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三维度看智能家居市场现状日期：2011-07-27 中国智能家居网 随着科技发展和技术进步，许多智能家居制造企业都可以把这种电影中的场景照搬到我们的生活中。但是，令无数人赞叹不已的智能家居产品在投入市场后却并未获得期待中的市场反应。众多的智能家居产品在投放入市场后出现了“叫好不叫座”的情况。整体智能家居面临着硬件落后，市场混乱，行业标准缺泛的现状，不管从产品价格，还是技术操作上，都有待优化。下面小编就带您一起客观地三维度看智能家居市场现状。三维度看智能家居市场现状从性价比角度来看。虽然智能家居市场巨大，但是目前智能家居的价格普遍较高。据悉，美国ABB、GE、德国莫顿、美国Honeywell、澳洲奇胜等一线品牌，一般别墅配置价基本最少10万元，舒适型一般都需要几十万元。而这些品牌在国内，其目标消费者主要为富人群族，所以，这些产品如果定位于大众消费，必然会遇到市场阻力甚至市场投资风险。当然，这并非说大众消费就不是当前智能家居的目标客户，恰恰相反，我们认为，目前国内目标应主要定位于大众消费。因此，针对这个客户群，智能家居系统的性价比就成为“重中之重”。从智能家居所提供的服务来看。在市场初期说到底智能家居销售的不是产品，而是为特定某部分人量身定做的一套完整的个性化服务，当然，受到诸多因素的影响，这种服务不能完全以客户为导向。但是调动一切资源满足客户需求，仍是智能家居企业所追求的目标。在当前这种标准缺失、客户个性化需求强烈的市场状况之下，我们应当主动建立起自身的方案标准，在特定的范围内为客户量身定做其所需要的服务。从技术的创新角度来看。虽然智能家居系统技术推陈出新、层出不穷，但各项技术都有自己的优势与特点，都有它最适合的应用环境，可能短时间内谁也无法完全替代谁，只是不同技术在各种场合的适应性不同。确切来说，各种技术的发展不是适用所有的应用，而是根据内容和环境需要，选择最合适的技术。从目前的智能家居状况来看，企业可以借力政府，行业，媒体以及企业内部调整推动家居智能化的健康发展。首先是政府支持，需要政府搭建智能家居发展的政策环境和发展平台，推动智能家居标准体系建设，推进智能家居的产业链的完善，引导智能家居健康发展；其次行业借力，需要借助其他行业之力，比如电力、运营商、地产商共同推进家居智能化；第三是媒体支持，智能家居行业的发展离不开媒体的大力宣传，离不开广告消费者的普及教育；第四是企业内部借力，如海尔集团内部有地产集团、家居集成公司、整体厨房公司、研发机构等等，他们其实都是智能家居产业链上的各个环节，将这些力量联合起来，共同造势，形成合力，更加有利于智能家居的发展。（文/蔡燕静，中国智能家居网）智能家居企业卖力宣传 市场反应冷淡日期：2011-08-05 中国智能家居网 清晨起床，当我们睁开双眼，窗帘自动打开，音乐舒缓响起，早餐开始自动烹饪，新闻按预定方式播放;离家出门，防盗系统自动布防，出现异常移动随时侦测，系统智能报警防御这些存在于科技电影中的场景今后通过智能家居系统，有望在人们的工作和生活中实现。尽管业界对智能家居的宣传不遗余力，但是，据记者了解，市场和消费者却对此反应平淡。市场需求定位出现偏差家居是生活中的基本元素，提高生活质量可以说是每个人的毕生追求。因此，可以提高家居的人性化、科技化、未来化水平的智能家居系统，一直是人们始终关注的热点。但是，智能家居自从推出以来，始终未能走入大多数消费者的生活，这种便捷、体贴的产品，为何被人们拒之门外呢?对此，中国建筑业协会智能建筑分会专家祝敬国分析认为，消费者对智能家居反应不佳的原因在于已经建成启用的那些智能家居实用性不强。除了可视对讲等有限的几个系统能够有较好的口碑外，用户在大多数智能家居中体验不到智能化高科技有什么特别的作用。有些智能系统反而给日常生活带来了不便，结果不少用户就把那些所谓的智能化停用了。正是由于消费者缺乏购买欲，缺乏应用的积极性，所以，市场对智能家居的反应相当冷淡。智能家居正处于“该向何处去”的岔路口。祝敬国对记者表示：“智能家居的推广和生产出现了市场定位的偏差。坦率地说，以往智能家居的宣传和开发、建设，很大程度上针对的是房地产开发商的需求，目的是为了提高商品房的档次，而忽略了真正的智能家居的使用者社会公众的具体需求。”多种因素制约智能家居发展据记者了解，在国内，家庭自动化一直是各厂家争夺智能家居市场的主战场，我国主要的两大阵营是由海尔主导的e家佳和由联想推动的闪联，两者都获得了工信部的批准，前者侧重于家庭，后者关注于办公，但最终都聚焦于家庭网络化。在家庭自动化发展的过程中，一直不乏市场的关注和使用者的期待。据物联网专家、中国工程院院士邬贺铨告诉记者，目前家庭自动化亚太地区整体市场约为5亿美元，主要集中在日、韩等发达国家，离业内专家估计的千亿美元市场还有相当一段距离。尤其是国内市场发展更为缓慢，家庭自动化仅仅停留在体验厅和部分试点楼盘，与提供舒适丰富的生活环境、方便灵活的生活方式、高效可靠的工作模式这一目的大相径庭。在一些业内看好、用户期待、技术支持的项目上，未能大规模得到应用。邬贺铨认为，制约智能家居行业发展主要有3方面问题：其一，行业标准融合难。因历史成因和经济利益，目前国内智能家居两大标准分属e家佳和闪联，分别代表家电厂商和IT厂商，两者已将行业进行人为分割，各自建设。适度竞争可以促进技术进步，但过多竞争就会造成资源的浪费和本位主义滋生，兼容成本和垄断成本高企，短期利益的驱使会将技术和市场引向歧途。因此，智能家居跨行业和部门的融通、产业链的融合已经迫在眉睫。其二，技术专业化程度高。与计算机产品和家电产品可以即插即用不同，目前家庭自动化产品需要专业人员进行安装、调试和使用培训，用户无法从使用中获得体验和乐趣，因此，降低了使用和购买的意愿。同时，产品专业化程度高就意味着研发投入大，技术共享难，这些因素直接反映在产品价格和性能上，形成了价高和寡的局面。因此，加强技术实用性，提高产品普及性，首先要解决技术的复杂性，让更多从业者进入该行业，通过竞争降低成本，推动市场化进程。其三，产品智能化进展慢。智能家居涉及到计算机、通信、自动化、电子等多个学科领域，没有一个企业能够以一己之力毕其全功。目前，国内与家庭自动化行业相关的产品较多，但智能化水平偏低，其产品和服务仅仅作为人工的一种补充，而不是改变生活方式的主要力量。突破瓶颈须多方面努力随着科技的进步和人们需求的发展，智能家居行业将迎来前所未有的市场机遇。让生活更智能是家庭自动化的终极目标，这需要政府、企业和公众的共同努力，从大处着眼，进行行业规范;从小处着手，解决紧迫问题，突破发展瓶颈。为此，邬贺铨建议，政府和行业协会应该科学主导行业发展，保持适度竞争，促进技术融合。家庭自动化是一项系统工程，需要事无巨细的规划和永无止境的改进。目前，国内的家庭自动化产业集合了房地产、家电、通信、安防等多领域的企业，这些要素的融合融通、利益的分配、业务的分工等都需要有权威的机构来主导和推动。创造社会价值是行业存在的唯一理由，多方共赢的商业模式是家庭自动化系统真正走进家庭的不二选择。众所周知，市场由人口、购买力、购买意愿和环境等几个方面构成，满足大众需求才可以做大市场蛋糕。祝敬国表示，目前，消费者需要性能稳定、价格适宜、使用方便的智能家居产品，这就需要相关企业提供即插即用的实用化、傻瓜化、模块化的产品，垄断技术、提高壁垒等竞争手段和方式只会使整个行业发展停滞，只有提高行业透明度和资源利用率，通过协作和规模效应来降低产品成本，才是共同推动行业健康发展的王道。国内智能家居兴起 发展存在5大难点日期：2011-08-05 中国智能家居网 尽管并不是什么新概念，智能家居对于普通人来说却一直很遥远。除了有限的品类、高昂的价格外，市面上能见到的智能家居大多仅限于单品。在智能家居中，家电设备、照明、电脑和移动电话都是各自独立工作。如何让家智慧起来呢?或许只有智慧家居控制系统才能将电气、多媒体和通信设备真正整合到一个用户友好的互操作解决方案之中。因为它不仅仅是智能，而是更智慧地管理家居空间。智能家居历史短暂“视频安防、门禁系统、灯光控制、电动窗帘、温湿度控制这些人性化的功能和体验，都属于智能家居的范畴。”据中国物联网产业协会副理事长兼秘书长、香港嵌入式物联网研究院常务副院长柏斯维介绍，智能家居的历史可以追溯到20年前，真正在我国发展也就是10多年的时间。但现实却是在家居市场上，智能的产品少之又少。记者走访了几家主流的家居商场，发现与智能沾边的也仅限于浴缸、座便器等产品，根本找不到能提供全屋智能解决方案的供应商。据施奈德电气智能生活空间事业部总监刘燕介绍，近一两年，随着消费者需求上升，国内很多企业涉足“智能家居”，因此这个行业的发展速度较快，但与国外比较，中国还处于起步阶段。刘燕说，“智能家居是一个随着新技术发展而不断变化的家居技术体系，在国际上都没有一个准确的定位，欧美发达国家也是在不断推动其发展。而在中国，国内不同的厂家关于智能的定义不尽相同，但未来会随着市场的成熟而呈现几何式的高速需求增长”。缺乏行业标准据记者了解，当下有关家居“智能化”的概念在业界没有统一的标准，不同厂家有不同的定位，一些照明企业、电器企业甚至一些窗帘企业都介入智能家居市场。东润科技公司总经理饶进军表示，现阶段智能家居的概念还没有被大多数人群所接受，大多数人以为“智能家电”、“智能家具”就是智能家居了。由于智能家居行业没有统一的行业标准，在管理制定及召集人等方面均存在缺失各家厂商都在按照自己的通信协议和模式在运作。刘燕也表示，从国际发展趋势来看，欧美国家都是政府部门主导行业发展趋势，中国也需要有较为完善的发展规划。某业内人士也坦言，由于当前的智能家居产品在安装方式、使用方式上均比较复杂，这些都阻碍了智能家居的迅速发展。但对于国内智能家居行业的未来发展，几乎所有的受访人士都表示非常看好。柏斯维称，近5年来，我国的家居消费水平逐步提高。特别是部分高收入群体追赶国外的消费习惯和追求高质量的生活品质，这就使得中国的智能家居应用水平得到提升。 场景“猜想”娱乐从此“智”动作为时尚潮人的你是否想过，家庭影音娱乐也可变得智能化?只需按动Play按钮，家庭影院便自动启动，在欣赏宽荧幕上画面的同时，窗帘自动垂下，灯光也合乎时宜地暗下，就连室内的空气温度和湿度也刚刚好地满足或坐或卧在沙发上欣赏大片的需要。更为方便的是，在任何房间的任何一部影音设备上，均可实时同步享受视听盛宴，绝无差错和延误。解决方案：作为家居智能化的重要环节，娱乐系统的打造并非难事。一部中控主机便可轻松将各种设备统统连接起来。而您所需要做的，就是提前预置所需要的环境参数而已，便捷至极。远程监控保证安防无论你是身在办公室、健身房或是出差在外，都可以随时通过一部手机无线连接到家中的摄像头，从而将房屋内以及周边情况一览无余。对于刚出生不久的宝宝而言，远程即时监控系统能够让妈妈睡个安稳觉，再也不用来回穿梭于卧室与儿童房之间了。系统的另一端，连接着相关安全部门，因此一旦室内遭到陌生人入侵，系统会自动进入紧急模式并自动报警。解决方案：利用报警主机、无线摄像机和红外探测器等智能设备，便能将动作大片中高精尖的安防系统搬回家。无线远程控制系统，让身在外面的你，随时随地都能掌握家中近况。实现难度：集成控制 告别遥控器电视、空调、机顶盒，遥控器总是在需要的时候找不到;微波炉、热水器、灯具，使用的时候要逐个开关和调节。如果你已经厌倦了被遥控器和开关按钮们搞得头昏脑涨的日子，就让集中控制面板来帮忙吧。通过这个面板，住户可以轻松掌控室内的一切。它就好像一位电器管家，让你轻松搞定一切用电设备。解决方案：通过截获遥控器中的遥控码，并破解电器中的内部通讯协议，然后将其一并交给集成控制面板来接管，智能遥控的体验便一“触”即发。实现难度： 业内声音今后智能家居更重用户体验柏斯维，中国物联网产业协会副理事长兼秘书长未来智能家居产品操作步骤应当更简单明了，甚至增加操作的娱乐性、趣味性，比如插入电子商务功能，游戏功能，在线支付缴费功能，水、电、气缴费支付和查询功能等。此外，绿色节能也应贯穿整个智能家居构想之中，比如家庭电器待机耗电的管理控制，厨房设备以及烹饪的智能管理，都可以有效地控制耗能。国内智能家居分为三大阵营蒙洋，中芯优电公司首席执行官目前国内智能家居产品基本上分成三大阵营，第一是传统的家电厂商，很难在空间上形成有效的智能控制;第二是传统的安防设备供应商，大多从安防的角度考虑设备的安装和设计;第三是新型的智能家居品牌，设计从智能化的家居产品角度出发，最大限度地整合家庭中目前现有的设备。融入家居产业链杨书华，北京易云智力信息技术有限公司总经理智能家居只能是建立在“家居”基础上的“智能”，实现符合居住环境的智能化。而非脱离“家居”的智能化。智能家居企业必须站在家居的角度，不仅是IT行业，或者物联网行业，而是要融入家居产业链。 难点解析1 缺失共同遵循的标准目前智能家居市场上的相关产品可谓五花八门，各家有各家的产品技术，市场上没有一整套统一的行业标准，所以做出来的产品在稳定性上有所欠缺。另外，智能家居是一个多行业交叉覆盖的系统工程，各设备厂商按照不同的接口标准与协议生产设备，其结果就是不同设备之间的互连、互通变得非常困难，这都不利于智能家居行业的健康发展。因此，建立共同遵循的标准与协议是发展智能家居必须首先解决的困难。2 成本较高造成价格高昂首先，智能家居所涉及的产品本身价位高，主要是因为智能家居作为新兴产业，产品功能多，前期的设计和制作成本比较高，销量又不大，从而导致单个产品的分摊成本偏高;其次，智能家居不是单纯的产品选购，这有别于传统家居产品的购买，智能家居是一种定制型的系统服务，不像标准化的产品，它需要针对客户的家居特点和实际需求进行系统整合设计，将各类产品集成为一套整体的智能家居系统，实施时的安装调试也比较复杂，这都是成本。3 销售、服务渠道不畅智能家居产品的销售方式一般是用户从厂家订货，或者从厂家在各地的经销商拿货，购买方式不够方便，也不易于售后服务。如果智能家居产品能够像家具、家电一样，在每个城市设有多个销售及服务网点，将有利于扩大智能家居的普及率和覆盖面。生产厂商应该充分考虑终端用户的需要，在全国各大城市拓展销售渠道和售后服务网点，解决消费者的后顾之忧。4 安装使用过程中的局限性由于智能家居融合了多个系统和模块，功能十分强大，因而在安装和操作过程中也十分复杂。比如，实现会客场景、休闲观赏场景、家庭温馨场景等不同情况下灯光氛围、音响氛围、空气氛围的切换、调整，如何更加人性化便捷的控制操作，是几乎每个家庭都需要的内容。现在市面上的很多智能家居产品，反而使消费者体验不到智能化高科技有什么特别的作用，甚至给日常生活带来了不便。5 消费者需要一个接受过程由于智能家居还是一个新兴事物，消费者内心的“技术壁垒”也需要解决，人们担心产品的可靠程度。有些传统的消费者往往很难想象这样的情形：比如用一个手机控制家里的所有的电器包括窗帘、电灯等等，会在内心形成一种无形的壁垒。有些消费者还会担心可操作性和方便性。应该说，消费者把需求转化为市场消费还需要一个市场培育和消费者自我接受的过程。智能家居缺乏标准 仍处初级阶段日期：2011-08-05 中国智能家居网 尽管并不是什么新概念，智能家居对于普通人来说却一直很遥远。除了有限的品类、高昂的价格外，市面上能见到的智能家居大多仅限于单品。在智能家居中，家电设备、照明、电脑和移动电话都是各自独立工作。如何让家智慧起来呢?或许只有智慧家居控制系统才能将电气、多媒体和通信设备真正整合到一个用户友好的互操作解决方案之中。因为它不仅仅是智能，而是更智慧地管理家居空间。智能家居历史短暂“视频安防、门禁系统、灯光控制、电动窗帘、温湿度控制这些人性化的功能和体验，都属于智能家居的范畴。”据中国物联网产业协会副理事长兼秘书长、香港嵌入式物联网研究院常务副院长柏斯维介绍，智能家居的历史可以追溯到20年前，真正在我国发展也就是10多年的时间。但现实却是在家居市场上，智能的产品少之又少。记者走访了几家主流的家居商场，发现与智能沾边的也仅限于浴缸、座便器等产品，根本找不到能提供全屋智能解决方案的供应商。据施奈德电气智能生活空间事业部总监刘燕介绍，近一两年，随着消费者需求上升，国内很多企业涉足“智能家居”，因此这个行业的发展速度较快，但与国外比较，中国还处于起步阶段。刘燕说，“智能家居是一个随着新技术发展而不断变化的家居技术体系，在国际上都没有一个准确的定位，欧美发达国家也是在不断推动其发展。而在中国，国内不同的厂家关于智能的定义不尽相同，但未来会随着市场的成熟而呈现几何式的高速需求增长”。缺乏行业标准据记者了解，当下有关家居“智能化”的概念在业界没有统一的标准，不同厂家有不同的定位，一些照明企业、电器企业甚至一些窗帘企业都介入智能家居市场。东润科技公司总经理饶进军表示，现阶段智能家居的概念还没有被大多数人群所接受，大多数人以为“智能家电”、“智能家具”就是智能家居了。由于智能家居行业没有统一的行业标准，在管理制定及召集人等方面均存在缺失各家厂商都在按照自己的通信协议和模式在运作。与时俱进 “智能家居”新定义之个人见解日期：2011-08-03 中国智能家居网 鉴于现在多方对智能家居一词的定义一直争论不休，小编在汇总了所有收集的智能家居技术、产品、案例资料后，在旧的智能家居定义的基础上，按照系统的观点，重新定义了智能家居这一名词。小编认为，智能家居是以住宅为平台，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。智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。智能家居集成是利用综合布线技术、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。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。小编在提出智能家居新定义时还指出，智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小区中实施的基于智能小区平台的智能家居项目，如深圳红树西岸智能家居。第二种语意是指智能家居系统产品，是由智能家居厂商生产、满足智能家居集成所需的主要功能的产品，这类产品应通过集成安装方式完成，因此完整的智能家居系统产品应是包括了硬件产品、软件产品、集成与安装服务、售后在内的一个完整服务过程。智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。其中，智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是必备系统，家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统为可选系统。在智能家居系统产品的认定上，我们认为，厂商生产的智能家居(智能家居系统产品)必须是属于必备系统，能实现智能家居的主要功能，才可称为智能家居。因此，智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统都可直接称为智能家居(智能家居系统产品)。而可选系统都不能直接称为智能家居，只能用智能家居加上具体系统的组合表述方法，如背景音乐系统，称为智能家居背景音乐。将可选系统产品直接称作智能家居，是对用户的一种误导行为。在智能家居环境的认定上，小编认为，只有完整地安装了所有的必备系统，并且至少选装了一种及以上的可选系统的智能家居才能称为智能家居。科技改变未来 智能电网创造家居智能新生活日期：2011-08-03 中国智能家居网 寒冷的冬天，还有半小时就要下班了，在办公室里，轻轻点几下鼠标，敲几下键盘，一组信息指令迅速传达到了家里。于是，电饭煲开始按照既定的程序煮饭，热水器为你烧上了热水，空调也自动调节到了合适的温度。下班后，悠闲地开着“零排放”的电动汽车回家。到家后，打开房门，屋子里温暖舒适，饭香扑鼻，热水澡也可以马上就洗。这些并不是科幻电影里的场景，而是不远的将来，智能电网将带给人们的全新生活方式。说起电网，很多人可能会感觉到比较专业和难以接近，甚至有些不明所以。的确，传统的电网还是一个相对封闭的系统，一般情况下只有专业人员才能深入了解。而智能电网则完全不同，它是一个开放性的网络，用户可以主动参与，并可与电网真正互动起来，而不是像现在一样被动的接受。智能电网，又被称为电网“高速公路”，是当今国际最前沿的新能源产业之一，已成为许多发达国家争相研发的热点。国家电网公司正在大力推进的智能电网建设，中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一“坚强智能电网”。根据国家电网公司计划，智能电网在中国的发展分三个阶段逐步推进：2009年-2010年是规划试点阶段;2011年-2015年是全面建设阶段;2016年-2020年是引领提升阶段，将全面建成统一的“坚强智能电网”，技术和装备达到国际先进水平。那么，智能电网到底将会对我们的日常家居生活带来怎样的变化呢?智能电网将供电端到用户家里的所有设备，通过传感器和信息通信设备，联成完整的用电信息交互网络，并对其中的信息加以整合分析，指导或协助我们的家居用电，从而实现电力资源的最佳配置，达到降低家居用电成本、提高家居供电可靠性和家居用电效率的目的。“智能电网建成后，一旦有线路跳闸，系统马上在实时监控中调度，快速恢复供电;智能电网可以帮你省钱，只要每家装上一个智能芯片和插座相连，就能自动感知电网、电价的实时变动情况，帮你选择用电时间。”河北省电力研究院的专家说。智能电网还允许通过安装智能电能表向电网送电“卖钱”。在北京莲香园智能小区试点，居民楼楼顶安装有太阳能电池板，当太阳能电池板所产生的电能用不完时可倒送至公共电网从而获得收入。智能电网还可以帮助您完成如下家居用电服务：一是实现多渠道缴费，您再也不用东奔西跑、排队交电费了，您可以依托社会化资源和自助缴费渠道，实现电费缴纳多样便捷，足不出户或者就在家门口交纳家里的电费;二是故障诊断与处理，您家里的线路出现问题后，您不用再忙着找电工，电网可以帮助您实现自动诊断故障点、自动排除故障，并且可以实现主动寻找替代供电线路;三是可以对您家里的用电情况实行实时监控，对线路、电器异常情况进行在线分析、动态跟踪和自动控制，从此您再也不必担心家里的电器老化可能造成的火灾隐患了。总之，与传统电网相比，智能电网重视实现电网与用户之间的双向互动，可以帮助家居生活实现更加清洁、高效、安全、经济的目标，既保证了家居用电的安全性和经济性，又提高了电网设备的使用效率，能极大地促进节能减排，非常符合当前“低碳生活”的潮流。我们相信，智能电网将促进智能家居、智能楼宇、智能小区乃至智能城市的发展，使生活更加舒适便捷、社会更加和谐美好。不久的将来，智能电网和智能用电将奏响人们和谐生活的序曲，开启人们智能家居美好生活的新篇章ARM及ZigBee技术实现智能家居控制器的设计日期：2011-07-29 中国智能家居网 ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，在众多领域有着广泛的应用前景。智能家居是一个多功能的综合技术系统，它以家庭住宅为平台，利用先进的计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术，将家庭中的各种电器设备通过某种形式的网络有机地连接在一起，进行网络化的综合管理与调控，为人们提供一个舒适、安全、方便、环保和高效率的生活环境。本文所介绍的智能家居控制器利用ZigBee技术将家庭中许多相对独立的家用电器构成一个统一的智能家居系统，从而方便对家居中的各种电器设备进行本地操作，同时也可通过互联网或GPRS系统对各种电器设备实现远程控制。1 ZigBee技术简介ZigBee技术是近几年逐步发展起来，很有市场潜力的一种无线连接技术。它是为了满足低功耗、低数据量和低成本的无线网络要求而诞生的。它基于IEEE无线个人区域网（Wireless Personal AreaNetwork，WPAN）工作组的80211514标准，被称为ZigBee技术标准。完整的ZigBee协议由应用层、应用汇聚层、网络层、数据链路层和物理层组成，如图1所示。IEEE80211514标准定义了物理层（PHY）和数据链路层（MAC）；网络层以上的协议由ZigBee联盟负责制定，其中应用层包括了应用支持子层（APS）、ZigBee设备对象（ZDO）和由制造商制订的应用对象。ZigBee以一个个独立的工作节点为依托，利用无线通信，通过自组织方式组成星型、网状和簇状3种网络结构，因此每个节点的功能并非完全相同。为了降低系统的成本，IEEE80211514定义了2种物理设备类型：全功能设备FFD （Full FunctionDevice）和精简功能设备RFD （Reduced FunctionDevice）。FFD节点具备控制器的功能，提供数据交换，能够作为网络协调器、路由节点和终端节点来使用，可以与网络中任何类型的设备进行通信；RFD只能作为终端节点来使用，而且只能与FFD通信，两个RFD节点之间不能通信。Zigbee这一无线通信技术具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、安全可靠、网络容量大、自组织、自愈能力强等特点，可广泛应用于多个技术领域，有着广阔的市场前景。2 基于Zigbee技术的智能家居控制器的设计智能家居系统的网络通信具有如下特点：传输数据量小，无需太大的传输速度；网络的容量大，以满足家庭中的各种家电设备；信息的实时性好，时延短。ZigBee的技术特点决定了其能很好地满足智能家居网络的上述需求，特别是具备自组织、自愈能力，这样的无线通信技术是智能家居系统理想的通信方式。2.1 能家居系统的基本构成智能家居系统可通过GSM/GPRS/CDMA/网络、ZigBee个域网、互联网以及小区信息网实现信息的互联互通。用户在户外可通过手机调控家中的电器和照明装置，也可及时得到家中的防盗、防火、防煤气泄漏等报警信息；在家中可通过遥控器调控家电设备。控制器还兼有可视对讲系统室内主机功能，能查阅社区发布的各类信息，必要时可向社区保安发出报警求救信号。系统主要由一个智能家居控制器和若干个室内监控ZigBee功能模块组成。系统模型如图2所示。智能家居控制器经2个无线通信网络、互联网以及2条有线通信线路与外部设施实现信息的互联互通，因而智能家居控制器又可视为数字家庭网关。智能家居控制器内部装有手机模块，通过GSM（GPRS、CDMA）移动通信网络，与用户手机实现双向短消息收发。用户可通过手机短消息实现对家用电器的电源开关控制以及调光、调速控制；控制器以手机短消息的形式向用户手机发送报警信号，供防盗、防火、防煤气泄漏以及家庭突发事件报警用。控制器内部装有1个ZigBee模块，通过Zig2Bee无线网络与家居中的监控装置进行通信，作为ZigBee网络协调器（FFD）来使用。它负责组建智能家居ZigBee网络，接收系统控制中心发送的指令，并做出相应地处理。同时还要将从路由节点（FFD）或终端节点（RFD）接收到的数据发送给系统控制中心。室内监控设备按用途可分为3类：第一类为开关与插座，最简单的插座通过小电子开关的通断实现对家用电器（如电饭煲、饮水机、电视、冰箱、空调、洗衣机、电动窗帘以及不需要调光的灯具）的电源开关控制；较复杂的智能开关和插座具有输出功率可调的功能，用于吊灯、落地台灯的调光或电风扇的调速等。第二类为传感器产品，其中热释电红外传感器和门磁传感器用于防盗，烟雾传感器用于防火，瓦斯传感器用于防煤气泄漏，还有手动报警按钮用于突发事件（如孤寡老人突然发病）的报警。这些节点都带有ZigBee模块，作为网络的终端节点（RFD）。第三类为手持遥控器，除实现对家用电器开关控制、调光调速控制外，还具备照明场景设定与控制功能。若小区配置有物管通信网络和门禁对讲系统，控制器兼备可视门禁对讲系统的室内主机的功能。控制器上的液晶LCD显示屏可显示访客的图像画面，与访客进行对讲或开锁操作。此外，控制器可接收小区物管发送的各类文字信息；当室内发生意外时，可向小区物管发送报警信号。控制器备有互联网接口，供用户在异地时通过互联网控制家中电器的运行，也可监视家中发生的事件。下一代互联网的问世将为此项功能的应用提供极大的支持，到那时，每个家电及控制器本身都将有自己的静态IP地址，从而成为网络中的一员。ZigBee的簇状网络综合了星型和网状结构的特点，我们在实际应用中利用智能家居控制器及ZigBee传感器节点组成簇状网络。它具有良好的可扩展性，对于大户型或别墅用户而言，可以通过增加路由节点来扩大网络覆盖范围；对于小户型的用户而言，可以通过减少路由节点变成星型网络，以节省能量、加快数据传输速度。2.2 能家居控制器的硬件设计2.2.1 能家居控制器简介智能家居系统的核心部件是智能家居控制器。其组成框图如图3所示，它以嵌入式处理器为中心，由手机模块、ZigBee模块以及必要的辅助接口组成。智能家居控制器是整个智能家居系统的控制中心，其硬件核心是中央处理器，所有的设备控制、任务调度、通信协议转换、数据收发和数据管理等任务都需要中央处理器。从功能、可扩展性、操作系统支持及功耗等方面考虑，我们选择功能强大的32位ARM9微处理器S3C2410X作为主处理器，存储器选用64M的NAND Flash和64M的SDRAM。在人机接口方面，采用5英寸的TFT液晶屏，并配置相应的触摸屏。可用于显示访客图像和小区物管发送的各种信息，并使用户可方便地输入数据去控制各种家居设备。另外为了控制方式更灵活，利用处理器的I2C总线接口设计键盘接口，从而可扩展各种控制、报警方式。控制器有2个通信模块：手机模块和ZigBee模块。手机模块由主机模块、SIM卡接口、音频部分和射频部分组成，采用SIMCOM公司生产的SIM300芯片（GPRS 模块）。与ARM进行数据传输采用标准的RS - 232接口，通过使用AT命令完成对该模块的操作，实现短消息的收发。Zigbee模块采集各种家电设备运行状态并接收各种故障报警信息，通过RS - 232接口与ARM进行数据传递。控制器配有以太网接口，配合控制器上建立的Web服务器，用户可通过Internet完成对家庭环境及各种家电设备的监控。图3中的RS - 485接口用于与小区物管的通信（与原有的小区网络配合。若为新建小区，可直接使用以太网接口）.利用MAX3232将ARM9的两个USART收发器，组成两个RS - 232端口和一个RS - 485端口。音频接口利用微处理器内部的IIS总线接口与外部音频数字信号编码器芯片（UDA1341TS）组成。视频接口采用中芯微的DSP芯片，将视频信号转换成微处理器能够处理的JPG文件格式或二进制图像流，经处理后送LCD屏显示。2.2.2 能家居控制器中的Zigbee模块ZigBee模块采用全功能设备（FFD）类型，它在智能家居系统中承担着网络协调器的角色，可提供信息的双向传输，以连接智能家居系统中其它精简功能设备（RFD）。此模块利用Chipcon公司的CC2430芯片，CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架构，在单个芯片上整合了ZigBee射频（RF）前端、内存和微控制器。它使用1个8位MCU （8051），具有128KB可编程闪存和8KB的RAM ，还包含模数转换器、4个定时器、AES - 128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路，以及21个可编程I/O引脚。CC2430芯片采用0118m CMOS工艺生产，工作时的电流损耗为27mA ；在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27mA或25mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。CC2430带有2个强大的支持几组协议的US2ART通信接口，通过此通信接口中的一个，S3C2410X处理器可以对CC2430进行写入或读取配置信息，也可以收发数据。CC2430芯片集成了CRC和数据完整性检查等功能，减少了程序员编程的工作量，加快了通信的速度，减少了能量消耗。同时，芯片还采用了CS2MA - CA技术来避免数据发送时的竞争和冲突，减少了一部分不必耍的能量消耗。因此CC2430芯片具有超低的能耗，其使用寿命可以年来计算，价格便宜，符合传感器网络需要大量分布节点的特点。控制器通过RS - 232接口利用Zigbee模块采集各种家电设备运行状态并接收各种故障报警信息。2.3 能家居控制器的功能智能家居控制器操作系统选用开源的嵌入式Linux操作系统，通过裁减后移植到控制器硬件平台上。该智能家居控制器将Linux，ARM系统、手机模块和ZigBee模块组成一个整体，构成了一个功能齐全的嵌入式系统，利用ZigBee技术轻松实现家庭内部多节点的无线连接。智能家居控制器的功能为（1）采用ARM架构的32位嵌入式RISC处理器和开源的嵌入式linux操作系统；（2）是智能家居控制系统的控制中心，也是家居系统中信息家电平台的网关；（3）遇盗抢或疾病，按紧急按钮，自动向管理中心报警；（4）以家庭为单位配置，利用液晶屏显示小区通知、系统各部分工作状况及数据；（5）利用ZigBee传感器节点监测各种故障报警数据（火灾、煤气泄漏等），并自动通过手机模块发给用户或小区管理中心；（6）通过以太网（或RS - 485）与小区管理中心通信；（7）通过