一文讀懂智能家居

在2015年里，有一個高頻熱詞不斷沖擊人們的眼球，那就是“智能家居”。筆者毫不懷疑這個現(xiàn)實(shí)的到來，只是目前讓我們看到的還沒有到這一步，準(zhǔn)確的說“智能家居”距離我們還有相當(dāng)?shù)囊欢温烦獭?/p>

為了說清楚這一點(diǎn)，我們可以先聊聊“智能家居”大概是個什么樣的形態(tài)。既然稱其為智能，必然是一種有點(diǎn)思維、學(xué)習(xí)、判斷、分析能力的系統(tǒng)，至于家居這個普通的概念，大家都很熟悉，就不再贅述了。下面接著聊智能家居應(yīng)該做什么、可以做什么。簡單的說“智能家居”應(yīng)該給人們創(chuàng)造安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能的環(huán)境;給人們提供適度的保健、養(yǎng)生功能;使人們在輕松愉快的生活里，不會出現(xiàn)該做而忘了做、不能做而不小心做了的情況。以筆者有限的知識，站在今天這樣的技術(shù)層面，對“智能家居”只能作這樣的描述了，從長遠(yuǎn)看，這些可能還是不夠的。對“智能家居”可以做的，我想它至少是可以代替人對家居里的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整、控制;對系統(tǒng)的執(zhí)行完成情況保留適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)記錄并進(jìn)行分析;對出現(xiàn)的緊急情況可以報(bào)警、提醒、鎖定;對日?，嵥槭聞?wù)的記錄、分析、顯示。據(jù)此看來“智能家居”是一個較大的系統(tǒng)工程了，它包含有“大腦”、“神經(jīng)”、“手足”，這也就是我現(xiàn)在能看到的“智能家居”的一二三，與智能家居的完整形態(tài)相比，這個一二三也許就是“滄海一粟”了。這里所指的“大腦”應(yīng)該屬于各種形式的電腦、單片機(jī)、MCU、CPU等等，它們的地位和作用就是相關(guān)功能電路的核心——發(fā)送、接受或處理指令的大腦;而被稱為“神經(jīng)”當(dāng)仁不讓的就是各種網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集信號線了、至于“手足”就比較好理解了，那就是終端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

如果大家基本認(rèn)同“智能家居”應(yīng)該做的和可以做的這些，那我們接下來就聊聊智能家居里以何種方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。為了給人們創(chuàng)造安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能的環(huán)境，“智能家居”通過對系統(tǒng)的安全設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對出入人員的有效管理，如對來訪新人進(jìn)行必要的身份登記、認(rèn)證、建檔，對已經(jīng)登記的人員出入，進(jìn)行例行記錄、分析規(guī)律，發(fā)現(xiàn)異常及時給出提示;對門禁系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的授權(quán)，防止無關(guān)人員隨意進(jìn)出管理區(qū)域;對可燃?xì)怏w、物質(zhì)實(shí)行準(zhǔn)入制，沒有相應(yīng)的措施不讓進(jìn)入;對異常煙霧、熱源、火險及有害氣體等及時報(bào)警，提醒人們滅火和防護(hù);對住戶外出利用聲光提醒鎖門等等。

通過對系統(tǒng)的綜合調(diào)控，實(shí)現(xiàn)盡可能穩(wěn)定、長效的恒溫、恒濕;不定期更換室內(nèi)的新風(fēng)，全天候監(jiān)視室內(nèi)的氣體成分，比如PM2.5、二氧化碳、氮?dú)狻⒀鯕獾暮堪俜直?，依此自動開關(guān)相應(yīng)的設(shè)備;對住戶排放的煙氣實(shí)行一定范圍的監(jiān)控，必要的時候進(jìn)行先處理后排放的管理，對含有放射性的建筑材料進(jìn)入及時報(bào)警，對噪聲進(jìn)行聲壓監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)的噪聲源，及時提醒物業(yè)人員處理;對能源消耗進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時提醒用戶，對雨水進(jìn)行收集利用，對住戶的洗滌用水進(jìn)行合理的部分利用。

通過對系統(tǒng)的個性化設(shè)置，實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的提醒、提示功能，如：起床叫醒、睡覺提示、外出添加衣物、室內(nèi)室外的晾曬指數(shù)、紫外線強(qiáng)度、戶外風(fēng)向等級、天氣變化趨勢、鍛煉的合適時間;提醒老年人服藥、用餐、食用水果搭配和鍛煉活動引導(dǎo);進(jìn)行有關(guān)的食品熱量、脂肪含量、膽固醇的多少諸方面的顯示;提醒業(yè)主繳費(fèi)、取單據(jù)或采集相關(guān)數(shù)據(jù);提醒外出的住戶按時搭乘選定的交通工具;在公共區(qū)域顯示日常生活信息。

通過在系統(tǒng)中添加有關(guān)的終端設(shè)備，測量人體基本參數(shù)、監(jiān)視變化規(guī)律、發(fā)現(xiàn)異常情況通知有關(guān)家屬，在正常情況下如實(shí)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，定期提供給用戶或用戶指定的醫(yī)療網(wǎng)絡(luò);適當(dāng)調(diào)整室內(nèi)的照明、及時關(guān)閉無人區(qū)域的換風(fēng)、照明及門禁，鎖定狀態(tài)并開啟安全監(jiān)控設(shè)備等等。

上面所述這些，看起來可能有些瑣碎，但“智能家居”就是要把人們從簡單、重復(fù)的繁瑣事務(wù)中解脫出來，恰好做這些細(xì)繁的、重復(fù)的事，又正是以計(jì)算機(jī)為核心的“智能家居”的長項(xiàng)。要順利地完成上述的這些任務(wù)，可以利用現(xiàn)在技術(shù)比較成熟的4-20mA之類的傳感器以及新型數(shù)據(jù)采集設(shè)備，也可以利用單片機(jī)和DSP組成具有一定范圍的功能團(tuán)組，還可以利用家庭的電腦組成局域網(wǎng)控制室內(nèi)的用電器具，甚至還可以使用手機(jī)和WiFi操作家里的家用電器。在眾多的控制方式中，我個人認(rèn)為比較好的應(yīng)該是由住戶進(jìn)行初級的基本設(shè)定、設(shè)置后，由智能家居系統(tǒng)根據(jù)主人的意圖自動運(yùn)行和調(diào)整，包含一定的容錯、糾錯，都可以在用戶設(shè)定的范圍內(nèi)自行調(diào)整完成，真正體現(xiàn)智能家居的智能化、自動化和常態(tài)化，不要搞成了處處要用戶注冊、登錄、輸入密碼，也不宜時時要用戶手機(jī)控制開關(guān)、調(diào)整大小，這樣的操作多了，反而把人置為了控制系統(tǒng)的奴隸，繁復(fù)之際，人們就享受不到智能化的樂趣和便利，自然的也就不會對智能家居有興趣乃至有需求了。

接下來再聊聊“行業(yè)隔斷”。材料與技術(shù)--- 在新材料與新技術(shù)快速發(fā)展的今天，新技術(shù)為新材料的誕生奠定了基礎(chǔ)，而對各種材料的改良、改進(jìn)又催生了新的技術(shù)出現(xiàn)。例如，對玻璃保溫差的技術(shù)改進(jìn)，引出了“中空玻璃”的研發(fā)生產(chǎn);因?yàn)椴ＡР徽诠獾膯栴}，催生了電控變光玻璃的使用;由于環(huán)保、節(jié)能的要求，引發(fā)了對“光-伏玻璃”的研制。這里列舉的產(chǎn)品與技術(shù)之間原本沒有直接的相關(guān)，但現(xiàn)代社會的進(jìn)步發(fā)展，使得這二者之間迅速建立了聯(lián)系，原來的不相干形成的“行業(yè)隔斷”現(xiàn)在被打破了，在沒有行業(yè)隔斷的今天，新材料的應(yīng)用又給新技術(shù)的推廣帶來了機(jī)遇，現(xiàn)在的新樓盤開發(fā)中，大量使用雙層保溫玻璃，使熱損失減少、使空調(diào)使用的效果改善，進(jìn)而使消耗的電能降低;下一步“光-伏玻璃”的推廣使用，又可以提供一定量的電能，供節(jié)能燈具照明，這也可算是未來智能家居的又一種功能，如果利用這二者之間的相關(guān)性，研制出自動控制的“環(huán)境亮?xí)r燈光弱、光線暗時燈光強(qiáng)”的智能產(chǎn)品，是不是比那種拿著手機(jī)控制燈光亮度、色彩的智能產(chǎn)品要好一點(diǎn)點(diǎn)呢？由此又引出了另外的話題--- 建筑與控制。智能家居是建筑物的一個部分，所有的智能家居集中在一個建筑物之中，就給這個建筑物帶來了新的控制、管理的要求，整體節(jié)能、環(huán)?？刂?、安全管理、靈便通訊等等這些功能的實(shí)現(xiàn)，需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就認(rèn)真考慮，而不是等建筑物竣工以后再考慮，在后裝修時再開槽、打洞，所以說，智能家居是一個系統(tǒng)工程，需要多行業(yè)、多學(xué)科、多種技術(shù)聯(lián)合作業(yè)?，F(xiàn)在的樓盤開發(fā)，有的已經(jīng)走在了前面，預(yù)先把用戶可能需要的光纖入戶的設(shè)備空間留出來、基本網(wǎng)絡(luò)安裝好，假如說在此基礎(chǔ)上，再把無線路由器也像消防報(bào)警探頭那樣統(tǒng)一安裝好，做好統(tǒng)一的協(xié)調(diào)、防護(hù)，降低諸多的不安全要素，騰出更多的空間、讓出更多的實(shí)惠給用戶，豈不是一件兩全其美的好事么？

最后回到前面提到的“大腦”、“神經(jīng)”、“手足”上來，現(xiàn)在我們看到的智能產(chǎn)品確實(shí)不錯，許多家電制造企業(yè)都在摩拳擦掌的進(jìn)入智能家居產(chǎn)品的研究、制造方面來，這個對于國家、企業(yè)、用戶來說都是一個令人欣慰的好現(xiàn)象，我們的生活質(zhì)量要提高，要不斷向前進(jìn)，就要響應(yīng)政府號召的“創(chuàng)新”，從理論創(chuàng)新到技術(shù)創(chuàng)新、從產(chǎn)品創(chuàng)新到服務(wù)創(chuàng)新都要與時俱進(jìn)，斗膽的說“智能家居”距離我們還有相當(dāng)?shù)囊欢温烦?，是因?yàn)槲覀兡壳八芸吹?、聽到、用到的都還是終端的執(zhí)行部件居多，這些東西與以往的繼電器、接觸器、開關(guān)都差不多，歸屬于智能家居的“手足”，因?yàn)閮H有這些還是不夠的，“大腦”和“神經(jīng)”的應(yīng)用研究還比較少，而這些又恰好是智能家居的重要部分，我們今天在這些方面的缺失，必將給外國廠商提供機(jī)會，最終使我們又落在了他們的后面，又形成了人家得西瓜，我們撿芝麻的慘狀。智能家居的實(shí)現(xiàn)不是一朝一夕的暢想，也不是一件一物的成功，它應(yīng)該是集我們民族智慧之大成的產(chǎn)物。