色的功能,它可以通過設定數據或自動監測環境狀態,確定某種控製程式,如為保持溫度、濕度、照度的特定狀態自動控製相關電器的運行。
終端功能——終端自身具有可調電流、零電位啟動、延遲開關、自我保護等獨立功能。
2.安保應用功能
係統可與各種傳感器連接並組成安全防範係統。
四、智能化住宅
(一)智能化住宅
智能化住宅也被稱為信息家庭是智能大廈向住宅和小型辦公室的擴展。智能化住宅與家庭自動化係統的區別在於更強調人的主觀能動性,重視人與居住係統的協調,從多方麵方便居住者的生活環境,全麵提高生活的質量。
所謂智能化住宅是指通過家庭內部網絡(或稱家庭總線)把家庭內包括電腦、電視、音響、電話、錄像各種信息設備和住宅設備連成一體,一起並入網絡之中,並與住宅外部環境相連,特別是都可以和互聯網相連接,從而提供工作、學習、娛樂等服務,創造具有多功能的信息化居住空間,構成一個完美的網絡化家庭。它主要包括室內不同位置的多個電話信息插座,可以隨時與外界溝通;有電腦插座,可連接局域網運行,從而實現在家中上班、網上瀏覽、網絡購物、收發郵件等;有閉路電視接口,既可實現家庭的保安監控,也可通過交互式電視係統進行視頻點播等娛樂活動。從而達到秀才不出門、縱覽天下事的理想境界。此外,室內溫度與照明控製係統能夠根據家庭環境的變化自動調節室內溫度和照度。高檔係統還會在下雨時自動關窗;陽光曝曬時卷簾會自動下落;家裏沒人時暖氣會自動調低;智能化特征非常明顯。
(二)家庭智能化總線協議
目前智能建築的智能化係統實行著多種現場控製總線,但它們都是基於工業控製的總線結構,主要考慮的是現場控製的實時性。而在智能家居中,除對信息家電作實時控製外,更突出的問題是家庭中各類信息家電設備間的通信,以及家庭和外界的通信問題,這就要求有一種更適用於智能家居和智能小區的家庭控製總線。在住宅智能化係統中總線協議是其精髓所在,但由於目前不同係統的協議之間相互不兼容,對家庭自動化的市場化影響很大。在美國,目前主要競爭的總線協議有: