智能家居行業技術發展分析報告 引言 智能家居的概念至今已十余年，但目前在全球依舊無法普及的原因主要在于：解決方案價格昂貴、缺乏相關產品設備、基礎設施布建困難，與無明確共通標準遵循，以上幾點原因，大約可涵蓋智能家居至今無法成功的八成因素。傳統的智能家居大約可分為幾個應用領域：個人電腦、家庭影音娛樂、自動化控制、家庭安全、語音應用、網路通訊等。想像在一個未來的世界，你是一個獨居在外的單身貴族，在公司下班之前你撥了通電話，連線至家中的家庭網路伺服器，透過家庭網路伺服器下命令給連結在家庭網路中的各式設備，利用 語音訊息傳達各種命令指揮每一種設備。于是，在你回到家后，家里的電燈已經點亮，冷氣、微波爐、烤箱等家用電器也已經依照指令正確運作，這就是數位網路家庭運作模式的寫照。 一、 智能家居介紹 智能家居就是通過綜合采用先進的計算機、通信和控制技術（ 3C），建立一個由家庭安全防護系統、網絡服務系統和家庭自動化系統組成的家庭綜合服務與管理集成系統，從而實現全面的安全防護、便利的通訊網絡以及舒適的居住環境的家庭住宅。智能家居是 IT 技術（特別是計算機技術），網絡技術、控制技術向傳統家電產業滲透發展的必然結果。 智能 家居是一個多功能的技術系統，包括可視對講、家庭內部的安全防范、家居綜合布線系統、照明控制、家電控制、遠程的視頻監控、聲音監聽、家庭的影音系統等。家居智能化包含的內容比較多，目前的產品 主要有 總線制、電力線載波、無線等方式，在網絡連接方面 則 基本上用總線制聯網、電話聯網或者通過以太網方式來實現。 國內智能家居基本由以下幾個方向演變而來： （ 1） 傳統的可視對講 。 家庭防盜產品生產廠家 一般 有一定的電子產品開發、生產等經驗， 可以 在其原有產品 的 基礎上增加控制功能和其他一些功能，來實現家庭自動化，這些公司有一定的工 程、設計院等關系和網絡，并利用原對講、防盜產品市場來推廣產品。 （ 2） 傳統的家電企業、 IT 企業 。 這些企業結合其在家電控制領域、 IT 領域的優勢開發出智能家居的產品，能更好地和家電結合在一起，他們利用自己的渠道優勢和市場影響力，積累多年的管理經驗、生產經驗和良好的售后服務、信譽來打開市場。 （ 3） 傳統的電工產品制造企業，通過整合智能控制的技術成果，在原有產品的基礎上增加智能化的特點，通過原有的銷售渠道來打開市場。 智能家居主要包括以下內容： （ 1） 家居布線系統：家庭智能化的實現，第一步就要 進行家庭布線的基礎設施建設，家居布線系統把電話、有線電視、電腦網絡、影音系統、家庭自動化控制系統的布線統一規劃、布局，集中管理，為實現家居智能化提供網絡平臺，通過家居綜合布線既可以實現自動化的控制，又可以做到資源共享，家庭內部只需一臺影碟機、音響、衛星電視接收機就可以在家庭內部每一個房間觀看電影、享受音樂，可以實現多臺電腦聯網，共享寬帶服務，多路電話任意接聽、轉接。而且采用綜合布線，使得家庭內部布線系統具有良好的擴展性和可升級性，滿足不同用戶現在和未來的需求。 （ 2） 家居安防系統：人們對于安防系統的要 求越來越高，家居安防系統可以有效的利用技防手段來實現安全防范。家居安防系統包括防盜、防燃氣泄漏、防火等功能，同時可遠程監控，便得住戶可以遠程通過網絡或電話隨時了解家庭內部情況，可監聽、監視或者監視聽家庭內部情況。 （ 3） 家庭自動化系統：智能家居的主體在于家庭自動化，將來家庭自動化的主體是家電、照明等電氣設備的控制。家庭自動化系統能夠通過集中或者分布式控制家庭內部照明或者家電，住戶可以通過網絡或者電話遠程控制家庭內部設備。家居自動化系統是將來智能家居的主要發展方向。 （ 4） 家庭體驗系統：人們對生活 體驗的要求越來越高，對家庭內部影音系統、家庭內部環境、網絡虛擬環境等的需求也越來越高，用在這方面的消費支出 也將 越來越高，將來的家居智能化也會更多的滿足人們這些消費。 二、 智能家居技術實現 現今市場上智能家居品牌繁多，根據實現的側重點及消費者個人家庭環境的不同，在品牌的選擇上也讓消費者難以決擇。但即使再多的品牌，其核心技術無外乎 以下三種 ：電力載波 技術、總線型技術和無線技術。 各技術基本介紹： 1、 總線型技術： 所有設備通信與控制都集中在一條總線上，是一種全分布式智能控制網絡技術，其產品模塊具有雙向通信能力，以及互操 作性和互換性，其控制部件都可以編程。典型的總線技術采用雙絞線總線結構，各網絡節點可以從總線上獲得供電（ 24V/DC），亦通過同一總線實現節點間無極性、無拓撲邏輯限制的互連和通信，信號傳輸速率和系統容量則分別為 10KBPS 和 4G。 總線型技術比較適合于樓宇和小區智能化等大區域范圍的控制，現開始部分應用于別墅智能化，但一般設置安裝比較復雜，造價較高，工期較長，只適用新裝修用戶。 典型廠家： ABB 公司的“ I-BUS”、奇勝公司的“ C-BUS”、 “Lonworks” 等等。 2、 無線技術： 即利用各種無線標準， 如射頻（ RF）技術、 IrDA 紅外線技術、 HomeRF 協議、Zigbee 技術、 X2D 技術等進行設備間的傳輸與控制。 無線技術無需重新布線，安裝方便靈活， 而且根據需求可以隨時擴展或改裝， 適用于新裝修用戶和已裝用戶。隨著目前 Zigbee 技術和 RF 技術的快速發展，以無線方式實現的智能家居市場將越來越明確。 典型廠家：波創公司的“射頻（ RF）技術”、 Control4公司的“ Zigbee 技術”、 達泰多公司的“ X2D 技術”等等。 3、 電力載波技術： 即利用現有的電網，兩端加以調制解調器，以 50Hz 或（ 60Hz）為 載波，再以 120KHz 的脈沖為調變波（ Modulating Wave），進行信號的傳輸與控制。 電力載波技術 最大的優勢是利用現有的電網，便能簡單的實現家居智能化的改造，但是由于其通信傳輸是以電線為載體，因此對電網穩定性有要求，在國內此電網干擾的問題尤為嚴重，同時其網絡響應速度慢 (傳輸一個指令需要 0.883s)，這也很大程度的制約了電力載波技術在智能家居行業的發展。 典型廠家：上海索博公司的“ X-10”技術和“ PLCBUS”技術等等。 各智能家居技術對比： 比較項目 總線 類 無線類 電力載波 典型技術 C-Bus 無線射頻（ RF） Zigbee PLCBUS x10 典型廠家 奇勝 波創 Control4 上海索博 上海索博 應用范圍 主要應用于體育場等樓宇智能化 主要應用于辦公與小房型住宅 適用于住宅與樓宇智能化 同時適合于住宅與樓宇智能化 在國外廣泛應用，較多 適用性 只適用于未裝修戶 同時適合于已裝修與未裝修戶 同時適合于已裝修與未裝修戶 同時適合于已裝修與未裝修戶，并可應用樓宇控制 同時適合于已裝修與未裝修戶 是否需布線 需要另外布線 無需重新布線 無需重新布線 無需重新布線 無需重新布線 雙向通信 雙向通信，可反饋與查詢燈或電器的狀態與燈亮度 單向通信 雙向通信 雙向通信，可反饋與查詢燈或電器的狀態與燈亮度 單向通信 技術難題 安裝調試需要專業人員 能穿透墻體，無方向性，但因阻礙物材質與厚度的不一樣，出現遙控無法控制的“ 控制死角 ” ，特別大房型或復雜結構房體 Zigbee 的低功耗、自組網特性有效的解決了無線通信傳輸距離及信號衰減的問題 通信傳輸是以電線為載體，對電網穩定性有要求，同時其網絡響應速度慢(傳輸一個指令 0.883s) 通信傳輸是以電線為載體，對電網穩定性有要求，同時 其網絡響應速度慢(傳輸一個指令0.883s) 開關可選性 只能用廠家的面板 只能用廠家的面板 只能用廠家的面板 可選水晶面板或暗藏模塊 可選西蒙面板或暗藏模塊 安裝調試期 安 裝 調 試 復雜，周期較長 安裝簡單，周期短 安裝簡單，周期短 安裝簡單，周期短 安裝簡單，周期短 調試要求 需要專業人員安裝調試 一般技術人員 一般技術人員 一般技術人員 一般技術人員 技術 優 不能恢復傳統 隨意選配、升級、 隨意選配、升 隨意選配、升 隨意選配、升/弱勢 控制方式 移動 級、移動 級、移動 級、移動 售后服務 較復雜，若中控主機出現問題，系統癱瘓，并不能用傳統方法控制 系統沒有主機，就像替換普通開關，并可立即改用傳統方式控制 如果家庭主機出現問題，并不影響下層控制器直接對設備進行控制 系統沒有主機，就像替換普通開關，并可立即改用傳統方式控制 系統沒有主機，就像替換普通開關，并可立即改用傳統方式控 三、 行業智能家居發展 1、 海爾智能家居解決方案 U-home 海爾 U-home 是海爾集團在物聯網時代推出的美好住居生活解決方案。它采用有線與無線網絡相結合的方式，把所有設備通過信息傳感設備與網絡連接，從而實現了“家庭小網”、“社區中網 ”、“世界大網”的物物互聯，并通過物聯網實現了 3C 產品、智能家居系統、安防系統等的智能化識別，管理以及數字媒體信息的共享。 海爾 U-home 智能家居系統解決方案主要可實現以下功能： 燈光、窗簾控制；在家、離家、會客、看電視等情景模式一鍵掌控；智能影院系統；背景音樂控制； 家電遠程控制；家庭可視對講；遠程控制開關門； 家庭安防（外人入侵）、用氣安全（煤氣泄漏）監測。 海爾 U-home 系統拓撲圖 1.1 智能控制系統 通過發送手機短信、網絡操作實現對家中燈光、窗簾、家電等帶電設備的遠程控制。 系統拓撲圖如下： 1.2 智能影院系統 智能化高清家庭影院，場景 支持 一鍵切換， 可省掉 所有 反復復雜的 操作。 系統拓撲圖如下： 1.3 背景音樂系統 背景音樂系統可實現房間的視聽功能， 使 房間的任何一個角落都可以享受音樂。各房間獨立的控制面板，可以對每一個音源進行調節。 并且 隱形安裝，節約空間。 系統拓撲圖如下： 1.4 安全防范系統 對房屋周圍進行安全布防，一旦遇到非法入侵，系統會主動撥打電話給物業管理中心報警，并第一時間發送手機短信通知業戶。 系統示意圖如下： 1.5 用氣安全系統 當忘記關閉煤氣閥，系統 將 發送報警信息至業戶手機，業戶可通過手機短信、網絡等方式關閉煤氣閥；當有煤氣泄漏，系統發送報警信息通知業戶，并自動關閉煤氣閥。 系統示意圖如下： 2、索博智能家居解決方案 索博智能家居系統主要采用電力線通信總線技術（荷蘭 PLC-BUS 技術）來實現家居智能化控制， PLC-BUS 技術是一種高穩定性及較高價格性能比的雙向電力線通信總線技術，它主要利用已有的電力線來實現對燈光、家用電器及辦公設備的智能控制。 PLC-BUS 系統主要由三部分組成，即發射器、接收器和系統配套設備。 發射器 主要作用是通過電力線 發射 PLC-BUS 控制信號給接收器，通過對接收器的控制，從而達到間接控制燈及電器設備的目的。 接收器 主要作用是接收來自電力線的 PLC-BUS 控制信號，并執行相關控制命令，從而達到燈及電器控制的目的。 系統配套設備 主要是為了配合發射器及接收器設備，輔助實現控制目的，例如：三相耦合器、信號轉換器、信號強度分析儀、吸波器等。 索博智能家居系統主要包括智能照明和智能電器控制兩大系統。 索博智能家居系統結構圖如下： PLC-BUS 系統對弱電布線的唯一要求就是每個開關 盒里都必須有零線和火線。若要實現墻上開關式的場景功能及雙控制功能，同樣需要零火線預留在開關盒內。若要實現電動窗簾控制，則必須在接近窗簾的墻上預留零線和火線開關盒，同時從該開關盒預埋四根電機控制線到窗簾電機的安裝位置。其它按傳統照明開關布線即可。 索博智能家居系統的智能開關目前只提供 86 盒式標準外型，若用戶需采用 120 式等非86 盒式的開關外型，則需自己選購普通機械開關，并搭配索博的微型控制器來實現家居智能化。 3、深圳波創智能家居解決方案 波創智能家居系統采用無線射頻控制協議，以數字智能網關為核心結合波創的其 他產品，通過無線網絡對家庭燈光、帶電設備進行無線控制，可以對各設備實現單一、情景等不同控制場景，由于采用單火線的連接方式，因此不需要對原有線路設計作出改動 。 深圳波創智能家居系統解決方案主要可實現以下功能： A： 數字可視對講 1.通過 TCP/IP 網絡傳輸實現點對點呼叫，通話不會占線 ； 2.室內機之間可以實現戶戶通話 ； 3.可留影留言 ,具有免打擾功能 ,可模糊房號輸入 。 B： 安防報警 1.自定義布防：如外出、在家、就寢； 2.自動報警系統 ； 3.聯動抓拍功能 。 C： 燈光、電器、窗簾控制 控制方式 支持 本地控制、電話控制、網絡控制 ； 燈光情景控制模式：如全開全關模式、家庭影院模式、會客模式、聚餐模式、夜間模式、起早模式等； 電器控制系統：如空調、電視機、影碟機、功放等； 窗簾控制系統 。 D： 高級控制 1.聯動控制：如回家開門后，燈光打開、窗簾開啟、空調開啟等聯動工作 ； 2.定時控制：如早上 7.30 鬧鐘響起 ,窗簾緩緩開啟 ,音樂開始播放 ； 3.溫度控制：通過網關的溫度檢測實現對室內溫度的控制 。 E： 信息發布 通過小區管理軟件，物業管理者可以編輯如文字、圖片、視頻、天 氣等各種信息，實時的將信息發送至業主家中的智能網關上，業主可以通過智能網關提示來瀏覽中心服務器上的各類信息。 F： 小區商城管理 通過波創小區管理軟件建立虛擬超市，小區業主通過智能網關就可以瀏覽各類商品信息了。 G： 家庭娛樂 1.智能網關可直接登陸網絡 ,瀏覽網頁、收發 E-mail； 2.智能網關支持 SD 卡、 MMC 卡實時瀏覽圖片，實現電子像冊功能； 3.通過網關的 USB 接口 ,可播放 MP3、 MP4 等外部存儲設備。 H:遠程監控 用戶使用電腦網絡遠程登陸家庭網關，實現對家庭環境的實時監控。 I： 設備自檢和遠程維護 實時查詢網關本身信息和與各種外接設備的連接狀態，確保設備正常工作；當網關出現故障時，可通過電腦直接登陸網關進行故障判斷和排除。 系統拓撲結構圖： 3.1 智能家電解決方案 波創智能家電控制系統是把波創數字智能網關結合無線 /紅外轉發器用來控制家中的電器設備。不管處在世界的任何角落，您都可以通過手機、 PDA、電話、 Internet 的方式遠程控制家中的電器設備的運行。 用戶可以根據自己的需求自由的配置和添加家電控制節點。智能主機通過全圖形化的向導提示用戶如何設置和使用家電控制的功能。通過可學習的波創無線 /紅外轉發模塊，用戶可以很方便的實現對家中電器的集中管理和電話、網絡的遠程控制。 波創的無線 /紅外轉發模塊和網關之前通過無線進行連接，因為它是通過智能學習的方式實現家電控制，所以無須對家電做任何的改裝。 智能家電系統拓撲結構如下： 3.2 智能照明控制系統 波創智能照明控制系統是采用波創數字 智能網關、智能開關、智能插座、信息家電遙控器、情景遙控器結合起來對燈光照明進行控制的控制系統。系統采用無線的方式控制燈光的開和關，調節燈光的亮度，實現各種燈光情景的變換。讓您享受輕松、愉悅的生活。 波創智能照明控制系統功能說明： A： 燈光情景控制模式：通過對智能開關的組合學習，可以對家庭單元的各個房間定義個性化的燈光場景需要。比如：全開全關模式、家庭影院模式、會客模式、聚餐模式、夜間模式、起早模式等 ； B： 聯動控制：燈光、電器 (空調 )、電動窗簾三者的控制可以通過情景控制模式聯動，如門磁可以設定與燈光、窗 簾、電器等設備的聯動工作。比如：回家開門后，燈光打開、窗簾開啟、空調開啟等聯動工作。 C： 定時控制：在設定的時間點對家電、燈光、窗簾等帶電設備進行控制。如：早上 7.30鬧鐘響起，窗簾緩緩開啟，音樂開始播放。 智能照明控制系統拓撲結構如下： 3.3 背景音樂控制系統 波創 背景音樂系統是通過專業布線結合波創數智智能網關，將聲音源信號接入各個房間及任何需要背景音樂系統的地方（包括浴室、廚房及陽臺），通過各房間相應的控制面板獨立控制在房內的背景音樂專用音箱，讓每個房間都能聽到美妙的背景音樂。 波創背景音樂控 制系統功能說明： 1.高保真立體聲音質，采用 DSP 數字信號處理，內置特別針對家庭背景音樂設計的音頻 處理軟件。 2.支持任一房間開啟系統、切換音源、選擇歌曲、調節音量，無需為打開主機而跑到客廳，也不用拿著遙控器到處跑，就像開關電燈一樣簡單。 3.支持各房間單獨調節音量， 32 級電腦調音。 4.可以內置調頻收音模塊，各房間可以通過控制面板選擇電臺。 5.可以內置 MP3 模塊，支持通過電腦的 USB 接口下載最新音樂。 6.支持各房間獨立切換三種不同音源： DVD、 FM 和 MP3，各房間可以同時播放不同音源。 7.不同房間可以自由選歌，再也不用為了跳過不喜歡的歌曲跑到客廳按遙控器了。 8.支持定時功能。例如：早上 7:00 主臥背景音樂自動打開，播放電臺新聞，喚醒主人，一邊洗涑，一邊聽新聞。 3.4 遠程監控系統 業主可通過電腦遠程登陸家庭網關，實現對家庭環境的實時監控，網關并可外接三個普通攝像頭實現對不同區域的實時監控。 3.5 家居安全系統 家居安全解決方案是建立在小區局域網的平臺之上，波創數字智能網關可以外接各種安防探測器，能夠有效的防范小偷的進入，全方位監測家中安全，讓您的生活 無憂無慮。 家居安全系統功能說明： 1.數字智能網關能夠外接各種安防探測器（如紅外、門磁）； 2.如果發生警情，報警信息通過小區局域網絡，發送給小區管理中心監控主機，同時自家電話報警系統會將報警信息發送給業主或相關責任人； 3.用戶同時可以設定報警自動抓拍功能，同時把抓拍的照片通過電子郵件發送給用戶； 4.在發生報警時智能網關將通過文字和聲音提示用戶哪里發生報警； 5.當您外出時，家中如有訪客，可以通過留影留言功能讓您了解訪客的的情況。 3.6 波創 3GWIFI 遠程智能控制終端 波創科 技最新研發的 3G 和 WIFI 遠程智能控制終端是以寬帶或 3G 為接入載體，依托WiFi 技術、 RF 無線傳輸技術、傳感器技術、嵌入式智能、實時數據交換等多種技術組成智能家庭，旨在設計一套滿足家庭無線寬帶覆蓋、家居安防、智能家電、家庭娛樂、家庭信息以及數字社區等需求的具有相當技術前瞻性的 全方位的智能家庭數字產品，用以滿足現代家庭和小區住宅在智能化、人性化、舒適性等方面的需要。 Wi-Fi 是一種可以將小我電腦、手持設備（如 Iphone、 Ipad、智能移動終端）等終端以無線體式式子互相鄰接的手藝。 WIFI 凸起優勢：其一，無 線電波的覆蓋局限廣，基于 Wi-Fi手藝的電波覆蓋局限可達 100 米，在整棟大年夜樓中也可利用。其二，傳輸速度異常快，可以達到 54mbps，符合小我和社會信息化的需求。其三，廠商進入該范疇的門檻對比低。只要存在 WIFI 的區域都可以使用移動智能網關隨心所欲的實現智能家居的控制。 WIFI+3G 智能家居系統結構圖 4、 Control4 智能家居解決方案 Control4 創新的將家庭娛樂和自動化進行整合， Control4 智能家居系統是采用 ZigBee無線傳輸技術， 通過無線網絡對家庭燈光、帶電設備進 行無線控制， 系統提供多種用戶終端：觸摸屏、面板、手機和 iPad、系統遙控器，特別的