物联网与智能家居综合解析

物联网与智能家居综合解析

我们的生活会随着科技的日新月异而不断变化，特别是在网络与智能技术高速发展的驱动下，物联网与智能家居无疑成为了热点，带动了住宅电子集成行业的快速增长。其中，物联网技术是智能家居重要的核心技术支撑，智能家居则是物联网技术在家庭中的最好体现方式。

通过利用传感、网络与通信等多种最新的技术，物联网技术实现了物与物、物与人之间的智能化连接与沟通。而智能家居则是一种紧紧依靠着物联网技术的全宅电子集成系统解决方案，集成了网络、通信、中控、安防、影音、灯光、家电以及能源管理等多种电子技术与产品，代表着未来家电发展的重要方向。其中影音娱乐也是智能家居的重要组成部分。

本期，我们将会围绕物联网与智能家居两大概念进行综合性解析，通过分析物联网的诞生、物联网在国内外的最新发展状况、物联网的基本功能、物联网与云计算之间的联系、智能家居的基本结构、智能家居各个部分的主要功能、以及构建一个优秀的智能家居系统需要注意的地方等众多方面来帮助大家更好地了解与认识物联网与智能家居，同时也希望能够带动住宅电子集成与家庭影音娱乐整体解决方案的行业发展。

Pachube是一个专门为物联网而设的全球的实时网络服务，可以在世界范围内连接与共享来自物体、设备、建筑和环境感应装置的实时数据，并创建标签。Pachube主要的目标是支持多个环境之间的远程互动，包括虚拟互动和实体互动。Pachube可以储存数据，可以把数据远距离传递到其他环境、设备与应用对象。简单的来说，Pachube就是一个广义上的覆盖物体与环境的实时网络中枢，能够帮助你建造“事物的互联网”。

物联网(The Internet of Things)是一个全新的产业领域，它是一种通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。早在1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上，首先提出了物联网(Internet of Things)这个概念。当时物联网的概念就是结合物品编码、基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。

图A:与物联网有关的关键字

什么是物联网？

物联网（Internet of Things）理念指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具有“内在智能”的设备如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，以及具有“外在使能”（Enabled）的物品如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”、通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通（M2M）、应用大集成（Grand Integration）。物联网可以基于云计算的SaaS等营运模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet/VPN）或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控（隐私保护）乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、进程控制、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（Dashboard

）

等管理和服务功能，实现对“万物”（Things）的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化服务。

试想一下，当你走进超市挑选了一盒包装好的牛奶，刚要放进购物车，突然想看看这盒牛奶产自哪里。于是你掏出手机，对着包装上的芯片标签拍照，两秒钟后，一系列数据显示在手机屏幕上：包括牛奶的加工厂、是从哪一只牛生产出来的、这头牛是什么品种、年龄、吃的饲料是什么、注射过哪些疫苗，甚至还有这头牛在饲养厂的视频等等。其实，这些都只是物联网时代中最基本的功能和技术组成。

奥巴马政府与“物联网”时代

笔者第一次接触“物联网”其实并非来自某些教科书和杂志，而是观看美国总统竞选所了解到的。美国现任总统奥巴马在参加2008年11月4日举行的总统选举中击败共和党对手约翰•麦凯恩，当选第56届美国总统,任期到2012年11月。在竞选初期，他就率先提出了振兴美国经济的治国方针，其中就有一条大力发展物联网的方案。而在就任美国总统后，他提出了接近5000亿美元的就业刺激和物联网计划， 2009年1月28日奥巴马会见了美国工商业领袖，作为IBM的两名代表之一的IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,并且介绍了其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”而“智慧的地球”这一概念，其战略核心就是“物联网”。

念一经提出,立即受到美国各界的高度关注,甚至有专业分析师认为,IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界各国引起轰动。该战略预言,“智慧的地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位；其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力；第三,能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护；第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。这一连串的利好，都让奥巴马政府看到了振兴美国经济的前景，于是美国在接下来的数年时间的物联网构建上投入了许多资源，同时也处于了物联网技术领先的行列。

IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确,人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标

志,1980年前后以个人计算机的普及为标志,而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命在一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000～4000亿美元,建设美国国家信息基础结构,这一计划最终创造了巨大的经济和社会效益。而今天,“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。

物联网的发展离不开政府的主导

我们总是在说物联网，但是我们身边的物联网硬件和软件成熟吗？可以非常坦白地说，我们还是处在物联网的发展初级阶段。物联网作为战略性新型产业，其发展总是伴随着技术的不断创新和演进，是一个从科学知识的产生到应用，直至产业化的动态化演进过程，甚至我们还需要政府的立法和引导。在物联网概念深入社会的发展初期，主要依靠公共管理创新模式。这种模式要求政府统筹指导和规划成为主流，政产学研融合。即政府、企业和高校科研部门之间以合资、技术联盟、研发联合体等创新的组织形式主导产业技术的进步，通过技术联盟实现产学研之间的联合创新，有效整合资源，加快促进企业技术进步和创新能力的提高。这个阶段，产业主要集中在公共管理和服务市场的政府管理、城市管理、公共服务等重点领域，结合智能安防、智能医疗、绿色环保、节能降耗、公众服务等具有迫切需求的应用场景，形成一系列的解决方案。

在公共管理和服务市场应用示范形成一定效应之后，随着物联网技术的初步成熟，企业应用、行业应用将成为物联网产业发展的重点。各类应用解决方案逐渐稳定成熟，产业链分工协作更明确，产业聚集、行业标准初步形成。随着产业规模的逐渐放大，传感感知等关键环节的技术创新进一步活跃，物联网各环节的标准化体系逐步形成。在未来5到10年内，基于面向物联网应用的材料、元器件、软件系统、应用平台、网络运营、应用服务等各方面的创新将更为活跃，产业链将会变得逐渐成熟。行业标准迅速推广并获得广泛认同。各类提供物联网服务的新兴公司将成为产业发展的亮点，面向个人家庭市场的物联网应用得到快速发展，新型的商业模式将在此期间形成。在物联网应用、技术、标准逐步成熟、网络逐渐完善、商业模式创新空前活跃的前提下，物联网产业进入高速发展的产业成长期。

在物联网的概念中，我们能够找到许多和自己的生活息息相关的例子，例如：现有的城市交通管理基本是自发进行的,每个驾驶者根据自己的判断选择行车路线,交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率的运用,由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。而智能的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来,并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线；再比如,现有的电力输送网络缺少动态调度，从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计,使用传统电网,

大量上网电力被消耗在输送途中。而智慧

电网通过先进信息系统与电网的整合,把过去静态的、低效的电力输送网络转变为动态可调整的智能网络,对能源系统进行实时监测,根据不同时段的用电需求,将电力按最优方案予以分配。

国内的物联网发展概况

《物联网“十二五”发展规划》出炉

未来的“物联网”市场规模将高达上万亿，而在这场高科技技术革命面前，中国与西方发达国家几乎处在同一起跑线上。首先，我国有雄厚的制造业基础，冰箱、电视、洗衣机、空调等家电和一些机械设备都已经通过安装CPU实现了自动化，这就为下一步增加通信功能提供了可靠的平台。此外，在“物联网”领域，世界范围内尚没有一个统一的标准，而我国已经开始相关标准的制定工作，起步冲在前列。2009年9月11日，经国家标准化管理委员会批准，全国信息技术标准化技术委员会组建了“物联网”标准工作组。该工作组聚集了中国科学院、中国移动等国内“物联网”主要的技术研究和应用单位。另一方面，我国已经有“3C认证”等若干家电的国内标准，在标准化、通信知识、人才上都有一定的储备。

随着国际竞争日趋激烈，在创新驱动日益明显、应用需求不断拓宽和产业环境持续优化的大环境下，《物联网“十二五”发展规划》已经于今年2月14日正式发布。根据《物联网“十二五”发展规划》要求，到2015年我国物联网行业将初步完成产业体系构建。发展物联网的主要任务包括大力攻克核心技术、加快构建标准体系、合理规划区域布局、着力培育骨干企业、协调推进产业发展、积极开展应用示范和加强信息安全保障等七个方面。全国已有28个省市将物联网作为新兴产业发展重点之一，不少一二线城市在建设或筹建物联网产业园。伴随着物联网“十二五”规划即将落地，将加速这一无形的网络从多点开花向全面发展的方向迈进。业内人士预计到2015年，物联网产业规模将突破5000亿元。其中，规划中提到了9大重点领域应用示范工程，分别是：智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。

表：

物联网十大基本功能

物联网的最基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”（Ubiquitous Connectivity），具备十大基本功能。以下这些所提及到的功能，不仅能够体现在各个专业领域的应用，还能在家居娱乐、智

家庭影音技术与物联网的未来

物联网除了在许多专业领域中拥有发展潜力外，利用传感器、控制器到云计算的各种应用，物联网的产品还可以服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等家庭生活内容。

家庭联网技术，可以解决家庭内部多种终端之间的物理互联。由于家庭环境的多样性和复杂性，联网技术一直是数字家庭中非常活跃的技术领域，随着以IPTV业务为代表的多媒体业务和应用在家庭的普及，对互联技术在带宽性能、QoS保证以及使用便捷上提出了更高的要求。目前在数字家庭组网中常见的互联技术主要有以太网、HomePNA、MoCA、PLC、WiFi等。 其中HomePNA、MoCA、PLC三种有线技术在MAC/PHY层各不相同，为了统一家庭互联技术，ITU-TQ4/15开始研究G.hn技术，宗旨是为家庭网络制定单一、统一的互联技术标准，这种技术保证家庭网络所有的有线传输介质可以互通。G.hn技术规范基于有线介质的PHY技术、统一MAC技术。支持G.hn的芯片可以在不同的有线传输介质上传输信号， 使采用同轴电缆、电话线或电力线传输的数据速率从50Mbps提高到超过700Mbps，将主要应用于家庭网络高速数据、视频等的传输。

物联网和云计算在很多方面有对等的可比性

美国NIST（美国国家标准技术研究院）把云计算的部署模式分为共有云、私有云、社区云和混合云，物联网的存在方式分为内网、专网和外网；也可和云计算一样，把物联网的部署模式分为公有物联网（Public IoT）、私有物联网（Private IoT）、社区物联网（Community IoT）和混合物联网（Hybrid IoT）。

开拓智能化、人性化、综合管理化的生活方式

智能家居综合解析

作为物联网概念在家庭领域的重要转化，智能家居是以家为中心，强调家的智能性，通过物理网与云计算作为核心技术，包括家居灯光控制、电器控制、影音娱乐自动化系统、家居安防系统、智能温湿度感应系统以及综合布线系统等多方面。近年来，智能家居系统在中国被越来越多懂得生活、享受生活的人士所推崇，同时，国内智能家居行业标准随着国家相关规定及标准的逐渐建立以及中国智能家居产业联盟的成立，智能家居已经成为目前业界最具前景的领域。本期，我们将会对智能家居的组成部分、相关的行业标准等方面进行全面解析，让更多的读者能够了解智能家居，懂得智能家居系统对我们生活带来的巨大改变。

智能家居系统的起源

智能家居系统是近几年在国内兴起的重要领域，而实际上智能家居系统早在上世纪80年代的美国就已经出现，是建立在住宅电子化技术诞生的基础上，最先是将家用电器、通信设备与安防设备全面融为一体，形成住宅自动化的整体理念，之后随着通信、音视频、灯光、环境等方面科技的迅速发展，逐渐形成目前较为成熟的智能家居系统。

智能家居系统的基本结构

综合布线与网络通信系统

智能家居中央管理系统

电器设备控制管理系统

家居音视频智能系统

灯光照明智能控制系统

家居安防与监控系统

家庭环境控制系统、能源管理与数字家庭健康系统

智能家居系统的基本功能

电器设备远程控制与智能控制功能

全面的家庭影音娱乐

家居安全防范

家居信息管理

环境温湿度自动化控制

智能家居维护功能

网络信息资源共享

智能家居系统所涉及的主要技术

自动化控制技术

计算机网络与通信技术

综合布线技术

安全防范技术

音视频技术

能源管理技术

综合布线与网络通信控制系统

综合布线系统是整个智能家居系统的基础，将智能家居当中的各种设备有机地整合在一起，以便于进行一体化控制，避免出现普通家居系统需要进行独立控制的情况，同时综合布线系统实际上包含了各个设备之间的通信与互联，因此，智能家居系统同样也是是物联网概念的重要体现。在结构上，整个智能家居布线系统与人体神经控制系统非常相似，信息采集与接入部分就相当于人体的感觉器官与大脑，信号传输部分则为神经，而信号接收则为神经末梢，通过各个不同部分的相连与通信，以实现一体化的多层次控制方式。

智能家居中的整个综合布线系统与人体的神经控制系统非常相似

在传统的家居布线系统之中，可以分为强电网络(传输电压为220V)与弱电网络(传输电压为12V)两部分，其中强电网络为重点。而在智能家居系统之中则以弱电网络为主，所以智能家居综合布线系统又可称为弱电布线系统。不过经过近期无线网络与电力线网络技术的高速发展，大大简化了整个智能家居布线系统。

综合布线系统由三大部分组成

若然要建立智能家居系统，必须充分理解综合布线系统的理论结构与物理结构。综合布线系统理论上是由外界信息采集与信息接入部分、信号传输部分以及设备接收信息三大部分组成，处理好这三大部分基本上就能够建立一个基础的综合布线系统，另外必须注意输入输出信号的控制部分，这部分也可称作信息配线设备。而综合布线系统物理结构方面是建立在模块化设计与分层式的星形拓扑结构上，各个功能模块与传输线路相对独立。综合布线系统主要负责信号接入、分配、转接、控制与后期维护管理这几大部分。

能进行统一的控制而又相对独立，这是智能家居综合布线系统最大的特点

智能家居系统相比普通家居最大的优势在于能够统一而又相对独立地对各种不同的设备进行控制，一方面能够解决繁琐的操控问题，同时由于各个设备模块相对独立，一旦某个部分出现故障，也不会对其他部分的使用带来影响，这点是非常重要的，也是智能家居综合布线系统必须要实现的基础功能。由此，我们可以发现如果要搭建综合布线系统，特别是采用有线的方式，就需要在家居装修之前才能实现。如果想要在现有的家居环境下，尽量不要破坏现有家居装潢，我们可以借助强电网络以及无线技术来实现，这也是智能家居综合布线与网络通信系统未来发展的重要方向。

家居网络通信控制系统属于综合布线系统的一部分，负责处理各种不同信息的传输

在综合布线系统之中负责处理信号传输的部分，就是家居网络通信控制系统。家居网络通信系统目前主要以弱电网络的形式存在，通过网线、电话线、光纤线的方式进行信息传输，由于不同信号传输的速度有所不同，因此整个家居网络通信控制系统之中还需要配备低速网络控制系统以及高速网络信息交换系统，以便于进行深层次的控制。

传统的智能家居网络通信系统主要包括以下三个部分：

家庭通信与互联网系统

家庭通信与互联网系统主要负责接收与传输电话以及网络信号，其中最重要的部分为智能家居中能够连接到外界互联网的局域网系统，利用有线或无线的方式进行资源共享，包括工作、娱乐、休闲等多方面的需求。安装结构上采用星形分布的方式，遍布家中的每一个角落，特别在无线网络技术与电力线技术日益成熟的今日，只要在家中部署足够的无线接入点或电源插座就能轻易全面覆盖整个家居环境。

家庭影音娱乐网络系统

家庭影音娱乐网络系统，在以往的概念中是指为家中的影音设备搭建一体化的信号传输与控制系统，例如在家庭影院系统之中，利用音箱线、HDMI线、光纤线、同轴线等进行音视频信号传输，再通过RS232线、红外设备、蓝牙设备进行控制。而目前当家庭互联网络系统日渐成熟，也能够胜任于家庭影音娱乐信号的传输，特别是面对迅速发展的数字流音视频信号，在影音信号源接入方面，完全可以通过家庭互联网络系统来实现。当然，在家庭影音娱乐网络系统之中也涵盖了有线与卫星电视广播、电台广播信号传输等等。

智能物业管理通信系统

除了以上两个重要的网络通信系统之外，智能物业管理通信系统也是当中的关键因素。简单言之就是处理家庭三表(煤气表、水表、电表)的抄表问题。在一些大城市之中，电表部分实际上已经由电力设备部门所预设的GPRS智能抄表系统所解决，而对于水表、煤气表方面，实际上我们可以通过网络传输的手段来实现。此外，小区信息通告、安防信息联网、智能门禁系统、远程医疗以及远程求助等方面的信息传输也属于智能物业管理通信系统之中的重要部分。

高速发展并日益完善的电力线网络标准以及无线网络标准

由上述所提及的智能家居综合布线与网络通信部分，大家可以发现如果仅仅利用弱电网络对全宅进行搭建将会非常复杂，而且还必须对现有的家居装潢进行重新的设计才能够实现。这并不利于智能家居的普及与发展。因此，国外不少机构与组织开始利用强电网络与无线网络来简化甚至彻底颠覆以往靠弱电网络为技术的综合布线与网络通信系统。下面，我们将从智能家居中的电力线网络标准与无线网络标准两大方面对这两个方面进行解析。

电力线网络标准的发展以及目前最新的技术支持

利用电力线作为智能家居网络通信与控制早在智能家居系统发展初级阶段就已经受到了国外众多机构与组织的重视，例如美国电子工业协会联合其他厂商在1989年就制定出一套家庭自动化控制规格CEBus，当中包括可以通过电力线进行设备控制信号方面的传输。之后所发展的Konnex总线标准、LonWorks网络控制平台都能够利用电力线进行控制信号传输。一直到1999年推出的Universal Powerline Bus电力线系统标准的建立，真正全面利用强电网络进行通信传输，不过由于是通过120V电网中的60Hz频率电力线进行传输，虽然已经将通信速度提升至240bit/s，但要实现长距离的大容量音视频信息的传输仍显不足，所以目前仅有小部分智能控制产品会采用这种技术进行控制信号的传输。在国际上的电力线标准协议之中，X10是其中一种国际通用的协议，主要用于对电子设备进行远程控制，在许多国家之中已经广泛用于家庭安全监控、家用电器控制、室内照明控制等方面。

如何利用强电网络进行高带宽需求量的音视频传输成为了这么多年限制电力线网络标准发展的主要因素。令人兴奋的是，进入2012年，电力线通信网络全球行业机构HomePlug电力线联盟正式推出HomePlug AV2规范，大大提高了普通家庭用户强电网络承载的网络带宽与覆盖范围，提供千兆级别的网络传输速度，可以轻松实现全高清与3D音视频信号的传输，同时也能兼容现有的HomePlug AV / IE 1901标准的产品。

HomePlug AV2规范主要特点

千兆级别的物理接口速率

支持多个输入和多个输出

采用该规范的产品具备中继器功能，可覆盖整个家庭范围

支持高清视频和音频传输，没有明显的衰减与失真

能够兼容HomePlus上一代的产品

支持待机，节能环保

具备千兆网络传输能力的IEEE802.11ac标准，开启了全高清与3D无线影音传输时代

目前无线网络的传输速度基本上能够满足高清影音的传输，但是由于受到长距离传输以及环境等因素的干扰，会导致信号传输损耗，严重影响传输质量。于是致力于推进无线网络标准化进行的

IEEE802.11标准继续开展多个不同方向的无线传输标准，其中包括具备1Gbit/s有效网络吞吐量的IEEE802.11ac标准；利用60GHz频带毫米波在近距离实现5G～6Gbit/s高速传输的IEEE802.11ad标准；利用500～700MHz频带的便携终端频率将传输距离延长至3倍左右的IEEE802.11af标准；利用900MHz频带等1GHz以下的频带来延长传输距离的IEEE802.11ah标准；将无线LAN安全认证时间缩短至1/10～1/15左右的标准IEEE802.11ai。

其中前两个标准分别用作家庭无线网络与高清影音设备的传输之中，尤其是IEEE802.11ac标准沿袭了11n的基本传输技术，例如通过OFDM(直交频分双工)来传输数据的方法等，可以兼容目前广泛采用的IEEE802.11n标准的产品。同时，利用扩大传输时的天线复用数，采用高速化的载波解调方式，将传输速度提升至IEEE802.11n标准的1.3倍，再加上频道带宽扩大技术，将IEEE802.11n 40MHz的最大可用频道带宽扩展到80MHz及160MHz。因此，IEEE802.11ac标准能够提供承载量更大、速度更快、运行更加稳定的无线网络系统。

BROADCOM(博通)针对IEEE802.11ac标准推出的芯片BCM4360

在CES2012展会上，著名网络设备厂家巴法络首次采用博通芯片进行了IEEE802.11ac标准的传输演示，并且表示将会继续推进其最新支持IEEE802.11ac标准的无线路由器AirStation WZR-1750H的开发，而芯片组方面则采用博通最新研发的40nm级设计工艺制造的BCM4360，支持最大1.3Gbit/s的数据传输。

而苹果公司也在近期表示将会率先采用IEEE802.11ac标准的AirPort基站，能够支持各种电脑系统、智能电视以及移动设备，同样在核心部分采用的是博通公司的芯片。在不久的将来，必定会有更多此类无线产品推出，进一步打开全高清与3D无线影音传输发展之路。

IEEE 1905.1有线与无线混合草案标准的建立，为智能家居的普及奠定基础

值得期待的是，美国电气及电子工程师学会IEEE 1905.1工作组近期带来的P1905.1草案标准是目前第一个将无线技术与有线技术相结合的行业标准，全面支持IEEE 802.11系列Wi-Fi标准、IEEE 802.3以太网络标准、IEEE 1901/HomePlug电力线网络标准以及MoCA同轴缆线标准。IEEE 1905.1是一个软件抽象层，将整合至游戏机、网络储存设备(NAS)、蓝光碟机、智能平板电视、机顶盒或宽带路由器等固定式装置，以及笔记本电脑、平板装置、智能手机等移动装置，可提供整体化的无线与有线相结合的网络，能够简化智能家居综合布线网络的设定，改善涵盖范围与稳定性。

IEEE 1905.1已经获得了业内的广泛支持，包括服务提供商、产品制造商和芯片制造商，如博通、思科、杜克能源、通用电气、高通、瑞沙电子以及意法半导体等。这些通信网络行业的顶尖企业已经着手开发符合IEEE 1905.1标准的复合式网络产品，例如高通公司就宣布即将推出一套软件系统，使得其Hy-Fi系列产品解决方案能够符合IEEE 1905.1草案标准，可以集合Wi-Fi、 HomePlug 和以太网络技术，涵盖范围几乎能够进入家中的任何空间，透过电源或同轴线将电视或桌面计算机等连接在一起，再将有线联机功能包括电力线与网线两种延伸到住家内的装置，同时也能让笔记本电脑、平板计算机和智能手机等家中的移动设备享受无线网络的自由。

相信不久的将来，我们就能够充分利用有线与无线技术最优化的家庭综合布线与网络通信控制系统。 我国的部分家庭网络系统相关规范协议

我国在家庭网络系统构建方面也有相关的规范与协议，为用户通过弱电网络打造统一化的智能家居系统打下了坚实的基础，不过可惜的是，在电力线网络与无线网络技术方面，

主要的技术与规范仍然掌

握在国外机构与组织手中，我国必须继续完善这方面的规范与协议。

家庭主网通信协议规范

家庭主网通信协议规范主要是关于网络通信协议的规范，用于与外网的信息接入环节，主要包括家庭内的主网关IP地址解析和远程访问管理、主网与子网间信息交互以及家庭主网关软件应用程序接口等方面，解决了家庭网络在现在的网络中要解决远程访问以及增值服务的使用问题。这项协议实际上也规范了智能家居网络系统中设备管理与网络安全等方面的主要应用，具备相当重要的作用。 家庭主网接口一致性测试规范

对于构建一个高速稳定的智能家居网络系统来说，准确的测试是必不可少的。家庭主网接口一致性测试规范规定了家庭网络系统中主网接口和通讯协议的测试标准，对于在家庭中构建网络时所使用的互联设备进行测试，同时这项标准也是对厂商生产主网设备时的参考规范。

家庭控制子网通信协议规范

家庭控制子网通信协议规范主要是针对室内的灯光照明系统、水电气表或其他环境控制设备、室内的移动控制终端、家庭医疗、报警求助以及家用电器等设备的网段协议的内容，实际上是室内网络环境构建的关键规范协议。

家庭控制子网通讯协议一致性测试规范

与家庭主网接口一致性测试规范类似，家庭控制子网通讯协议一致性测试规范也是智能家居网络构建的重要规范，不过面向的对象是家庭子网的构建，一方面给家庭网络产品和服务厂商开发支持家庭网络标准的产品提供的一个技术参考，同时也让用户在选择相关设备时有参考标准。

家庭网络系统体系结构及参考模型

家庭网络系统体系结构及参考模型是构建智能家居网络系统需要参考的重要标准，其中包括了家庭网络结构、家庭网络内部网络拓扑结构、不同类型网络在家庭网络中的联结、家庭网络设备及其规范、家庭网关设备、终端设备、控制终端等方面的规范。当中所附带的家庭网络综合应用场景、家庭控制网络典型应用场景与家庭网络跨子网应用场景对于构建智能家居系统提供了很好的参考依据。 家庭网络设备描述文件规范

家庭网络设备描述文件规范是针对网络设备而制定的，同时也概述了家庭控制子网的内容与结构，包括属性类型、位置类型、状态位类型、入口类型等。实际上这项规范最重要之处是让网络设备必须描述各种基本要素和产品数据，使用户选择网络设备时可以心中有数。

上述是对于现阶段以及未来智能家居系统综合布线与网络通信控制系统方面的综合性解析，通过各种不同标准与协议的落实与推广，将来的智能家居系统的构建将会越趋简单化，让普通的用户也能利用家居中原有的电力线网络以及无线网络将智能生活带入家庭中的每一个角落。

接下来，我们将进入智能家居中的另外一个核心要素——控制部分进行探讨。对于智能家居的控制部分，主要包括中央管理系统、电器设备控制管理系统、家居音视频智能系统、灯光设备控制系统、家庭环境控制系统与能源管理等。中央管理系统实际上就是对其他所有部分的控制系统的一个统筹管理，大致上是利用高性能的处理器进行管理，当中涉及多种核心技术，我们在这里就不逐一分析了。不过，我们会对智能家居各个控制部分进行综合而深入浅出的解析，希望能带给大家一个更加全面的智能家居系统概括。

电器设备控制管理与家居音视频智能系统

这些年来，智能家居与全宅影音电子定制行业的高速发展，主要是由于中国经济的迅速崛起，人们对于生活质量的要求更高，普通的家居环境已经很难满足人们的需求，再随着改革开放的春风，欧美关于智能家居领域的先进概念逐渐进入到中国，让越来越多的人知道智能家居，了解智能家居的优势，其中最为引人注目的是智能家居中对于电器设备的智能化控制管理，电器设备能够基本脱离单一的操作与维护，能够实现自动化运作与维护，并且操作方式也不断人性化。这正是不少朋友选择构建智能家居系统的重要原因。

而在电器设备控制管理系统之中，家居音视频智能系统其实也属于当中的重要部分。一般选择构建智能家居的用户都会选择构建家庭影院系统、多房间音乐系统等，并且整个影音娱乐系统将会与中央管理系统相连接，形成整体化的控制方式。与一般的家庭影音系统相比，这样的系统不仅会强调声音与画面的质量，同时也有更人性化与整体化的控制方式，避免出现普通影音娱乐系统繁琐的操作方式。 要建立电器设备控制管理系统的基础

要实现智能家居中的电器设备整体的控制管理，必须具备两个条件。首先就是电器设备需要具备控制管理接口与功能。在CES2012展会上，除了逐渐智能化的平板电视开始具备控制管理功能之外，不少厂家将智能化与云计算功能加入了厨房电器与洗衣机等白色家电之中，使得这些家庭电器能够与网络系统连接，通过有线与无线的方式共享各类资讯，与此同时，也使得它们能够通过网络的方式进行整体化的智能控制，并且利用移动通信3G甚至4G系统更能实现随时随地的观察与控制。尽管目前这类电器还很少进入国内普通的家电卖场，不过随着智能化、网络化的家电概念的不断普及，将来要在智能家居之中全面实现家电设备的控制与管理相信只是轻而易举的事情。

另外一个重要的条件是通过不同的控制技术，包括Wi-Fi无线网络、RJ45有线网络、RS232串口技术、红外线控制、射频控制技术等对电器设备进行全面的控制，再通过综合化的控制管理系统进行控制，并且可以与中央管理系统相连接与共同控制。如果你已经建成成熟的综合布线系统，那么只需接入相关的智能控制与管理系统，就能实现单独的控制以及与中央管理系统的连接。一套常见的智能控制系统主要包括系统服务器、家庭控制器、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器等。而经典的LonWorks的智能家居控制系统就是由系统服务器、家庭控制器LonWorks路由器、收发器组成，一台系统服务器最多可连接127台LonWorks路由器，一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。由此可以发现，目前在智能家居智能控制系统方面的电器控制部分已经相当成熟，只需家用电器支持，

就能够进行一体化的

控制。

家居音视频智能系统主要包括家庭影院系统与多房间音乐系统

影音娱乐已经成为我们家居生活中不能缺少的重要部分，而智能家居之中的家庭影院系统与多房间音乐系统成为了不少朋友打造智能家居系统中必不可少的部分。这两部分实际上也属于电器设备控制系统的一部分，一个优秀的智能家居系统，能够通过中央控制系统对其进行统一的控制。

在家庭影院系统部分，大部分的高清信号源、AV放大器以及家庭影院投影机都带有RS232或者网络控制端口，都可以很容易地融入到整体的中控系统之中。即便没有这些端子，也可以利用红外线控制的方式来实现控制。一般情况下的处理手段是将所有的AV设备整合到一个影音综合控制系统之中，再利用独有的控制器，或者在智能移动设备上安装特定的App应用程序来实现无线一体化的控制方式。对于全宅一体化的智能家居来说，就可以将这个系统纳入中央管理系统之中。

至于多房间音乐系统，在专业领域也称为背景音乐系统。多房间音乐系统使家中的每一个角落都能领到令人愉悦的音乐，令到家中有一种五星级酒店的感觉，因此不少朋友搭建智能家居系统的时候，都特别强调多房间音乐系统这一点。在全宅智能家居系统之中，多房间音乐系统本身就带有一体化的控制功能，而且每一部分又相对独立，这正是智能家居所具有的特点。因此，在搭建多房间音乐系统的时候，只需要将其加入到中央管理系统之中就可以实现统一的控制。

目前主流的多房间音乐系统与影音控制系统简介

作为智能家居系统的重要组成部分，我们特意为大家介绍当前部分主流的多房间音乐系统与影音控制系统，它们最大的特点是都具备非常优秀的智能控制方式，能够对整套系统实现一体化的控制。

Crestron(快思聪)

快思聪的SWAMP-24X8是一款出色的数字多房间音频系统，内置Sonnex音频传输技术，集成高性能数字音频处理、矩阵切换和高性能音频放大器于一个设备中，只需通过一根带屏蔽的CAT5传输线就可以传输48个通道未经压缩的24位高清音频信号。SWAMP-24X8支持24种音频来源并分布在72个区，可以驱动每通道200瓦4欧姆的设备，提供近3万瓦的总功率。

AMX

AMX的MXT-1900L-PAN属于一款出色的影音控制器，带有全景式的控制界面，支持NFC近距离通讯技术，可以让无线的方式实现智能化的控制，而全景式控制界面结合新的PanTastic超宽屏用户界面，将用户体验带入全新境界。另外，还可以实现射频控制设备之间的共享、匹配与互动的通信传输，保证整个智能控制的高效。

BitWise Controls

BitWise Controls的BC4X1 Pro智能影音控制系统，提供了丰富的接口以适应影音场所集中控制需要，其中就包括了RS-232串口、红外接口、弱电继电器接口以及数字输入/输出接口，用于控制投影机、功放、灯光系统、投影幕、电动窗帘等设备，以及触点控制面板，可以实现整体化的控制方式。 CONTROL 4

Control4的HC-1000属于一款高性能的影音设备自动化控制中心，同样也可以作为电器设备控制中心，能通过插拔接线端子进行继电器连接，并利用100Mbps网络连接端口进行控制器连接，与所有的Control 4配件与其他一系列产品相连接。此外，内部还拥有强大的媒体储存功能，凭借优秀的处理功能，能够以最快的速度完成程序处理与媒体搜寻。

Sonance(所能士)

Sonance C4630SE多房间音响系统能够同时在多达六个不同的区域播放四种不同的音源，让你能简单、合理地控制系统的音源和每个房间的声音。C4630SE由墙面板和数字面板控制器或者Sonance Nevigator K2和K1控制。多达4台C4630SE能够串联出相同简易控制的24区域系统，通过RS-232串口实现第三方中央控制。

Russound(悦声)

Russound的MCA-C5多房间音乐控制器，能够支持8个区间控制播放，以及同时连接8个立体声信号源的多房间控制系统。MCA-C5在连接方面采用Cat5网线来实现，

可以采用入墙式的方式来安装，

MCA-C5还能与Russound旗下的众多多房间设备连接使用，组成更具规模的影音控制系统。 KOTI

KOTI的HiThink L9-HI-7C移动影院控制器整合了多种智能控制功能，其中有智能影音控制部分，可控制影音室各种影音设备，如功放、投影等。而较为特别之处，就是带有灯光、窗帘设备的控制功能，通过一键“场景”控制方式，配合灯光、窗帘及各种影音室设备实现一键场景切换功能。

澳斯迪(auxdio)

澳斯迪的AM8230中央音响系统，具备48分区独立输出，同时满足48个房间的不同需求，8路音源，内置SD卡和收音机2路本地音源以及来自主机的6路音源。各房间独立定时控制，对内置节目源进行定位、定点控制。AM8230具有RS-232通信接口，可与智能中控系统或智能家居系统联动。 NuVo

NuVo的NV-I8GMS多房间音乐系统，能够支持六音源输入和多达8音区输出，可扩展至16音区。每音区80W输出，适合播放各种音乐。内置的RS-232串行端口可用于连接家庭自动化系统，融合至全宅智能家庭影院系统之中，进一步将操作更加人性化。

总而言之，电器设备控制管理与家居音视频智能系统是智能家居之中最为重要的部分，对于各种各样电器设备的随时随地进行实时监控与操作是不少朋友一直所追求的，也是智能家居系统其中一个最吸引人之处。

灯光照明智能控制系统

在普通的家居环境下，灯光多数以照明为目的而存在，而后期随着人们生活水平的提高，逐渐也加入制造气氛的效果，而到了智能家居时代则演变成为灯光照明智能控制系统，一方面满足工作、生活、学习等日常应用的需求，另一方面，也融入了多种不同的特性，如灯光亮度调整、灯光色彩控制以及整体而独立的调整方式等等。

灯光照明智能控制系统与传统家居照明系统在结构上的不同之处

经历过家居装修的朋友或多或少都会对家中的灯光照明控制系统有所了解，其具体的结构不外乎是把主电源经配电箱分成多个支路，向灯具进行供电，再由串联在照明回路中的单极、双极甚至三极开关来控制灯具的开合，或者利用调光器对光源进行控制，但其中任一个开关或调光器只能针对一个灯具进行开关控制。

而在智能家居中的灯光照明控制系统则是由主系统与子系统共同组成，主系统以中央灯光管理器为核心，带有信息处理功能，能够对全宅的灯光系统进行统一的控制，而子系统通常由调光模块、控制面板、亮度动态监测与探测器等模块组成，主要负责对各个区域实施独立控制。通常情况下，大部分的品牌灯光照明控制系统都支持通过智能控制软件来实现指令化的自动控制方式，因此，也能够使一个开关控制多个灯具成为可能。

灯光照明智能控制系统的特点与优势

灯光照明智能控制系统是智能家居中智能化表现的代表，也是智能家居系统与普通家居系统相比的优胜之处。一般来说，灯光照明智能控制系统具备了统一控制、分区独立调整、情景模式制定等特点，这正是普通家居灯光照明系统所不具备的。特别在以下数个方面，更能体现出它的优势之处。 统一而独立的控制方式，支持远程监控，便于后期维护与管理

由于结构上的特殊性，整个智能化的灯光照明系统一方面能够在主系统实现统一化的整体控制，另一方面也能通过各个子系统独立地进行控制，不同区间中的子灯光系统并不会相互干扰，即便一方出现故障，也不会对整体灯光照明系统带来崩溃的可能。此外，还因为整个系统是以模块化的方式进行自动控制的，照明预置的场景以数字参数的形式保存在系统之中，所以对于后期的设置与维护变得更加简单。同时由于整个灯光照明系统已经纳入到中央控制系统之中，我们可以通过各种不同的方式进行远程的控制，包括PC终端以及移动手机终端等等，让我们对家中的灯光状况了如指掌。

可以设置不同的灯光情景模式，便于不同的使用要求

为了适应不同的使用要求，例如工作、生活、影音娱乐等，在智能家居系统之中，我们可以为不同的使用环境设置不同的灯光情景模式。由于灯光照明智能控制系统采用不同区域独立控制的子系统形式，要实现不同区域的灯光模式并不复杂。同样，在同一区域内实现多种情景模式，对于灯光照明智能控制系统也并非难事，可以根据不同时间、不同的用途来实现不同的效果。

最直接的就是在家庭影音娱乐视听室中，我们可以设定日常见客的明亮模式，适合于观看普通影视节目的普通模式，进行卡拉OK活动的卡拉OK专用模式等等。这也是普通家居灯光系统所不能具备的优胜之处。

节能环保，减低不必要的用电

灯光照明智能控制系统的另外一个好处，就是你能够借助各种不同的预设值控制模式对不同时间、不同区域内的灯光亮度进行准确的设定与合理的管理。例如在早晨的客厅环境，自然光线充足，通过客厅中的光亮度传感器装置感应到客厅中的实际亮度，从而自动地对客厅中的光源进行调整，但进入傍晚后，自然光线不足，就会自动调高室内的亮度。在这种智能化的光线调度功能下，能够起到有效的节电效果。另外，调光系统本身所具备的光源处理技术，也能够提高光源本身的功率因数，减低无用功的损耗。而由于灯光照明智能控制系统本身就能有效地抑制电网的浪涌电压，具备电压限定和轭流滤波等功能以及软开断的技术，大大延长了光源设备的使用寿命。

合理利用光线，对身体更健康

不少朋友平常在家中可能会发现，家中的灯光环境并不能满足多方面的要求，例如多数客厅环境下的灯光都较为明亮，但这对于视频类设备的观看会带来较大的影响，不少人都通过增加显示设备的亮度与对比度等来提升画面的表现，实际上这就间接损耗了设备的使用寿命，同时长时间观看如此高亮度的画面也会对眼睛造成一定程度的损害。而在智能家居环境下，我们可以通过灯光照明智能控制系统来为客厅设置不同的情景模式，使光线利用更加合理，同时也不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉，让我们的生活变得更加健康。

对于灯光照明智能控制类产品的功能简介

目前不少综合化的智能控制系统都具备了灯光控制的功能，例如BitWise Controls、Control 4等等，而其中最为出众的莫过于Lutron(路创)所带来的一系列智能灯光控制系统，具体的照明控制功能包括无线控制、智能中央控制、本地开关控制、全套开关控制、调光控制以及场景模式制定等。

以路创其中一款经典的灯光照明智能控制系统QSG-6P240-1WH为例，它能够适用于全宅不同区域的灯光控制，包括家庭影院、起居室、客厅、饭厅、厨房、浴间等等，QSG-6P240-1WH采用一个设计创新时尚的墙控器，就可以代替多个开关及调光器，创造出不同的照明场景或控制个别灯具，配备特大及可刻字的夜光式按键。除此之外，QSG-6P240-1WH还设有信息显示屏，让用户清楚知道有关节省能源的读数、灯光亮度及时间设定等资讯。更为特别的地方是，除了强大的灯光控制功能之外，还能够对窗帘、银幕以及电器设备进行一体化的设计。

总之，灯光照明智能控制系统将会彻底改变我们的生活方式，让我们以更高质量的方式来享受生活，同时也能够减低能源损耗，使得我们的生活更加节能与环保。