智能科學論文發表期刊推薦國家級期刊《科學技術與工程》，《科學技術與工程》是中國科協主管，中國技術經濟學會主辦的學術性期刊。2001年創刊，半月刊，期刊號：CN11-4688/T，ISSN1671-1815。《科學技術與工程》為《中文核心期刊要目總覽》2011年版核心期刊（中文核心期刊）、《中國科技論文統計源期刊》（中國科技核心期刊）和《中國學術期刊綜合評價數據庫（AJCED）統計刊源所檢索、統計的源期刊。

　　摘要：隨著科技的飛速發展及生活水平的不斷提高，人們對智能化家居生活的需求也逐漸增大；為了順應市場發展的需要，滿足人們生活需求，眾多廠家也紛紛研發并推出了功能各異的智能家居產品。本文介紹了某別墅的智能家居系統的實際應用情況，以供參考。

　　關鍵詞：智能家居,高端別墅,安全,系統設置

　　許多智能家居產品運用先進的計算機技術、嵌入式系統和網絡通訊技術，通過全數字化傳輸，可以實現戶戶通話、留影留言、家居安防、信息發布、多媒體、家電智能控制、IP電話等功能，可以利用智能終端、電腦、手機對家中的電器設備進行遠程監控和遠程管理，同時基于小區寬帶網絡應用基礎上的智能家居系統還可以在物業管理、消防、水、電、煤等方面提供多方位的服務，為用戶創造一個高效、舒適、安全、便利的居住環境。

　　一、案例介紹

　　在該別墅中，智能家居系統采用分級分布式控制原理，利用模塊化設計技術，將眾多功能有機地結合在一起，將各子系統復雜的技術高度集成，實現有機的一體化集中控制。整個系統有三層設備，構成了一個樹形分布式的控制通訊網絡，系統特點如下（系統結構圖如圖1）。

　　二、系統構成特點

　　從圖1中可以看到，系統采用TCP/IP傳輸方式，系統能提供20000個以上住戶的管理能力；數字化智能家居系統主要由數字家居智能終端、公用大門智能終端（單元門口機、圍墻門口機）、管理員機、中心服務器、小區網絡布線等構成。系統采用全數字化和嵌入式技術，音頻、視頻及控制信號采用數字化傳輸；系統視頻的軟編碼/軟解碼采用標準的視頻壓縮協議H.264，音頻的軟編碼/軟解碼采用標準的音頻壓縮協議G.729；系統采用面向對象的設計方法和Shell技術，具備嵌入式系統的GUI庫，具備家居智能系統終端軟件的遠程升級；系統提供API接口，為智能家居系統外部廠商提供集成的平臺；系統具備線路與設備運行狀態與故障的輪巡檢查功能，當發生故障或遭到破壞時能及時、可靠的在管理中心進行報警提示；整個系統應具備強大的抗干擾、抗雷擊功能；系統內置的報警系統滿足公安部GB12663公安部報警C級標準要求。

　　1.室內終端

　　家居智能終端配合模塊可以實現：樓宇可視對講、家電控制（電器、照明、窗簾等）、安防報警（8防區）、電話功能（支持4臺電話分機）、信息管理（社區信息、訪客留言留影等）、多媒體、遠程等數字家居智能控制。

　　2.公用大門終端（單元門口機）

　　可實現與住戶的雙向可視對講并呼叫中心，可以動態方式存儲來訪者的圖像及聲音，訪客呼叫時自動抓拍圖像送達管理中心，每一個來訪者的信息都將被忠實記錄和存儲，方便查詢；也可在公用大門終端上發布圖文廣告，支持密碼、刷卡開門功能，用戶終端機的故障可以自動檢測并上報管理中心。

　　3.管理中心設備

　　管理中心具備信息處理與發布功能，對外提供開放的軟硬件接口，方便與其它廠商的軟硬件接入。設備部分主要有：管理員機、管理服務器及軟件（包含有住戶管理模塊、事件管理模塊、設備管理模塊、參數管理模塊、IC卡門禁管理模塊、廣告服務模塊、信息發布模塊等）。

　　4.系統管理員機

　　系統管理員機可采用PC、平板電腦或筆記本電腦。管理終端采用PC+管理軟件來實現管理機的功能，不僅具有傳統管理機的對講、監視、呼叫、開鎖、報警事件處理、電子地圖等功能，而且方便升級維護，同時對外提供標準開放的API接口協議，可以與其它廠商產品、不同的系統進行無縫鏈接。

　　5.網絡布線建設要求

　　網絡布線部分主要完成系統語音、視頻、控制等信號傳輸，由計算機網絡和綜合布線組成，要求設置獨立局域網絡。網絡建設要求如下：系統使用獨立局域網，不與小區寬帶混合進行組網；建議采用三層（接入層、匯聚層、核心層）網絡設計，核心交換機需帶網絡管理功能；小區網絡主干的帶寬1000Mbps，住戶接入端口的網絡10Mbps即要求網絡100M到樓，10M到戶；布線時線纜需達到綜合布線規范要求。

　　三、戶內各功能模塊使用介紹

　　該別墅屬于獨棟與聯排相混合的結構，采用公共大門終端設備作為整個別墅區的圍墻門口機，為別墅區提供了第一道全數字化的安全信息化通道，對于聯排型別墅公用大門可安裝配備該系統的公共大門終端設備，又給業務提供了安全信息便利的通道；采用管理中心設備、系統管理員機為別墅區搭建一個全數字化的管理中心，為物業與業主之間的溝通提供了一條高速的信息化交流渠道，為業主日常的生活便利、家居的安全提供了有效的保障。

　　對于別墅型的家居住宅，除了地理位置優越，環境優美外，還給業主提供了多元化的功能應用，而數字家居最大的特色就體現在多功能的整合上。利用高科技的手段把現代化生活中通訊設備、家電設備、燈光、窗簾、對講系統、安防系統、影音、娛樂、家居的環境、監控系統、互聯網等通過自動化程序整合在一起，將實用、舒適、安全、娛樂與智能進行了恰到好處的結合，為業主創造新的生活方式（戶內結構示意圖如圖2）。

　　1.家電模塊

　　該模塊可與主機通信，傳輸控制信號并實現家電控制（如圖3）。而目前支持該模塊的家電廠商有：X10（瑞朗）、PLC-BUS（索博）、C-BUS（奇勝）、BECHA（波創）、AMS（安明斯）等；可通過增配第三方家電接口模塊及相關的控制模塊（控制方式有電力載波、總線控制、RF控制等），支持的廠商有安明斯、波創、索博、瑞朗、ABB、奇勝等。

　　2.報警模塊

　　報警模塊可與主機通信，傳輸控制信號實現安防報警，防區觸發時，進行電話報警（如圖4）。

　　3.電話交換機模塊

　　電話交換機模塊可與主機通信，傳輸模擬門前機信號和電話信號，實現室內機與模擬門前機進行可視對講，該模塊可提供4個電話分機接口，接4臺電話分機，將電話信號進行分配，讓室內機具備電話功能（如圖5）。

　　4.電源模塊

　　電源模塊可提供12V電壓給1個報警模塊、1個家電模塊，提供一組12V、48V、75V的電壓給電話模塊供電，另外電源模塊還可以提供1臺室內機供電；而戶內次分機與戶內的報警探測器電源需另外單獨提供。

　　在別墅的花園門口可安裝該系統的網絡門前機，實現獨立的訪客可視對講與監視等功能，給家居內部安全提供了一道保障。要給別墅生活提供優雅、舒適的生活環境，離不開光環境的調節、家電設備的便利性操作等。利用該系統的家電模塊，把家居的燈光系統、家用電器設備、窗簾等設備集成在一起通過室內終端或無線遙控器進行集中控制，根據家居不同的功能應用區域，設定不同的場景，讓住戶走到每一處，想要不同的應用與環境，都隨心如愿。

　　高檔的住宅也要體現專業，特別體現在安防報警方面，該系統的報警模塊，恰好滿足了這點，該報警模塊完全依照專業報警來進行設計，它提供了8個完全可自定義的防區，并具備電話、城市110、區域聯網報警功能，讓家居更加安全，業主住的更加安心。

　　別墅住宅另一特點是房間多、面積大，1臺室內分機永遠滿足不了這種家居格局的可視對講應用。利用該系統電話交換機模塊，將各個房間的普通電話機接入該交換機中，則此時電話機除了可作為普通電話功能外，又可充當可視對講的分機，同時可配合手機，讓用戶無論在哪里，都可以接聽到訪客的來訪呼叫。

　　以上的功能完全體現在了數字家居室內終端的整合集成上，通過室內終端的觸摸屏讓用戶自如控制燈光、窗簾、各種紅外家電設備、安防報警等等。此外通過室溫控制、光控等聯動控制場景，不但給業主帶來節能，也提供了優雅的生活環境。同時利用互聯網、移動通訊網絡，讓業主隨時隨地都可以利用身邊的電腦、手機進行家居的安防、家電、場景等監控控制。住在該別墅的業主忙碌了一天，開車回到了家門口，自動感應并識別到業主后，自動打開車庫大門，及前門，關閉了安保系統，打開戶內窗簾及空調，響起了家庭背景音樂，歡迎主人的回來，預燒好的熱水與晚餐在恭候著主人的使用，這就是數字家居給業主帶來的高品質的生活寫照。

　　四、結語

　　上述這套智能家居方案，與普通對講系統相比，在通信可靠性、系統安全性、成本經濟性、施工便捷性、組網方便性、信號清晰度等方面具有無可比擬的優勢，本案例在注重優化系統成本的同時，組網也非常靈活高效，系統運行也穩定可靠，不僅為地產商提供了高附加值的產品，同時也為用戶創造了高效率、高品質的生活空間。

　　參考文獻：

　　[1]王偉.基于ARM和視頻監控的智能家居系統的設計與研究[D].東華大學.2011年

　　[2]楊浩杰.智能家居遠程監控系統的研究與實現[D].東華大學.2011年

　　[3]安愛女.多核共享的高效存儲控制模塊研究與設計[D].西安電子科技大學.2011年