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智能家居

软件工程系西安710100

摘要随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控

制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些

高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，智能

家居也正是在这种形势下应运而生。

关键词智能家居定义、发展、设计理念、设计原则、新趋势

1，引言

在我国，从20世纪90年代初提出智能化家居（商用）安全系统的概念以来，

伴随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，智能化安全系统是现代

生活理念、建筑艺术，以及计算机艺术、传感技术、安防技术、自动控制技术、

网络与信息技术等高科技的完美结合。伴着人生活方式的变化及家庭形式的多样

化，使得人们对安全保障的要求越来越高。同时随着安全意识的越来越重视，也

使得人们对安全保障的要求越来越迫切，而这样高度安全性的要求体现在防盗、

防火、防燃气泄漏、防浸水的功能。这是一系列最为直观的安全防护，也最为引

起人们的重视及关注。本篇论文就智能家居的相关知识及发展前景作为一个简单

的了解。

2，正文

(1)智能家居的定义

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。

智能家居又称智能住宅，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。

(2)智能家居的国内现状

智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费

观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使

用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。正因为如此，

国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展

环境和客户需求趋势变化的深入研究，一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，

逐渐成为智能家居产业中的翘楚!智能家居至今在中国已经历了近12年的发

展，从人们最初的梦想，到今天真实的走进我们的生活，经历了一个艰难的过程。

智能家居在中国的发展经历的四个阶段，分别是萌芽期/智能小区期、开创

期、徘徊期、融合演变期。

萌芽期/智能小区期（1994年-1999年）

这是智能家居在中国的第一个发展阶段，整个行业还处在一个概念熟悉、产

品认知的阶段，这时还没有出现专业的智能家居生产厂商，只有深圳有一两家从

事美国X-10智能家居代理销售的公司从事进口零售业务，产品多销售给居住国

内的欧美用户。

开创期（2000年-2005年）

国内先后成立了五十多家智能家居研发生产企业，主要集中在深圳、上海、

天津、北京、杭州、厦门等地。智能家居的市场营销、技术培训体系逐渐完善起

来，此阶段，国外智能家居产品基本没有进入国内市场。

徘徊期（2006-2010年）

2005年以后，由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争，给智能

家居行业带来了极大的负面影响：包括过份夸大智能家居的功能而实际上无法达

到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培训和扶持导致代理商经

营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。行业用户、媒体开始质疑智能家居的实

际效果，由原来的鼓吹变得谨慎，市场销售也几年出来增长减缓甚至部分区域出

现了销售额下降的现象。2005年-2007年，大约有20多家智能家居生产企业退

出了这一市场，各地代理商结业转行的也不在少数。许多坚持下来的智能家居企

业，在这几年也经历了缩减规模的痛苦。正在在这一时期，国外的智能家居品牌

却暗中布局进入了中国市场，而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一

时期进入中国市场的，如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。国内部分

存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向，例如天津瑞朗等，用X10，深圳索

科特做了空调远程控制，成为工业智控的厂家。

融合演变期（2011-2020年）

进入2011年以来，市场明显看到了增长的势头，而且大的行业背景是房地

产受到调控。智能家居的放量增长说明智能家居行业进入了一个拐点，由徘徊期

进入了新一轮的融合演变期。

接下来的三到五年，智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段，另一方

面协议与技术标准开始主动互通和融合，行业并购现象开始出来甚至成为主流。

接下来的五到十年，将是智能家居行业发展极为快速，但也是最不可琢磨的

时期，由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场，智能家居作为一个承接平台成

为各方力量首先争夺的目标。谁能最终胜出，我们可以作种种分析，但最终结果，

也许只有到时才知。但不管如何发展，这个阶段国内将诞生多家年销售额上百亿

元的智能家居企业。

国内相关政策

截止2013年，全球范围内信息技术创新不断加快，信息领域新产品、新服

务、新业态大量涌现，不断激发新的消费需求，成为日益活跃的消费热点。我国

市场规模庞大，正处于居民消费升级和信息化、工业化、城镇化、农业现代化加

快融合发展的阶段，信息消费具有良好发展基础和巨大发展潜力。我国政府为了

推动信息化、智能化城市发展也在2013年8月14日发表了关于促进信息消费扩

大内需的若干意见，大力测发展宽带普及、宽带提速，加快推动信息消费持续增

长，这都为智能家居、物联网行业的发展打下了坚实的基础。[2]

政策摘要:增强信息产品供给能力,鼓励智能终端产品创新发展。面向移动互

联网、云计算、大数据等热点，加快实施智能终端产业化工程，支持研发智能手

机、智能电视等终端产品，促进终端与服务一体化发展。支持数字家庭智能终端

研发及产业化，大力推进数字家庭示范应用和数字家庭产业基地建设。鼓励整机

企业与芯片、器件、软件企业协作，研发各类新型信息消费电子产品。支持电信、

广电运营单位和制造企业通过定制、集中采购等方式开展合作，带动智能终端产

品竞争力提升，夯实信息消费的产业基础。

(3)智能家居的国外现状

自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、

澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能

家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。

1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，

通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统

功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控

制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智

能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。

(4)智能家居的发展机遇

智能家居是今后家居领域发展的必然趋势，虽然市场推广才刚刚开始，但行

业的竞争已经很激烈，光是宁波就有不下5家企业专门从事这方面开发。制造企

业在产业调整和转型中，都需要运用到大数据。今后，数据将成为推进社会进步

的第四生产力。市场潜力巨大，同时，智慧家居所依托的大数据分析，也是传统

制造企业转型升级的重要途径。

比尔盖茨是国外第一个使用智能家居的家庭，至今快有三十年的历史了，智

能家居控制系统也逐渐走进大家的视野。这两年随着wifi的普及，无线智能家

居逐渐取代了有线产品，在无线领域国内并不落后于国外，同样使用最新zigbee

智能家居，但目前国内智能家居虽有潜力但发展缓慢，人们的消费观和消费能力

并不充分。

根据《中国智能家居设备行业发展环境与市场需求预测分析报告前瞻》分析，

目前我国智能家居产品与技术的百花齐放，市场开始明显出现低、中、高不同产

品档次的分水岭，行业进入快速成长期。面对中国庞大的需求市场，预计该行业

将以年均19.8%的速率增长，在2015年产值达1240亿元。

智能家居最初的发展主要以灯光遥控控制、电器远程控制和电动窗帘控制为

主，随着行业的发展，智能控制的功能越来越多，控制的对象不断扩展，控制的

联动场景要求更高，其不断延伸到家庭安防报警、背景音乐、可视对讲、门禁指

纹控制等领域，可以说智能家居几乎可以涵盖所有传统的弱电行业，市场发展前

景诱人，因此和其产业相关的各路品牌不约而同加大力度争夺智能家居业务，市

场渐成春秋争霸之势。

（5）智能家居的设计理念

智能家居控制的发展关键在于设计理念以及经营者的心态，市场目标客户真

正需要什么东西，挣什么样的钱都要慎重考虑，如果只注重签单，不设身处地的

为客户着想，不兼顾智能解决未来的发展，提供片面的智能家居解决方案，而不

考虑客户的适用性，是不可取的，是急功近利的表现，这不仅降低了智能家居的

应用效果，还不利于整个智能家居行业的发展。

智能家居控制系统的经营商更要本着消费者至上的理念，本着从客户利益出

发心态，以认真、负责、诚信的态度，真正的从客户的实际需求出发，用心服务，

用心为客户做智能家居控制设计和解决方案，把工程做好，让客户花最少的钱得

到最大化的实惠，才是企业发展之道，才是智能家居行业发展之道。

（6）智能家居的设计原则

系统的先进性或集成度，而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系

统能否成功运行，系统的使用、管理和维护是否方便，系统或产品的技术是否

成熟适用，换句话说，就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的

功效，实现便捷高质量的生活。衡量一个住宅小区智能化系统的成功与否，并

非仅仅取决于智能化系统的多少、

为了实现上述目标，智能家居系统设计时要遵循以下原则：

实用便利

智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环

境。对智能家居产品来说，最重要的是以实用为核心，摒弃掉那些华而不实，只

能充作摆设的功能，产品以实用性、易用性和人性化为主。

在设计智能家居系统时，应根据用户对智能家居功能的需求，整合以下最实

用最基本的家居控制功能：包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、

防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等，同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等

服务增值功能。对很多个性化智能家居的控制方式很丰富多样，比如：本地控制、

遥控控制、集中控制、手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等等，其

本意是让人们摆脱繁琐的事务，提高效率，如果操作过程和程序设置过于繁琐，

容易让用户产生排斥心理。所以在对智能家居的设计时一定要充分考虑到用户体

验，注重操作的便利化和直观性，最好能采用图形图像化的控制界面，让操作

所见即所得。

可靠性

整个建筑的各个智能化子系统应能二十四小时运转，系统的安全性、可靠性

和容错能力必须予以高度重视。对各个子系统，以电源、系统备份等方面采取相

应的容错措施，保证系统正常安全使用、质量、性能良好，具备应付各种复杂环

境变化的能力。

标准性

智能家居系统方案的设计应依照国家和地区的有关标准进行，确保系统的扩

充性和扩展性，在系统传输上采用标准的TCP/IP协议网络技术，保证不同产商

之间系统可以兼容与互联。系统的前端设备是多功能的、开放的、可以扩展的设

备。如系统主机、终端与模块采用标准化接口设计，为家居智能系统外部厂商提

供集成的平台，而且其功能可以扩展，当需要增加功能时，不必再开挖管网，

简单可靠、方便节约。设计选用的系统和产品能够使本系统与未来不断发展的第

三方受控设备进行互通互连。

方便性

布线安装是否简单直接关系到成本，可扩展性，可维护性的问题，一定要选

择布线简单的系统，施工时可与小区宽带一起布线，简单、容易；设备方面容易

学习掌握、操作和维护简便。系统在工程安装调试中的方便设计也非常重要。家

庭智能化有一个显着的特点，就是安装、调试与维护的工作量非常大，需要大量

的人力物力投入，成为制约行业发展的瓶颈。针对这个问题，系统在设计时，就

应考虑安装与维护的方便性，比如系统可以通过Internet远程调试与维护。通

过网络，不仅使住户能够实现家庭智能化系统的控制功能，还允许工程人员在

远程检查系统的工作状况，对系统出现的故障进行诊断。这样，系统设置与版本

更新可以在异地进行，从而大大方便了系统的应用与维护，提高了响应速度，降

低了维护成本。

轻巧型

“轻巧”型智能家居产品顾名思义它是一种轻量级的智能家居系统。“简

单”、“实用”、“灵巧”是它的最主要特点，也是其与传统智能家居系统最大

的区别。所以我们一般把无需施工部署，功能可自由搭配组合且价格相对便宜可

直接面对最终消费者销售的智能家居产品称为“轻巧”型智能家居产品。

（7）智能家居的功能服务

1．始终在线的网络服务，与互联网随时相连，为在家办公提供了方便条件

2．安全防范：智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的

发生。一旦出现警情，系统会自动向中心发出报警信息，同时启动相关电器进入

应急联动状态，从而实现主动防范。

3．家电的智能控制和远程控制，如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器

的自动控制和远程控制等。

4．交互式智能控制：可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通过各

种主动式传感器（如温度、声音、动作等）实现智能家居的主动性动作响应。

5．环境自动控制。如家庭中央空调系统。

6．提供全方位家庭娱乐。如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。

7．现代化的厨卫环境。主要指整体厨房和整体卫浴。

8．家庭信息服务：管理家庭信息及与小区物业管理公司联系。

9．家庭理财服务。通过网络完成理财和消费服务。

10．自动维护功能：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自

动下载、更新驱动程序和诊断程序，实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。

智能家居的产品亮点是：1、开关可智能，多控又多联；2、触摸有图文，夜

光看得见；3、远程连电脑，控制很方便；4、电力载波线，安装同以前。

（8）智能家居的新趋势

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[9]。

智能家居交互平台是一个具有交互能力平台，并且通过平台能够把各种不同

的系统、协议、信息、内容、控制在不同的子系统中进行交互、交换。它具有如

下特点：

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。

3，结论

21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大

进步。智能家居的出现使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点

对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机）进行远

程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、

电饭煲煮好香喷喷的米饭，，，，，，而这一切的实现都仅仅是轻轻地点几下鼠标，

或者打一个简单的电话。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监听、

数字留言等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通

知以便进一步采取行动。舒适的家居生活是进步的标志，智能家居系统能够在不

改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便的

控制，是人们尽享高科技带来的简便而时尚的生活。

参考文献

[1]

[2]

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