智能家居(smart home, home automation)是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。

1.智能家居技术特点

智能家居网络随着集成技术、通信技术、互操作能力和布线标准的实现而不断改进。它涉及对家庭网络内所有的智能家具、设备和系统的操作、管理以及集成技术的应用。其技术特点表现如下:
1、通过家庭网关及其系统软件建立智能家居平台系统
家庭网关是智能家居局域网的核心部分,主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享,以及与外部通信网络之间的数据交换功能,同时网关还负责家庭智能设备的管理和控制。
2、统一的平台
用计算机技术、微电子技术、通信技术,家庭智能终端将家庭智能化的所有功能集成起来,使智能家居建立在一个统一的平台之上。首先,实现家庭内部网络与外部网络之间的数据交互;其次,还要保证能够识别通过网络传输的指令是合法的指令,而不是“黑客”的非法入侵。因此,家庭智能终端既是家庭信息的交通枢纽,又是信息化家庭的“保护神” 。
3、通过外部扩展模块实现与家电的互连
为实现家用电器的集中控制和远程控制功能,家庭智能网关通过有线或无线的方式,按照特定的通信协议,借助外部扩展模块控制家电或照明设备。
4、嵌入式系统的应用
以往的家庭智能终端绝大多数是由单片机控制的。随着新功能的增加和性能的提升,将处理能力大大增强的具有网络功能的嵌入式操作系统和单片机的控制软件程序做了相应的调整,使之有机地结合成完整的嵌入式系统。

智能家居技术特点

2.智能家居发展历程

智能家居作为一个新生产业,处于一个导入期与成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的,产业前景光明。智能家居在中国的发展经历的四个阶段,分别是萌芽期、开创期、徘徊期、融合演变期。
萌芽期
(1994年-1999年)这是智能家居第一个发展阶段,整个行业还处在一个概念熟悉、产品认知的阶段,这时没有出现专业的智能家居生产厂商,只有深圳有一两家从事美国X-10智能家居代理销售的公司从事进口零售业务,产品多销售给居住国内的欧美用户。
开创期
(2000年-2005年)先后成立了五十多家智能家居研发生产企业,主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等地。智能家居的市场营销、技术培训体系逐渐完善起来,此阶段,国外智能家居产品基本没有进入国内市场。
徘徊期
(2006-2010年)2005年以后,由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争,给智能家居行业带来了极大的负面影响:包括过分夸大智能家居的功能而实际上无法达到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培训和扶持导致代理商经营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。行业用户、媒体开始质疑智能家居的实际效果,由原来的鼓吹变得谨慎,市场销售也几年出来增长减缓甚至部分区域出现了销售额下降的现象。2005年-2007年,大约有20多家智能家居生产企业退出了这一市场,各地代理商结业转行的也不在少数。许多坚持下来的智能家居企业,在这几年也经历了缩减规模的痛苦。正在这一时期,国外的智能家居品牌却暗中布局进入了中国市场,而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一时期进入中国市场的,如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向,例如天津瑞朗,青岛爱尔豪斯,海尔,科道等,用X10,深圳索科特做了空调远程控制,成为工业智控的厂家 。
融合演变期
(2011-2020年)进入2011年以来,市场明显看到了增长的势头,而且大的行业背景是房地产受到调控。智能家居的放量增长说明智能家居行业进入了一个拐点,由徘徊期进入了新一轮的融合演变期。接下来的三到五年,智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段,另一方面协议与技术标准开始主动互通和融合,行业并购现象开始出来甚至成为主流。
接下来的五到十年,将是智能家居行业发展极为快速,但也是最不可琢磨的时期,由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场,智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。但不管如何发展,这个阶段国内会诞生多家年销售额上百亿元的智能家居企业 。
爆发期
(2020年以后)各大厂商已开始密集布局智能家居,尽管从产业来看,还没有特别成功、特别能代表整个行业的案例显现,这预示着行业发展仍处于探索阶段,但越来越多的厂商开始介入和参与已使得外界意识到,智能家居未来已不可逆转,智能家居企业如何发展自身优势和其他领域的资源整合,成为企业乃至行业的“站稳”要素 。

智能家居发展历程

3.智能家居设计原则

衡量一个智能家居系统的成功与否,并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性或集成度,而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统能否成功运行,系统的使用、管理和维护是否方便,系统或产品的技术是否成熟适用,换句话说,就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效,实现便捷高质量的生活 [13]  。为了实现上述目标,智能家居系统设计时要遵循以下原则:
实用便利
智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。对智能家居产品来说,最重要的是以实用为核心,摒弃掉那些华而不实,只能充作摆设的功能,产品以实用性、易用性和人性化为主。
在设计智能家居系统时,应根据用户对智能家居功能的需求,整合以下最实用最基本的家居控制功能:包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等,同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等服务增值功能。对很多个性化智能家居的控制方式很丰富多样,比如:本地控制、遥控控制、集中控制、手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等等,其本意是让人们摆脱繁琐的事务,提高效率,如果操作过程和程序设置过于繁琐,容易让用户产生排斥心理。所以在对智能家居的设计时一定要充分考虑到用户体验,注重操作的便利化和直观性,最好能采用图形图像化的控制界面,让操作所见即所得 。
标准性
智能家居系统方案的设计应依照国家和地区的有关标准进行,确保系统的扩充性和扩展性,在系统传输上采用标准的TCP/IP协议网络技术,保证不同产商 之间系统可以兼容与互联。系统的前端设备是多功能的、开放的、可以扩展的设备。如系统主机、终端与模块采用标准化接口设计,为家居智能系统外部厂商提供集成的平台,而且其功能可以扩展,当需要增加功能时,不必再开挖管网,简单可靠、方便节约。设计选用的系统和产品能够使本系统与未来不断发展的第三方受控设备进行互通互连。
方便性
家庭智能化有一个显着的特点,就是安装、调试与维护的工作量非常大,需要大量的人力物力投入,成为制约行业发展的瓶颈。针对这个问题,系统在设计时, 就应考虑安装与维护的方便性,比如系统可以通过Internet远程调试与维护。通过网络,不仅使住户能够实现家庭智能化系统的控制功能,还允许工程人员在远程检查系统的工作状况,对系统出现的故障进行诊断。这样,系统设置与版本更新可以在异地进行,从而大大方便了系统的应用与维护,提高了响应速度,降低了维护成本 。
轻巧型
“轻巧”型智能家居产品顾名思义它是一种轻量级的智能家居系统。“简单”、“实用”、“灵巧”是它的最主要特点,也是其与传统智能家居系统最大的区别。所以我们一般把无需施工部署,功能可自由搭配组合且价格相对便宜可直接面对最终消费者销售的智能家居产品称为“轻巧”型智能家居产品。

智能家居设计原则

4.智能家居的应用前景

首先,智能家居的未来发展前景非常广阔,市场空间也很大,随着5G、物联网、人工智能等相关技术的发展,整个行业将继续获得新的发展机会。目前,智能家居还处于行业发展的初期,创业机会相对较多。 远程控制、智能管家、智能社区等,这些都是智能家居的未来发展方向,但目前的智能家居制造商也在努力探索未来。

智能家居的应用前景