智能家居布線方案發展趨勢

隨著智能家居行業的不斷發展，許多廠家開始投入人力、物力與資金研發不同類型的智能家居產品。產品及其技術路線也開始分化，呈多元化發展趨勢。

　　一、智能家居概述
什麼是智能家居呢？目前，智能家居可以定義為一個過程或者一個係統，利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術，將與家居生活有關的各種子係統，其中包括將家電控製、安全防範、遠程抄表、信息服務和可視對講等功能，有機地結合在一起，通過統籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。

　　二、產品布線方式介紹
目前市場上智能家居產品，根據布線方式劃分，主要有集中控製、現場總線、無線方式三種技術。其中無線控製係統又可分為紅外通訊、射頻無線通訊、電力載波通訊三類。下麵介紹這幾種控製技術的基本概念。
1、集中控製技術
采用集中控製方式的智能家居係統，主要是通過一個以單片機為核心的係統主機來構建，中心處理單元（CPU）負責係統的信號處理，係統主板上集成一些外圍接口單元，包括安防報警、電話模塊、控製回路輸入/輸出（I/0）模塊等電路。

這類集中控製方式的係統主機板一般帶8路的燈光、電器控製回路，8路報警信號輸入，3—4路抄表信號接入等。由於係統容量的限製，一旦係統安裝完畢，擴展增加控製回路比較困難。

這類產品由於采用星型布線方式，所有安防報警探頭、燈光及電器控製回路必須接入主控箱，與傳統室內布線相比增加了布線的長度，布線較複雜。目前市場上這類產品較多。

2、現場總線技術
現場總線控製係統則通過係統總線來實現家居燈光、電器及報警係統的聯網以及信號傳輸，采用分散型現場控製技術，控製網絡內各功能模塊隻需要就近接入總線 即可，布線比較方便。

一般來說，現場總線類產品都支持任意拓撲結構的布線方式，即支持星型與環狀結構走線方式。燈光回路、插座回路等強電的布線與傳統的布線方式完全一致。“一燈多控”，在家庭應用比較普遍，以往一般采用“雙聯”、“四聯”開關來實現，走線複雜而且布線成本高。若通過總線方式控製，則完全不需要增加額外布線。是一種全分布式智能控製網絡技術，其產品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控製部件都可以編程。典型的總線技術采用雙絞線總線結構，各網絡節點可以從總線上獲得供電（24V/DC），亦通過同一總線實現節點間無極性、無拓撲邏輯限製的互連和通信，信號傳輸速率和係統容量則分別為10KBPS和4G。

現場總線控製係統采用總線式的結構，主要由電源供應器、雙絞線和功能模塊三個基本部分組成。每個功能模塊都是串連在雙絞線上，互相的連接不分極性。總線控製係統產品從功能上可分為很多類，下麵將簡單介紹常用的幾種：
（1）基本控製產品，主要包括總線電源供應器、無線遙控接口、電話遙控接口、電腦控製接口、以太網（TCP/IP）接口、安防控製和安防報警接口等，這些產品是總線控製係統的基礎，同時也為其他總線控製產品提供一個接口平台。

（2）燈光控製產品，以輕觸式電子開關/調節器為代表。這一類產品有一個特色就是其外觀尺寸與正常開關相似，可以直接替換原有的開關便可實現照明係統的智能化改造，可以調光，也可以遙控，更可以用來產生不同的燈光組合以滿足不同的照明需要。萬一個別電子開關有故障，所受影響的也僅僅是該開關所連接的那一部分，即使沒有備用產品也可以換回原來的開關便可恢複原來的功能，實現手動操作。

（3）電器控製產品，這類產品即是前麵所提到過的可控插座。與電子開關、調光器相似，該類產品也可以通過直接替換原有的插座來實現對電器控製的智能化改造。將電飯鍋、熱水爐、洗衣機等電器的電源接在該插座上，（ob体育竞彩 //www.gdzxks.com）用戶便可以通過電子開關、遙控器或電話等來控製這些電器，非常方便。該可控插座分自動和手動兩種操作方式，萬一係統失靈，亦可以用手動去操作。

（4）紅外控製產品，這類產品主要用於控製空調機、電視機、DVD機等本身帶有紅外遙控器的家電，它具有紅外信號的學習和記憶功能，可以通過連接在控製總線上的設備（包括控製麵板、定時、遙控、電話、互聯網等）實現對空調機的開、關、模式、溫度等操作，以及對電視機、DVD的開/關、音量調節、頻道選擇、播放、停止等操作。

（5）安防控製產品，這類產品主要包括人體紅外傳感器，煤氣泄露傳感器，煙霧火災傳感器和三表自動抄表及可視對講係統等。這些產品的安裝和使用比其他產品都要簡單，因為有總線兼容標誌，可以直接連接在總線之上，並可利用基本係統中的電話遙控/IP接口和其他報警接口實現遠程報警。另外，通過基本係統中的安防控製接口，普通的傳感器也可以用在總線係統之中。
3、無線通訊技術
目前無線智能家居係統主要有電力載波及遙控開關兩類。
遙控開關則有無線RF遙控技術、紅外IR遙控技術兩類。遙控開關主要是一些傳統普通欧宝体育在线链接 產品廠家的產品，事實上，遙控開關隻是在傳統開關的基礎上增加了遙控功能，有些產品還在遙控器上增加可定時控製，但由於其功能單一，不應算做智能家居產品。

高頻電力載波類家居控製係統是無線技術應用的代表產品。電力載波技術是利用220V電力線將發射器發出的高頻信號傳送給接收器從而實現智能化的控製。高頻信號傳送技術將120Khz的編碼信號加載到50Hz的電力線上，由發射設備將高頻信號送給接收器，而每個接收設備都預先設定了一個地址碼。地址碼是由房間碼（A-P）和單元碼（1-16）組成，共有256種組合。因此采用這套係統不需要額外的布線，這也是這套係統的最大的一個優勢。

電力載波技術最早在美國應用，該產品在美國主要是用在舊房子的改造上，而國內則是在買新房子或在舊房子裝修時才會考慮這個問題。如果房子是入牆式裝修，要外加高頻功能模塊在開關插頭之上，多少會覺得不太協調。高頻的一些技術限製成為人們批評的借口。例如反應速度慢（在50Hz供電係統中，傳送一個指令需時0.62秒），抗幹擾性能差（這是由於信號載波在電力線中傳送造成的，在我國這個問題比較嚴重）等，這都是電力載波係統在我國的推廣應用中帶來的實質性問題。

　　三、產品性能分析比較
如果單從技術層麵看，難以辨別上述智能家居產品中究竟哪類技術居於領先地位。但我們可以從目前世界上家庭智能係統應用比較普及的地區情況來探討哪類產品比較有競爭優勢。同時，結合我國的實際情況來作一比較。

由於國內一些經濟較發達的地區，城市人口密度高，住宅建設相對密集。目前，多數住宅樓、小區是很多住戶共用一台變壓器甚至是共用一相電源，這對電力載波類的智能家居產品在國內市場的應用帶來技術上的難題。由於信號的穩定性較差與串擾較大，地址碼的限製（一個獨立的係統最多不超過256節點），安裝電力載波係統的住宅容易產生誤操作。即便廠家針對這個問題設計了阻波器、濾波器這種裝置，效果也沒有太多的改善。

下麵從應用層麵來比較這幾類產品的優勢與不足。評判某類產品其應用技術是否為廣大用戶接受，主要體現在該產品在係統功能、布線方式、安裝及調試的複雜性、係統可靠性、操作方便性、標準化、擴展性性價比等幾個方麵。我們可以通過各項比較來看，現場總線控製係統技術功能最為全麵。

集中控製係統與電力載波類產品功能上也比較全麵，一般能提供燈光、電器控製功能，也可通過遙控器、電話等方式控製，實現場景設定，有些產品還帶有安防報警器信號接口。但集中控製係統多數由於采用小功率繼電器來實現用電回路的通斷開關，給現場安裝也帶來一些問題，隻能控製小功率的燈具、電器。

　　四、結論與建議
綜上所述，從布線方式、產品功能、係統穩定性及使用方便性等方麵綜合比較，很顯然，現場總線類智能家居產品在應用方麵具有相當的優勢，應該是未來中國家庭智能化技術主流發展方向。

電力載波技術由於存在難以解決的技術難題，在國內市場新建樓盤中應用不是很好的選擇，因為新樓盤在土建時預埋管線非常方便，除無需布線之外，對比現場總線技術沒有任何其它優勢。

至於以單片機技術開發的集中控製智能家居產品則存在明顯的不足，輸出功率低，不兼容傳統的開關方式、布線複雜，充其量也隻是一個過渡性的產品。目前這類產品有些應用在價位相對較低的樓盤中，發展商主要出發點是追求智能家居的市場，對出售樓盤進行炒作。

根據筆者對智能家居市場的調查研究，對中高檔樓盤、複式房，目前在市場上以總線技術開發的智能家居產品應該是一個較好的選擇。該係統集成了安防報警、燈光及電器的智能控製、信息管理，語音留言等功能。其控製方式靈活多樣，既兼容傳統的開關麵板控製方式，又可通過遙控器、電話及互聯網控製，係統還可定時控製、智能感應控製、遠程撤布防、電話報警等，功能全麵實用。係統布線及安裝調試也非常簡單。小區聯網還可直接通過現場總線控製係統及IP網關接入，也有利於減少小區建設布線方麵的投資。

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