一文读懂智能家居

在2015年里，有一个高频热词不断冲击人们的眼球，那就是“智能家居”。笔者毫不怀疑这个现实的到来，只是目前让我们看到的还没有到这一步，准确的说“智能家居”距离我们还有相当的一段路程。

为了说清楚这一点，我们可以先聊聊“智能家居”大概是个什么样的形态。既然称其为智能，必然是一种有点思维、学习、判断、分析能力的系统，至于家居这个普通的概念，大家都很熟悉，就不再赘述了。下面接着聊智能家居应该做什么、可以做什么。简单的说“智能家居”应该给人们创造安全、舒适、环保、节能的环境;给人们提供适度的保健、养生功能;使人们在轻松愉快的生活里，不会出现该做而忘了做、不能做而不小心做了的情况。以笔者有限的知识，站在今天这样的技术层面，对“智能家居”只能作这样的描述了，从长远看，这些可能还是不够的。对“智能家居”可以做的，我想它至少是可以代替人对家居里的系统进行调整、控制;对系统的执行完成情况保留适当的数据记录并进行分析;对出现的紧急情况可以报警、提醒、锁定;对日常琐碎事务的记录、分析、显示。据此看来“智能家居”是一个较大的系统工程了，它包含有“大脑”、“神经”、“手足”，这也就是我现在能看到的“智能家居”的一二三，与智能家居的完整形态相比，这个一二三也许就是“沧海一粟”了。这里所指的“大脑”应该属于各种形式的电脑、单片机、MCU、CPU等等，它们的地位和作用就是相关功能电路的核心——发送、接受或处理指令的大脑;而被称为“神经”当仁不让的就是各种网络和数据采集信号线了、至于“手足”就比较好理解了，那就是终端的执行机构。

如果大家基本认同“智能家居”应该做的和可以做的这些，那我们接下来就聊聊智能家居里以何种方式实现系统的功能。为了给人们创造安全、舒适、环保、节能的环境，“智能家居”通过对系统的安全设置，实现对出入人员的有效管理，如对来访新人进行必要的身份登记、认证、建档，对已经登记的人员出入，进行例行记录、分析规律，发现异常及时给出提示;对门禁系统进行相应的授权，防止无关人员随意进出管理区域;对可燃气体、物质实行准入制，没有相应的措施不让进入;对异常烟雾、热源、火险及有害气体等及时报警，提醒人们灭火和防护;对住户外出利用声光提醒锁门等等。

通过对系统的综合调控，实现尽可能稳定、长效的恒温、恒湿;不定期更换室内的新风，全天候监视室内的气体成分，比如PM2.5、二氧化碳、氮气、氧气的含量百分比，依此自动开关相应的设备;对住户排放的烟气实行一定范围的监控，必要的时候进行先处理后排放的管理，对含有放射性的建筑材料进入及时报警，对噪声进行声压监测，发现超标的噪声源，及时提醒物业人员处理;对能源消耗进行连续的监控，发现异常及时提醒用户，对雨水进行收集利用，对住户的洗涤用水进行合理的部分利用。

通过对系统的个性化设置，实现独特的提醒、提示功能，如：起床叫醒、睡觉提示、外出添加衣物、室内室外的晾晒指数、紫外线强度、户外风向等级、天气变化趋势、锻炼的合适时间;提醒老年人服药、用餐、食用水果搭配和锻炼活动引导;进行有关的食品热量、脂肪含量、胆固醇的多少诸方面的显示;提醒业主缴费、取单据或采集相关数据;提醒外出的住户按时搭乘选定的交通工具;在公共区域显示日常生活信息。

通过在系统中添加有关的终端设备，测量人体基本参数、监视变化规律、发现异常情况通知有关家属，在正常情况下如实记录相关数据，定期提供给用户或用户指定的医疗网络;适当调整室内的照明、及时关闭无人区域的换风、照明及门禁，锁定状态并开启安全监控设备等等。

上面所述这些，看起来可能有些琐碎，但“智能家居”就是要把人们从简单、重复的繁琐事务中解脱出来，恰好做这些细繁的、重复的事，又正是以计算机为核心的“智能家居”的长项。要顺利地完成上述的这些任务，可以利用现在技术比较成熟的4-20mA之类的传感器以及新型数据采集设备，也可以利用单片机和DSP组成具有一定范围的功能团组，还可以利用家庭的电脑组成局域网控制室内的用电器具，甚至还可以使用手机和WiFi操作家里的家用电器。在众多的控制方式中，我个人认为比较好的应该是由住户进行初级的基本设定、设置后，由智能家居系统根据主人的意图自动运行和调整，包含一定的容错、纠错，都可以在用户设定的范围内自行调整完成，真正体现智能家居的智能化、自动化和常态化，不要搞成了处处要用户注册、登录、输入密码，也不宜时时要用户手机控制开关、调整大小，这样的操作多了，反而把人置为了控制系统的奴隶，繁复之际，人们就享受不到智能化的乐趣和便利，自然的也就不会对智能家居有兴趣乃至有需求了。

接下来再聊聊“行业隔断”。材料与技术--- 在新材料与新技术快速发展的今天，新技术为新材料的诞生奠定了基础，而对各种材料的改良、改进又催生了新的技术出现。例如，对玻璃保温差的技术改进，引出了“中空玻璃”的研发生产;因为玻璃不遮光的问题，催生了电控变光玻璃的使用;由于环保、节能的要求，引发了对“光-伏玻璃”的研制。这里列举的产品与技术之间原本没有直接的相关，但现代社会的进步发展，使得这二者之间迅速建立了联系，原来的不相干形成的“行业隔断”现在被打破了，在没有行业隔断的今天，新材料的应用又给新技术的推广带来了机遇，现在的新楼盘开发中，大量使用双层保温玻璃，使热损失减少、使空调使用的效果改善，进而使消耗的电能降低;下一步“光-伏玻璃”的推广使用，又可以提供一定量的电能，供节能灯具照明，这也可算是未来智能家居的又一种功能，如果利用这二者之间的相关性，研制出自动控制的“环境亮时灯光弱、光线暗时灯光强”的智能产品，是不是比那种拿着手机控制灯光亮度、色彩的智能产品要好一点点呢？由此又引出了另外的话题--- 建筑与控制。智能家居是建筑物的一个部分，所有的智能家居集中在一个建筑物之中，就给这个建筑物带来了新的控制、管理的要求，整体节能、环保控制、安全管理、灵便通讯等等这些功能的实现，需要从设计环节就认真考虑，而不是等建筑物竣工以后再考虑，在后装修时再开槽、打洞，所以说，智能家居是一个系统工程，需要多行业、多学科、多种技术联合作业。现在的楼盘开发，有的已经走在了前面，预先把用户可能需要的光纤入户的设备空间留出来、基本网络安装好，假如说在此基础上，再把无线路由器也像消防报警探头那样统一安装好，做好统一的协调、防护，降低诸多的不安全要素，腾出更多的空间、让出更多的实惠给用户，岂不是一件两全其美的好事么？

最后回到前面提到的“大脑”、“神经”、“手足”上来，现在我们看到的智能产品确实不错，许多家电制造企业都在摩拳擦掌的进入智能家居产品的研究、制造方面来，这个对于国家、企业、用户来说都是一个令人欣慰的好现象，我们的生活质量要提高，要不断向前进，就要响应政府号召的“创新”，从理论创新到技术创新、从产品创新到服务创新都要与时俱进，斗胆的说“智能家居”距离我们还有相当的一段路程，是因为我们目前所能看到、听到、用到的都还是终端的执行部件居多，这些东西与以往的继电器、接触器、开关都差不多，归属于智能家居的“手足”，因为仅有这些还是不够的，“大脑”和“神经”的应用研究还比较少，而这些又恰好是智能家居的重要部分，我们今天在这些方面的缺失，必将给外国厂商提供机会，最终使我们又落在了他们的后面，又形成了人家得西瓜，我们捡芝麻的惨状。智能家居的实现不是一朝一夕的畅想，也不是一件一物的成功，它应该是集我们民族智慧之大成的产物。