浅谈智能家居的浅谈智能家居的技术技术技术发展发展发展与应用与应用
王华伟王华伟王华伟//文
【摘要摘要】】 文章先阐述智能家居的涵义，分析了当前智能家居系统涉及的先进技术，并结合具
体案例阐述智能家居系统的功能和采用的Honeywell智能家居系统的特点，最后对智能家居的
发展做了展望。
【关键词关键词】】 智能家居 霍尼韦尔 远程控制 无线控制
【Abstract】At beginning, the conception of smart home was introduced. The author
analyzed the advanced technology of intelligent home system, and also pointed out the function of smart home and Honeywell product’s advantages through its application. In the end, the prospects of smart home were put forward.
【Keywords】Smart home Honeywell Remote control WIFI control
随着计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的高速发展与提高，使家庭
生活现代化、居住环境安全化，同时也改变了人们的生活习惯，提高了生活质量。智能住宅也
正是在这种形势下应运而生的。
1．智能家居智能家居
智能住宅的概念最早出现于美国，美国的智能住宅发展也是最为迅猛。继美国之后，欧
洲、韩国、日本、新加坡等国的住宅智能化也得到了飞速发展。在我国，智能住宅这一概念推
广较晚，但其发展的速度也很快，全国已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小区。
越来越多的消费者，尤其是有一定文化层次和经济实力的楼盘买家，已把住宅智能化程度作为
自己选择的一个重要参考。智能家居系统占房地产开发的成本比例并不高，却明显能提高楼盘
的吸引力，增值作用显著，成为房地产推介的又一有力方式。
1.1.11 智能家居的涵义智能家居的涵义
智能住宅是将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置，通过家庭总
线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保
持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。
智能家居系统所涵盖的范围：
1. 可视对讲：访客可视对讲、二次确认
2. 室内防盗报警：防火、防盗、紧急事件呼叫、煤气泄漏探测；离家、在家、睡眠安防模式设定，安防场景设定。
3. 电梯控制：自动呼梯、电梯到位控制、电梯状态显示
4. 灯光控制：开关、调光 5. 窗帘控制 6. 场景控制
7. 空调控制
8. 地暖控制
9. 背景音乐控制
10. 视频监控：远程查看监控、本地查看公共区域监控图像
11. 物业管理：三表抄送、表计查询、信息发布、E-mail 通知
12. 远程监控：支持互联网、WAP、电话等远程监视和控制
13. 增值业务服务：餐饮、娱乐、体育等相关社区服务的集成
1.3 1.3 智能家居的智能家居的智能家居的发展现状发展现状发展现状
由于中国的居住模式和文化与发达国家有很大的区别，所以智能家居在中国的发展也体现
出其独具的特色。中国人口众多，城市住宅建设也多选择密集型的住宅小区方式，因此很多房
地产商会站在整个小区智能化的角度来看待家居的智能化，也就出现了目前的“智能小区”的
模式。
欧美由于独体别墅的居住模式流行，因此住宅多散布城镇周边，没有一个很集中的规模。
这样也就导致了在美国盛行ADSL、Cable Modem等宽带接入方式，而国内一般都是室外联网采
用局域网传输，光纤以太网到小区、到楼，室内设备控制用TCP/IP、RS485总线控制等等。欧
美的智能家居则多为独立安装，自成体系，比如美国的X10，欧洲的EIB协议（包括澳洲的C-
BUS）等都是以独立的家庭为目标设计的。而国内习惯上将智能家居当作智能小区的一个子系
统来考虑，这种做法在智能家居概念初始引进阶段应该说还是可行的，但随着智能家居的推广
与需求的不断深入，人们开始“拷问”智能家居的真正意义与价值时，才发现“人性化”与
“个性化”是智能家居的意义所在。因此，智能家居势将从现在的“千家一面”的一统模式中
独立出来，成为一个可完全由业主自行选配的个性张扬空间。
2．智能家居智能家居的关键的关键的关键技术技术技术
2.1 2.1 基于基于TCP/IP网络的音视频压缩技术网络的音视频压缩技术
在智能家居系统中，音视频处理技术是系统的重要技术环节。无论在可视对讲中，还是在
视频监控中，都对音视频压缩技术要求非常严格。视频压缩技术融合了计算机，多媒体，通信
和网络等多项技术，其中的编码端负责图像的采集和编码，是直接影响着整个系统的性能和质
量的关键设备。新一代的数字视频监控系统对编码码率，图像质量，智能监控等技术领域提出
了更高的要求，目前视频监控系统中采用图像压缩标准为MPEG-4、H.263 和H.264等几个标
准，H.264在同等图像质量条件下具有比MPEG-4 更高的数据压缩比，对网络带宽的要求更低。
因此，基于TCP/IP网络的音视频压缩技术H.264压缩方式已经成为了新一代智能家居压缩技术
的主流发展方向。
H.264是ITU-T最新的视频编码标准，被称作ISO/IEC14496-10或MPEG-4 AVC，是由运动图
像专家组（MPEG）和ITU的视频编码专家组共同开发的新产品。制订H.264的目标主要有两个：
得到高的视频压缩比（最初提出的指标为压缩比提高到H.263、MPEG-4的两倍左右，现在已基
本实现）；具有良好的网络适应性，即可适用于各种传输网络。
为此，H.264的功能分为两层，即视频编码层（VCL：Video Coding Layer）和网络提取层
（NAL：Network Abstraction Layer）。在VCL和NAL之间定义了一个基于分组方式的接口、打
包和相应的信令属于NAL的一部分。这样，高效率编码和网络适应性的任务分别为VCL和NAL来
完成。VCL数据是编码处理后的输出，它表示被压缩编码后的视频数据序列。在VCL数据传输和
存储之前，这些编码的VCL数据先被映射或封装进NAL单元中。
VCL包括基于块的运动补偿，混合编码和一些新特性。NAL负责针对下层网络的特性对数据
进行封装，包括成帧、发信号给逻辑信道、利用同步信息等。NAL从VCL获得数据：包括头信
息、段结构信息和实际载荷。NAL的任务就是正确地将它们映射到传输协议上。NAL下面是各种
具体的协议，如H.323、H.324、RTP/UDP/IP等。NAI层的引入大大提高了H.264适应复杂信道的
能力。
2.22.2 大规模应用的WIFI技术技术
Wi-Fi 俗称无线宽带。
所谓Wi-Fi，是由一个名为“无线以太网相容联盟”（Wireless Ethernet Compatibility
Alliance, WECA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。它是一种短程无线
传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。随着技术的发展，以及IEEE
802.11a 及IEEE 802.11g等标准的出现，现在IEEE 802.11 这个标准已被统称作Wi-Fi。
WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络。AP一般称为网络桥接器或无线接
入点，它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡
的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发
射器的HUB或者是路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。 覆盖范围广
基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右，约合15米，而Wi-Fi的
半径则可达300英尺左右，约合100米，办公室自不用说，就是在整栋大楼中也可使用。近期，
一些网络设备供应商推出的新型交换机。据悉，能够把目前Wi-Fi无线网络300英尺(接近100米)
的通信距离扩大到4英里(约6.5公里)。
传输速度快传输速度快
虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量
也有待改进，但传输速度非常快，可以达到54mbps（802.11N可以达到600Mbps），符合个人和
社会信息化的需求。
无须布线无须布线
WiFi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用
户的需要，具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行
业向更多行业拓展开去，甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。
健康安全健康安全
IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约60~70毫瓦，这是一个什么
样的概念呢？手机的发射功率约为200毫瓦至1瓦间，手持式对讲机高达5瓦，而且无线网络使
用方式并非像手机直接接触人体，是绝对安全的。
2.3迅猛发展的迅猛发展的无线无线无线控制控制控制终端产品终端产品终端产品
说起无线终端，通常就是我们所说的移动控制终端，目前市面上存在两种：一种是专用控
制终端（仅可配合某一固定系统使用），另外一种就是通用平板电脑（通过安装软件实现控制
功能）；由于平板电脑的市场应用广泛，并且品种繁多，所以越来越成为客户的首选产品。
说起平板电脑，目前市场上最流行的产品非iPad莫属。iPad是由苹果公司研制的平板电
脑，它定位介于苹果的智能手机iPhone和笔记本电脑产品之间，通体只有四个按键，与iPhone
布局一样，提供浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频或视频等功能。2010年1
月27日，在美国旧金山欧巴布也那艺术中心（芳草地艺术中心）所举行的苹果公司发布会上，
传闻已久的平板电脑——iPad由首席执行官史蒂夫·乔布斯亲自发布。至此，iPad迅速风靡全
球。
通过iPad实现本地的无线控制，只需要在iPad上安装一套软件即可，功能实现简单，且操
作简便，给客户时尚感受，所以现在越来越受到客户的认可。
2.42.4 基于WEBWEB/WAP/WAP远程控制远程控制信息家电信息家电信息家电
将嵌入式CPU芯片嵌入到家电设备中，是单片机技术与家电产品技术充分结合的一种表现
形式。同时，将嵌入式操作系统固化在其中，通过运行针对系统编写的应用程序来对装有嵌入
式芯片的设备进行控制和管理，以使该设备具有相当的智能。如果在家用电器的控制板内置一
块Web Controller，就可以将它们连接到Internet 网。这就促成我们的梦想变成现实： 一方
面，我们可便捷地通过手机、个人数字助理或PC上的Web 浏览器等工具对它们进行远程控制；
另一方面，家电制造商可通过Internet 对售出的产品进行监控，如果出现故障，它们会自动
发出维修请求信号，并指出故障部位，从而使售后服务更为迅捷。