安防在智能家居中的应用
中国安防行业网    2013/8/16 14:32:00    关键字:安防,智能家居      浏览量:

    智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,提供全方位的信息交互功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。

    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备集成。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。

    又称智能住宅。通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。

    主要技术

    家庭自动化

    家庭自动化系指利用微处理电子技术,来集成或控制家中的电子电器产品或系统,例如:照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气及冷气系统、视讯及音响系统等。家庭自动化系统主要是以一个中央微处理机(CentralProcessorUnit,CPU)接收来自相关电子电器产品(外界环境因素的变化,如太阳初升或西落等所造成的光线变化等)的讯息后,再以既定的程序发送适当的信息给其它电子电器产品。中央微处理机必须透过许多界面来控制家中的电器产品,这些界面可以是键盘,也可以是触摸式荧幕、按钮、电脑、电话机、遥控器等;消费者可发送信号至中央微处理机,或接收来自中央微处理机的讯号。

    家庭自动化是智能家居的一个重要系统,在智能家居刚出现时,家庭自动化甚至就等同于智能家居,今天它仍是智能家居的核心之一,但随着网络技术有智能家居的普遍应用,网络家电/信息家电的成熟,家庭自动化的许多产品功能将融入到这些新产品中去,从而使单纯的家庭自动化产品在系统设计中越来越少,其核心地位也将被子家庭网络/家庭信息系统所代替。它将作为家庭网络中的控制网络部份在智能家居中发挥作用。

    家庭网络

    首先大家要把这个家庭网络和纯粹的“家庭局域网”分开来,我们在本书中还会提到“家庭局域网/家庭内部网络”这一名称,它是指连接家庭里的PC、各种外设及与因特网互联的网络系统,它只是家庭网络的一个组成部份。家庭网络是在家庭范围内(可扩展至邻居,小区)将PC、家电、安全系统、照明系统和广域网相连接的一种新技术。当前在家庭网络所采用的连接技术可以分为“有线”和“无线”两大类。有线方案主要包括:双绞线或同轴电缆连接、电话线连接、电力线连接等;无线方案主要包括:红外线连接、无线电连接、基于RF技术的连接和基于PC的无线连接等。

    家庭网络相比起传统的办公网络来说,加入了很多家庭应用产品和系统,如家电设备、照明系统,因此相应技术标准也错综复杂,这里面也牵涉太多知名的网络厂家和家电厂家的利益,我们在智能家居技术一章中将对各种技术标准作详细介绍。家庭网络的发展趋势是将智能家居中其它系统融合进去,最终一统天下。

    网络家电

    网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电产品。网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络,同时这个家庭网络又可以与外部互联网相连接。可见,网络家电技术包括两个层面:首先就是家电之间的互连问题,也就是使不同家电之间能够互相识别,协同工作。第二个层面是解决家电网络与外部网络的通信,使家庭中的家电网络真正成为外部网络的延伸。

    要实现家电间互联和信息交换,就需要解决:1.描述家电的工作特性的产品模型,使得数据的交换具有特定含义;2.信息传输的网络媒介。在解决网络媒介这一难点中,可选择的方案有:电力线、无线射频、双绞线、同轴电缆、红外线、光纤。认为比较可行的网络家电包括网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络微波炉、网络炊具等。网络家电未来的方向也是充分融合到家庭网络中去。

    信息家电

    信息家电应该是一种价格低廉、操作简便、实用性强、带有PC主要功能的家电产品。利用电脑、电信和电子技术与传统家电(包括白色家电:电冰箱、洗衣机、微波炉等和黑色家电:电视机、录像机、音响、VCD、DVD等)相结合的创新产品,是为数字化与网络技术更广泛地深入家庭生活而设计的新型家用电器,信息家电包括PC、机顶盒、HPC、DVD、超级VCD、无线数据通信设备、视频游戏设备、WEBTV、INTERNET电话等等,所有能够通过网络系统交互信息的家电产品,都可以称之为信息家电。音频、视频和通信设备是信息家电的主要组成部分。另一方面,在传统家电的基础上,将信息技术融人传统的家电当中,使其功能更加强大,使用更加简单、方便和实用,为家庭生活创造更高品质的生活环境,比如模拟电视发展成数字电视,VCD变成DVD,电冰箱、洗衣机、微波炉等也将会变成数字化、网络化、智能化的信息家电。

    从广义的分类来看,信息家电产品实际上包含了网络家电产品,但如果从狭义的定义来界定,我们可以这样做一简单分类:信息家电更多的指带有嵌入式处理器的小型家用(个人用)信息设备,它的基本特征是与网络(主要指互联网)相连而有一些具体功能,可以是成套产品,也可以是一个辅助配件。而网络家电则指一个具有网络操作功能的家电类产品,这种家电可以理解是我们原来普通家电产品的升级。

    信息家电由嵌入式处理器、相关支撑硬件(如显示卡、存储介质、IC卡或信用卡等读取设备)、嵌入式操作系统以及应用层的软件包组成。信息家电把PC的某些功能分解出来,设计成应用性更强、更家电化的产品,使普通居民步人信息时代的步伐更为快速,是具备高性能、低价格、易操作特点的lnternet工具。信息家电的出现将推动家庭网络市场的兴起,同时家庭网络市场的发展又反过来推动信息家电的普及和深人应用。

    安防产品和技术的应用

    视频监控

    视频监控就是智能家居的眼睛。可能我们首先想到的是家里室内机的显示屏可以显示到访的客人,是的,这就是它们结合成果之一。这里视频监控与智能家居的结合就是在区口机、梯口机、室内机上分别嵌入摄像头,当访客通过区口机或梯口机呼叫住户时,摄像头就把访客的影像上传到住户室内机的显示屏上,实现访客、住户单向可视对讲。相比以前家居系统的单单语音对讲,显的更安全、更方便,因为你可以通过摄像头看到访客,轻松决定是否要接见;同时我们也发现区口机、梯口机、室内机有留影留言功能,回家后就可以看到访客及家人的留影留言。我们可以感受到嵌入式摄像头给我们生活带来的便利。

    在特定点安装摄像机,接入智能家居,通过它的网络功能,特别是现在3G技术的发展,我们可以通过电脑或者手机监看居家室内/车库/房屋等的环境、老人/小孩/宠物的看护、保姆的工作情况等,随时随地了解家中的情况;还可以实现报警联动功能,目前很多家庭都会安装一些探测器,如燃气泄漏探测器,红外幕帘探测器等,通过与摄像机联动,当室内异常或者入侵报警的同时联动摄像机拍照,物业及业主就可以第一时间接收报警及现场的照片,对处理报警事件就有了更大的帮助,有时候一次报警只是家里的宠物或者窗帘的飘动引起探测器的误报。

    存在的缺点与困难

    有了这些优点,两者的发展是否就顺风顺水了。先看看我们的抱怨与担忧:嵌入的摄像头我们目前还不是很满意,比较突出的是它的图像并不是我们想像的那么清晰,特别是现在高清化的发展,人们对清晰度的要求也有越来越高,而更作为安全防范的第一关,清晰更是显得重要了,俗话说,细节决定胜败,如果只是模糊的眼睛,岂不是一大败笔;

    其次和网络结合方便了我们远程的控制与监看,但信息的窃取,家庭隐私的暴露,会不会成为我们的恐慌,在没有安全保障的情况下,这些信息很容易被不法分子利用,而你安装的摄像机却成了不法分子窥视你家秘密的工具;再有就是家居视频的管理,安装了摄像机用于拍摄录像,家庭的不像监控机房那样有人专门负责监视器前的查看,管理整个监控系统,家居视频管理的实时性问题就显得比较突出,你没有专人,你也不可能一直盯在手机或电脑的屏幕前,但要是事情发生了,我们还不知道,不能及时的通知和处理,那岂不是成了摆设。

    再看看两者的结合是跨产业的合作,发展自然少不了各系统集成商的密切合作,但在市场经济的残酷竞争和经营观念的双重影响下,人们都想在本行业以及相关的行业占领上风,抢占市场,有着各自的经济追求以及宽带网运营商、接入商、增值服务商、宽带设备与宽带应用软件生产商、智能小区投资开发商、物业管理商等等一系列商家的配合还尚需时日等因素造成目前技术标准还难以统一、价格的昂贵以及不满足用户不同的实际功能需求等。我们是否要惊叹两者的结合已经步步维艰了。

    楼宇对讲

    在市场需求与刺激下,智能家居在人们的期待中如火如荼的发展起来,期间很多安防企业,尤其是楼宇对讲企业纷纷涉足智能家居领域,并有了实质性的动作,在深圳安博会上便可窥其一斑,各大楼宇对讲纷纷建立属于自己企业的“智能家居体验馆”,大大超越上届北京安博会的规模。对此,安居宝销售总工程师史智表示:“智能家居市场具有很大的一个市场空间,很大的潜力在里面,各个企业,各个运营商也好,系统集成商也好,在这里都想涉足智能家居,分享这个大蛋糕,诱惑力非常大。”

    楼宇对讲与智能家居,这两者看起来似乎是孤立的单元,但是两者又有融合与交叉。它们在未来都存在一个双向走向,可视对讲往高档次数字化发展,智能家居则倾向于简单实用。那么楼宇对讲企业进军智能家居企业存在哪些先天性的优势呢?

    从市场方面来讲,楼宇对讲企业进入智能家居领域有着得天独厚的优势,正如厦门狄耐克电子科技有限公司总经理缪国栋所言:“楼宇对讲进入智能家居的先天优势,可以用简单的一句话去描述,即批发市场和零售市场区别。楼宇市场做的批发市场,整个的技术优势和市场容量比较大,而专业智能家居产业是一家一户的,是零售市场。国内楼宇对讲厂家进入智能家居以后,发展势头胜过原有的厂商。”从另一方面讲,在市场推广面,可视对讲厂商多年积累的工程商渠道、数量庞大的自建渠道以及在对讲“甲购”市场积累的房产商资源,无疑将成为助推智能家居市场发力的重要砝码。

    从技术面来看,可视对讲数字化后,很好地解决了模拟系统很难解决的两个联网主要问题:长距离的音视频传输问题和联网多通道问题,并且能够以数字可视终端作为节点,实现与家居报警、家居照明系统、家电控制系统的整合。

    防盗报警系统

    防盗报警系统是用物理方法或电子技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并辅助提示值班人员发生报警的区域部位,显示可能采取的对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件,就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点,使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了入侵防范系统。防盗报警系统通常由探测器(又称防盗报警器)、传输通道和报警控制器三部分构成。

    目前,在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下,电子地图、多媒体操作、管理与控制软件引入到防盗报警系统中。这种新的系统采用多媒体技术同时处理多种信息,并使信息之间、信息与设备之间、设备与设备之间建立逻辑联系,集成为一个交互式的系统,从而达到自动识别、自动预测、自动处理警情,使整个安防系统成为一种具有智能化的“活”的系统,让它发挥巨大、有效、可靠、灵活的系统功能。

    发展趋势

    随着智能家居的迅猛发展,越来越多的家居开始引进智能化系统和设备。智能化系统涵盖的内容也从单纯的方式向多种方式相结合的方向发展。但较之于欧美发达国家,我国的我国智能家居系统起步稍晚,所以市场主流的产品(系统)还无法很好地解决产品本身与市场需求的矛盾,使得智能家居市场的僵冰还没有被完全打破,所以很大程度上阻碍了智能家居产业的发展。在此情形之下,从产品(系统)的技术角度上看什么才是解决这个难题的方法?据市场调研显示,只有智能家居交互平台才是最好的手段之一。

    1、每个子系统都可以脱离交互平台独立运行

    智能家居交互平台中,各个子系统在脱离交互平台时能够独立运行,如果楼寓对讲、家庭报警、各种电器控制、门禁、家庭娱乐等等。各子系统在交互平台管理下运行,平台能采集各子系统的运行数据,系统的联动。

    2、不同品牌的产品、不同的控制传输协议能通过这个平台进行交互

    由于有了交互平台,不同子系统在交户平台的统一管理下,可以协同工作和运行数据额交换、共享,给用户最大限度的选择权,充分体现智能家居的个性化。同时,它还具有网关的功能,通过交互平台,能与广域网连接,实现远程控制、远程管理。具有多种主流的控制接口,如RS485、RS232、TCP、IP等,同时可以扩充添加国内外流行的控制接口,如EIB、lonwork、CE-bus、Canbus,以及无线网络如:WiFi、GPRS、蓝牙等。根据客户及市场的变化不断增加各种总线、系统的驱动软件和硬件接口,丰富多样的通讯、控制接口,为子系统的多样选择提供的基础保障,智能家居有了最大限度包容性,用户有了更大的选择余地。

    3、智能终端(触摸屏)仅做为各子系统的显示、操作界面

    整个系统在平台的控制、管理下运行,智能终端(触摸屏)仅做为各子系统的显示、操作界面,多智能终端配置容易可行。同时,可以记录各子系统的运行数据、为系统运行优化、自学习提供依据。交互平台,平台可以记录存储各系统的运行数据,对系统的运行可以提供有效的历史数据,同时可以根据历史的运行数据,总结出主人的使用习惯和某种规律,让系统能够自学习。

    4、控制软件可编程(DIY),提供信息服务

    此系统方便用户改变控制逻辑、控制方式、操作界面,用户的控制逻辑、操作界面可以自定义、可以DIY。在现代的智能家居系统中,信息服务是非常重要的不可或缺的部分,有了信息服务,它给智能家居更多的“智慧”、给我们的生活提供更多的信息和资讯、给智能家居赋予更生动的生命,它是智能家居更高的境界。信息服务内容包括:健康、烹饪、交通信息、生活常识、婴幼儿哺育、儿童教育、日常购物、社区信息、家居控制专家等等,智能家居已不仅仅是面向控制的系统而是信息服务与控制有机结合的系统。

    5、多种控制手段

    在日常家居生活中,为了使我们对家庭的控制系统能随时掌控、需要的信息随时获取,操作终端的形式非常重要,多种形式的智能操作终端是必不可少如:智能遥控器、移动触摸屏、电脑、手机、PDA等。

    而随着云技术的发展,市面上出现了将云语音控制融入到控制系统的智能家居控制软件,不需要专业的设备,任意一台智能手机或是平板电脑安装上软件即可,其兼容windowsIOSandroid系统,开启手机软件,启用监听模式,在声场的覆盖的范围内,即可与系统对话控制电气设备,更强大的是该系统还可以接入互联网系统,进行日常信息查询,浏览网页,搜索音乐等功能,整个交互的过程,可以是全语音也可以是屏幕显示。