前言:我们精心挑选了数篇优质家庭智能化设计文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
项目时间:2010年7月
施工单位:合肥巡城电子科技有限公司
设计师:任士飞 0551-4483595
项目概述
御景山庄位于合肥大蜀山脚下,蜀山森林公园内。北望董铺水库、南观人工湖、西依大蜀山、东邻高新区,是蜀山别墅群中唯一位于蜀山森林公园内的别墅,也是兼得大蜀山森林公园、人工湖、名人园的唯一别墅社区。御景山庄结合山地高低起伏的地形特点,与名人园、人工湖、大蜀山等自然景观融为一体。以大蜀山为主景,营造大蜀山脚下聚胜居地的自然格局,规划以独立式别墅为主,兼有双拼别墅和联排别墅的大型高尚别墅园。本次项目为三层别墅楼,其中一层包括大门口、客厅、餐厅、厨房等,二层包括书房、会客厅等,三层包括主卧,阳台等。
项目需求分析
如果说建筑是凝固的音乐,那么完美的家居智能化系统则是这首乐曲上绝妙的音符。在科技发达、物质富庶的今天,家居智能化系统已不单纯是实现室内基本安防、照明、采暖的工具,而且是建筑装饰的一种实用艺术品,是自动化技术与建筑艺术的统一体。完善的家居智能化系统集装饰、照明、安防、智能控制及节能于一身,尽力达到完美与和谐的统一,充分利用科学与艺术的搭配,光与影的组合、声与光的融合以及安防与家电的自动控制来创造各种舒适、优雅的环境,以加强室内空间效果的气氛。
我们在选择一个系统的同时,要切实考虑的主要是:系统的稳定性、系统的安全性、功能的实用性、后期的维护和扩展、外观的高度艺术和操作的人性化。本设计本着以上原则,同时紧密结合了本案经典、高档、高诉求的定位要求,选择了聚晖KOTI智能化系统。KOTI智能家居整体解决方案,开创性地将家居监控、娱乐影音、家居安防、家居控制等六大智能系统融为一体。为家注入活力,让家开始思考。将一切操作化繁为简,使您与家庭环境融为一体,同时也为您带来前所未有的奢华生活享受。
设计原则
设计原则:可靠、实用、先进、经济。
用户需要操作方便,功能实用,外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能,能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。
建设目标:安全、方便、舒适、时尚
安全:安全应该说是一个客观需要,很多案例摆在那,任何安防解决方案和产品,又都有其适用范围和功能上的局限性,勿以偏概全。小区安防是针对小区一般情况设置的安防措施,更多的是照顾小区安防的共性问题,为小区内各个别墅业主提供基本的安全环境,但毕竟难以照顾到每个业主的个性需求。也就是说,小区安防措施不能完全代替别墅业主自己的安防作为,否则,就会让罪犯有机可趁,因此家居安全对住户来说越来越重要,拥有一套功能强大、性能稳定的智能家居安防系统,自然让你的生活更加放心。配置视频监控系统,让你随时随地掌控家中的情况。
方便:多种控制模式,人性化的控制界面,无论是老人还是小孩都能随意控制。你只要手拿一台PDA,就可以在家中任何地方控制家中的设备和监视家中的状况。
舒适:多种情景模式,营造适合你的氛围,带给你舒适的家居生活。
时尚:换一种生活方式,领略不一样的心情,感受智能家居的科技时尚。
系统设计
1.系统概述
KOTI智能化系统采用B/S结构,主干应用TCP/IP协议建立的专用网络,它采用如HTTP、SMTP和HTML等Internet技术和标准,为KOTI智能家居内部设备提供信息服务。同时,它具有连接Internet的功能和防止外界入侵的安全措施。另一方面,KOTI智能化系统数据库具有强大的数据存储和管理能力。分支采用各种功能网关,诸如智能射频网关、数字安防主机等,采用RS485总线、433MHz和315MHz频段的射频网络、RS232工业级接口进行子网的联结及控制。
・家居智能安防系统
安装在室内外各处的红外探测器、红外对射、门磁为您的家庭构建了第二道防线。当有人非法逾越时,则立即发出警报同时将报警信号传送到您的电话和手机上,您可通过远程监控系统随时了解家中的情况并决定如何处理。
当您匆忙离家不小心忘记关闭燃气、燃气发生泄漏或易燃物产生烟雾时,传感器感知情况后,报警系统立即发出警报,自动以信息的方式告知你,以便做出最快反应。
当家中老人突感身体不适或发生其他紧急情况时,按动紧急开关或随身HiThink Portable随即发出警报并将信息传给救助人,大大提高了反应和救助速度。
・家居综合控制系统
实现对全宅灯光、窗帘、插座的智能管理,可以用HiThink Portable等多种智能控制方式实现对全宅灯光、窗帘、插座的遥控开关,(区域)全开全关及“会客、影院”等多种一键式场景效果的实现。
・背景音乐系统
数字影院中心内置功放、MP3和FM调频立体声收音机功能,每个房间都可以独立听音乐、切换音源、自由开关、调节音量大小而互不干扰,4路立体声音源输入接口,电脑、CD、VCD、DVD、MP3、FM(调频收音)等均可作为音源输入,8路立体声输出。
・家居场景控制系统
窗帘徐徐闭合,电视打开,灯光组合明暗适中,特别设计的场景控制功能让您只需轻触一键即可轻松实现。温和的灯光渐亮开启和渐暗关闭,照明控制功能精心呵护您和家人的视力健康。
2.控制方式
・保留传统手动控制方式
保留智能住宅内所有灯及电器的原有手动开关、自带遥控等各种控制方式,对住宅内所有灯及电器,无需进行改造,保留原有的手动开关及自带遥控等各种控制方式,充分满足家庭内不同年龄、不同职业、不同习惯的家庭成员及访客的操作需求。不会因为局部智能设备的临时故障,导致不能实现控制的尴尬。
・HiThink 7 inch集中控制
通过HiThink 7 inch实现对所有灯光、电器、安防及对讲等各个系统集中管理和控制,实现一键式情景控制模式。
・智能无线遥控系统
通过HiThink Portable,实现对所有灯光、窗帘及安防的各种智能遥控以及一键式场景控制,实现全宅灯光及窗帘的开关。
3.主要区域设计
以下,我们将对本楼房进行设计,主要设计区域包括以下部分。
一层包括客厅、餐厅
二层包括书房、会客厅
三层包括主卧、阳台
4.智能化总体规划
根据用户的需求,房屋所处位置、房间装修效果以及多年的设计经验,我们提供以下家居智能化规划。
5.各区域设计
(1)门厅
集中管理功能:用户可通过Hithink 7 inch 集中管理房间内部的所有受控设备,每个房间灯光、窗帘、电器、空调,可管理整个房间的各个防区,具有离家布防,回家撤防,在家布防,历史报警查询以及各防区的运行状态。
场景控制功能:用户可通过Hithink 7 inch设置各种个性化的场景,让用户只需一个键及可直达体验效果。如夜晚回家场景,启动夜晚回家场景、客厅的壁灯慢慢的开启,并调到舒适的状态、窗帘徐徐的拉开、空调开启、背景音乐开启……在温度适宜、灯光温馨、听舒缓的背景音乐、看窗户外万家灯火,让紧张工作的用户处于放松的状态。
灯光控制功能:灯光采用人体感应控制,避免了晚上回到家黑夜中摸索。
安防监控功能:非法闯入时,安装在该区域的人体红外探测器将触发报警,摄像机自动抓拍该区域的图像,同时系统将以短信或彩信的方式发送到用户手机,同时可以选择灯光联动打开。
(2)客厅
安防监控系统:非法闯入时,安装在该区域的人体红外探测器将触发报警,摄像机自动抓拍该区域的图像,同时系统将以短信或彩信的方式发送到用户手机,同时可以选择灯光联动打开;碰到突发事件时,用户可以按下该区域的紧急按钮,系统将以最快的时间通知用户,以便做出最快反应。用户可以通过登陆系统Web自助界面,对自己系统中的告警历史信息进行查询,并可以查看该区域的实时图像;可实现网上布防、撤防。用户可以使用手机通过系统中已安装调试好的摄像头,对家内实时情况进行查看;可实现手机远程布防、撤防。采用切换器的形式,连接摄像头时,可以选择一路进行长时间录像,并保存在本地计算机上。
灯光、窗帘控制系统:对该区域的所有的灯光,窗帘进行遥控控制,并可以执行多个场景模式,如“回家”、“会客”、“离家”等,一键触发。
(3)餐厅
灯光、窗帘控制系统:对该区域的所有的灯光,窗帘进行遥控控制,并可以执行不同场景模式,如“就餐”、“烛光”、“Party”等,一键触发。可通过手机远程对该区域的灯光进行控制,控制信号为双向信号,在手机上就能看到所有设备的工作状态。可进行多级别的调光控制。
安防监控系统:厨房为燃气和烟感监测的重要区域,系统自动监测该区域的安防参数,一旦浓度超标将自动报警,报警方式为用户选定的方式,如拨打预先设定的电话、短信提示,将在第一时间告知用户。
(4)会客厅及书房
灯光、窗帘控制系统:对该区域的所有的灯光,窗帘进行遥控控制,并可以执行不同场景模式,如“会客”、“阅读”、“Party”等,一键触发。可通过手机远程对该区域的灯光进行控制,控制信号为双向信号,在手机上就能看到所有设备的工作状态。可进行多级别的调光控制,用户可以随意搭配不同的氛围,如“会客”、“生日派对”等灯光窗帘场景。
(5)主卧房
灯光、窗帘控制系统:控制对象,灯光、电动窗帘、红外家电、便携式智能插座。可设置多个场景:“居家”、“影院”、“起夜”、“早安”、 “阅读”、“全关”。如,起夜场景:地脚灯打开,卫生间的灯也同时打开。按下“早安”场景,灯光渐亮,电动窗帘自动打开。安装在该区域的中控器可以控制全宅灯光、窗帘和其他设备。
安防监控系统:非法闯入时,安装在该区域的人体红外探测器将触发报警,摄像机自动抓拍该区域的图像,同时系统将以短信或彩信的方式发送到用户手机,同时可以选择灯光联动打开;如有突发事件时,用户可以按下安装在床头的紧急按钮,系统将自动报警,以便用户做出最快反应。手机远程布防、撤防。用户可以通过网络自助平台对该区域进行布防、撤防。
家电控制系统:通过便携式Hithink对该区域的家电进行管理和控制;该区域的家电可纳入场景进行批量的控制,如影院模式,可控制电视的开机、通道切换,播放机的开启。
便携式遥控器
HiThink Portable(3.2寸)
主要功能:
・红外学习功能:可学习任何遥控器的红外代码,从而
能够替代不同遥控器使用。
・家电集中控制:可通过无线或红外的方式对家中的电器
进行集中或独立的操作。
・灯光集中控制:通过无线方式对家中灯光照明设备实
现集中或独立的操作。
・情景设置:可根据需要,个性化的设置场景,一键执行。
・双向通信:能够实时显示被控设备当前工作状态。
・经久耐用:面盖采用先进的IML技术,印字永不脱落。
技术参数:
工作温度:0-50℃;
工作湿度:≤90%RH;
无线发射距离:普通室内环境(带非金属阻隔物)>20m;
红外发射距离:>8m;
待机时间:1个月;
待机电流:< 2mA;
电池:3.7V内置式锂电池;
外形尺寸:109 ×65 ×19.5 (长×宽×高mm);
显示方式:3.2英寸TFT液晶屏。
场景模式说明
客厅
居家场景:以明亮兼顾节能的氛围,提供常态生活起居的照明。
会客场景:客厅吸顶灯开启,吊顶天花内的槽灯开启,壁灯开启85%亮度,筒灯开启85%亮度,背景音乐开启50%音量;宴会、庆生,当许多宾客同庆之时,富丽堂皇明亮喜庆的灯光氛围,让宾主尽欢,增添光彩。
电视场景:关闭吸顶灯,关闭吊顶天花内的槽灯,壁灯开启25%亮度,关闭筒灯,关闭背景音乐,电动窗帘缓缓的自动拉上,灯光调光一步到位,营造影院效果,享受身临其境的影音感受。
离开场景:单键触控,一步到位,关闭所有灯光及设备让您更省心的离开。
餐厅
就餐场景:餐厅吊灯开启,餐厅筒灯开启100%亮度,客厅壁灯配合开启25%亮度,其他灯关闭,家人共聚一堂享受丰盛的晚餐,更需灯光陪衬,营造温馨的氛围。
烛光晚餐场景:关闭餐厅吊灯,餐厅筒灯开启15%亮度,客厅灯光全关;罗曼蒂克的氛围,享受浓郁浪漫、两人世界的爱意情怀。
Party场景:宴会、庆生,当许多宾客同庆之时,富丽堂皇明亮喜庆的灯光氛围,让宾主尽欢,增添光彩。
离开场景:单键触控,一步到位,关闭所有灯光及设备让您更省心的离开。
卧室
居家场景:开启吸顶灯,筒灯开启100%亮度,其他灯光关闭。
阅读场景:关闭吸顶灯,筒灯开启25%亮度,开启床头台灯75%亮度,关闭背景音乐,睡前看本好书,一键把灯光调到最喜欢的模式。
【关键词】单片机 远程防护 防火防盗报警
1 国内安防系统的发展现状
经过20多年的发展,中国的安防行业已经形成包括研发、生产、销售和报警运营与中介服务的产业,全国大约有1.5万家安防产品生产、产品经销和安防报警企业,涉及防盗报警、保安报警服务、监控、智能家居,据统计世界上有一半的安防产品都是由中国制造的,现在中国安防系统扔以每年20%~30%的速度增长,随着国家经济的发展,人民生活水平也在不断提高,安防系统需求必将继续扩大。
2 系统的功能能及原理
系统总体框图如图1所示
控制模块由单片机、手机和遥控器组成,控制模块主要协调系统正常工作,单片机将传感器传送的信息进行处理、识别并将关键信息显示出来,用户可以通过手机查看实时的家庭状态,使用起来灵活方便。
信息采集模块由各种传感器来完成相关信息的采集,传感器将采集到的信息经过处理传递到主控制模块进行处理。
报警模块主要由声光报警器组成,当接收到危害家庭的信息时,按设定好的处理方式开启报警模式。
3 温度传感器
硬件包括AT85S52单片机,测温电路,通讯模块电路,时钟电路,液晶显示电路等。
系统特性:测温范围-55℃~+125℃,精度±0.5℃。
系统成本:由于计算机技术的发展,集成电路越来越强大,价格也变得越来越便宜,一支DS18B20的价格只有十几元人民币。
系统调试与维护:因引线的减少,使得系统接口简化,是系统调试起来更方便DS18B20是全数字元器件所以故障率很低,抗干扰能力强,减少了系统日常维护。
DS18B20有三个外引线:数据传输总线端口DQ,外供电源线VDD,地线GND。DS18B20有两种供电方式:一种数据线供电方式,另一种是外部供电方式,这种方式完成温度测量时间相对较短。
4 温度系统程序
系统软件采用C语言来实现单片机的各种功能。主程序对模块初始化,然后调用测温、显示等模块来显示和控制温度,主程序主要负责温度实时显示,读出并处理DS18B20测量的实时温度并调用各个子程序。
4.1 计算温度子程序
读出温度子程序主要包括初始化,判断DS18B20是否存在,如果存在就进行一系列的读操,若不存在则返回。
4.2 按键处理子程序
按键处理子程序用砀涸鸩问设置,主程序循环一次需要对按键进行扫描,判断是否有输入键。
4.3 计算温度子程序
计算温度子程序将RAM中的值进行BCD码转换,进行温度的正负判断。
5 火灾报警系统
5.1 红外探测模块
红外探测模块蔡永光电传感器ST178,应用原理是当光电传感器接收孔检测到火焰辐射的红外线时,接收管输出一定电压,辐射越强烈输出电压就会越大,ST178对人体辐射的红外线不敏感,对火焰辐射的红外线特别灵敏,且价格实惠,所以本系统采用ST178作为红外敏感元件。
5.2 温度采集模块
本系统要求实时检测温度当温度高于常态时作出声光报警,为能够准确采集到温度采用AD590温度传感器。AD590供电电压范围3~30V,灵敏度1μA/℃。AD590输出的电流信号传输距离达1KM以上。适用于多点温度测量、远距离温度测量。
5.3 原理图及分析
原理图如图2所示
分析:
(1)开关1按下时,数码显示温度值,此温度可调范围为0~255,如果温度超过50℃就会报警。
(2)当开关2按下时,数码显示烟雾值,烟雾浓度可调范围0~510,如果浓度超过100时开始报警。
(3)当开关3按下时,数码显示辐射值,辐射可调范围为0~765,如果辐射值超过200就会报警。
主要设计思路
主程序如果判断以上三项有没有发生异常,若有一项不正常,则系统判定为火灾并开启报警知道异常排除。
参考文献
[1]王煜东.传感器应用电路400例[M].北京:中国电力出版社,2008.
[2]杨蓉.火灾自动报警系统的设计与实现[J].安防科技,2007(08).
[3]张玮.火灾探测及联动报警系统的设计[D].河北科技大学,2010.
对于智能设备来说,智能化只是手段,让产品变得简单、易用、好用才是目的。小蚁智能摄像机的智能化,主要体现在两个方面,首先就是与智能手机配合的易用性。
在初始设置的过程中,小蚁智能摄像机主要都是通过智能手机上的App进行操作,而且使用非常方便。在插入电源后,摄像机就会采用语音的方式提示我们进行连接操作,整个过程都非常简单,只要在智能手机上下载小蚁摄像机App或者小米智能家庭App就可以了。
特别是在对摄像机进行联网设置的过程中,过去的IP摄像机通常都需要使用路由器匹配或者通过PC进行操作,而小蚁智能摄像机只需要扫描手机上的二维码就可以完成。
除了搭配智能手机使用,作为小米生态产品的一员,小蚁智能摄像机还可以与小米路由器、小米智能家庭套件、小米智能电视等设备搭配使用,提供更好的使用体验。比如摄像机本地视频的录制,除了可以存储到存储卡外,也可以直接存储到小米智能路由器内部的硬盘空间上。
而在小米智能家庭App中,我们也可以将摄像机的录制动作与智能套件的动作感应结合起来,实现更丰富的功能。包括在小米电视上,也能看到小蚁智能摄像机监控的画面。
小蚁基本提供了我们常用的家庭监控功能,比如长时间的本地视频录制、网络视频监控、场景拍照等,它可以录制20fps的720p分辨率视频和拍摄相同分辨率的照片,不过如果是日常使用,我们也可以调节到标准清晰度,此时的分辨率为640×360,消耗的空间和流量更少。
除了拍摄视频,App控制页面中我们还可以控制小蚁智能摄像机进行语音对讲,平时出差或者工作的时候可以用来和家人语音通话,遇到进贼了还可以吓唬人……
夜视版的小蚁在内部整合了8颗940nm红外灯珠,为夜间拍摄提供不可见光光源,这样的好处是在实际使用时不会产生显然的红光污染,如果是用来观察儿童夜间睡眠情况的话,我们需要在App中将状态指示灯关闭,从而实现彻底的无光拍摄。
小蚁的镜头视角达到了111°,可以收纳更多的空间,用于环境监控更为理想。不过如果用于录像拍摄,它的画质和畸变就显得不太理想,毕竟“术业有专攻”,那些活儿还是交给智能手机或者运动摄像机吧。
编辑点评
加量不加价的小蚁智能摄像机夜视版其实是把原本欠缺的功能补足,在功能方面更加实用化。真正值得称道的是,它的易用性和软件的功能也比最初有了显著的优化,这应该是小米体系产品一贯的发展方向。对于家庭用户来说,很多功能都会需要,关键看是否能够很容易地上手,不是吗?
[关键词]智能化 产品设计 厨房家电 交互
中图分类号:TM925.02 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)06-0159-01
1 智能化技术概述
在现代范畴中智能(intelligentize)是作为智慧和能力的统称。智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用。[1]人工智能描述了机器的一种能力,它可以执行某些与人的智能有关的复杂功能。[2]所以,智能化技术在机器上的应用关系到两方面的重要内容:界面的真正互动,以及人的认知心理。对于界面,设计者需要解决:内容的组织、路径设定、互动体验等问题,涉及视觉美学、操作实效、用户体验等方面,而就“在用户体验”这个很难一言以蔽之的领域[3]来说,认知心理学将是重要的救星。而在认知心理学中,用户的思维模型,任务模型,以及知觉等将是重点了解的内容。这两方面内容的了解对于将智能化技术应用到未来厨房产品的设计是至关重要的。
2 厨房家电产品智能化的发展特性
网络化、信息化、智能化是未来家电产品的发展方向。未来厨房家电的智能化将综合应用先进的自动化、数字化、计算机以及网络通信技术。这也推动厨房家电发展特性的重大转换:由传统研究“物的形式”转向围绕“人的生活与体验”智能化、整体化的设计研究。以家庭生活情景研究为基础,以目标消费人群生活潜在需求为原点,展现出智能高效,舒适安全,环保互动等需求愿望,反映出社会发展时期人们生活水平和生活形态的设计新趋势。它们能够实现健康感知,智能提醒,智能识别,无线互联,控制集成等功能;同时,它们具备能动的逻辑程序,感知思维(学习)能力、准确判断、有效执行的能力,能够被人“任意”控制,并高效完美地帮助人们处理生活问题。
4 智能化技术应用于厨房家电产品的设计原则
智能化技术应用于厨房家电产品中的一个设计大原则就是整体性。它设计的关键契入点在于“人―机―环境―信息”多重互动关系的和谐度[6],而不在于“智能化”的先进性、空间中的覆盖广度与深度。智能家电产品不仅要与家庭的整体环境相协调,有较强的实用性,还要简化家庭的功能,有更好的表现性能。基于以上趋势和要求,本文提出了智能家电产品设计的一般原则,以指导智能家电产品的设计,
让更多的用户尽可能享受其带来的乐趣和便捷,使设计发挥出最大的效能。
4.1 安全经济
设计时应考虑到不同人群的使用习惯和身体心理特征,将各种可能的安全隐患全面考虑进去,尽量降低错误操作带来的危险,保证用户在使用时不会受到伤害。因此,我们在设计中要遵循结构设计安全合理,符合人类使用习惯;选用更先进的安全环保材料;能发出危险警告;操作符合人机工学的原则。
不同消费者的经济能力各异,智能家电产品作为现代家庭的必备生活工具,应尽可能满足更多种地消费者,其设计过程中也应考虑到耐用性、价位和保养维修等经济因素。
4.2 环境友好
产品依附于环境而存在,不同的产品具有不同的使用环境,环境友好是指产品的造型、色彩、材质、声音等因素在设计中要注意与环境适应。家电的使用环境主要是家庭,因此,家电的设计要考虑到产品与家庭环境是否具有适应性。设计师在设计家电类产品应应充分考虑使用的空间环境,注意尺寸问题。
4.3 简洁易用
便利性的设计原则重要性在于它能够让厨房家电产品快速有效地适应现如今人们愈发快节奏的生活。“智能化”能够在厨房家电产品中为消费者提供一个好的概念模式:人们不需要了解物品的物理和化学原理,只需要通过产品简单的操作或语音提示,系统接收到指令后就会自动实施复杂的行为,实现最终结果。在这一过程中,为实现厨房产品使用的便利性,设计者需要为用户提供良好的可视性,操作的自然匹配以及操作后良好的信息反馈来达到这一设计目的。[7]
4.4 舒适愉悦
产品使用的舒适性折射出用户的一种生活状态。这一原则针对传统厨房会产生刺鼻的油烟、繁杂的噪音以及整体环境是闷热的现状而提出,为了实现社交烹饪、清新空气的优良环境,在运用智能化技术,依据人们生活的习惯,“以人为本”细致关注人们生活中的“无声的需求”,促成我们设计的厨房产品做到用户日用而不知。
“愉悦化”让用户与厨房家电在使用的过程中产生互动,使产品串联起用户生活的点滴。这种互动的“愉悦感”革新用户的传统观念;满足用户的生理和心理需求;综合考虑了用户的情感诉求,如思想、习惯、文化和环境对于产品设计的影响;体现于视觉、触觉等一系列感官的综合用户体验之上。
5 智能化技术在未来厨房家电产品设计中的建议
现如今随着人们生活节奏的愈发加快,人们对住家环境及居住品质要求的提高,家用电器智能化将成为未来家电发展的主要趋势之一。智能化技术让厨房家电产品功能更加完善,便于操作,同时实现了整体、高效、美观。正因如此,厨房走向智能化反映出消费的需求,也是大时展的必然结果。以下是对于智能化在未来厨房家电设计中的建议:
1 在现实生活中收集并整理相关用户对于厨房家电产品设计的报告数据,从用户内心真实感受和需求出发,深入探索挖掘出切实满足消费者需求的产品。
2 实现交互方式的多样化,将出现生物反馈交互、情景感知交互、眼球追踪交互等形式。
3 追求产品无意识的使用。要使得消费者更加自然地使用智能化的厨房产品,不仅要求在技术上有突破,更要在设计中体现宜人性。
6 结语
伴随着不断发展的信息技术与网络技术,未来工业设计中将会不断融入网络化,智能化,数字信息应用(APP)等功能与技术,所有的工业产品都有可能拥有一个芯片式的大脑,[8]可以自主地执行各种任务。智能化技术将使得未来的产品更加便捷,高效,节能,增强“人”-“机”-“环境”-“信息”多者的有效交流互动。总而言之,我们希望在未来的厨房家电产品设计中,既要合理有效地运用智能化技术,同时又能保有我们自身独有的文化和悠久记忆。
参考文献
[1] 魏丽芳.智能家电的亲和性设计研究[J].江南大学硕士学位论文.2008.6
[2] 李乐山.工业设计思想基础[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.11:169
[3] 杭间.中国设计的基本问题――设计道[M].重庆:重庆大学出版社,2009.1:295
关键词:建筑智能化小区;概念;设计
中图分类号: S611 文献标识码: A
1对智能化小区概念的理解
近几年来我国对智能化小区的定义有不少,但还没有一个完善的智能化小区的定义。笔者翻阅了大量的资料,得知2001年,国家建设部住宅产业办公室提出一个关于智能化小区的基本概念:“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通信与网络、自控和IC卡),通过有效的传输网络,将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成,为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境”。这仅仅是一个现阶段关于智能化小区的基本概念,随着新技术、新成果的产生和应用以及我国人民住宅状况的发展变化,智能化小区的内涵也会有相应的变化。
2智能化小区的功能
目前,国内许多厂商都瞄准了智能化小区这一领域。例如,清华同方、海湾股份公司、中兴集团等知名厂商,他们开发出多种较优秀的智能化小区系统,如“小区一卡通”、“远程抄表”、“电子巡更”等等。这些智能化功能主要有以下几个方面:
2.1信息管理服务
主要包括:远程抄三表(水、电、煤气表)与管理、停车场管理、小区公共设施管理、紧急广播与背景音乐控制、小区计算机物业管理等。
2.2智能安全防范
主要包括:住户防盗、防火、防燃气泄露系统、紧急求助、门禁控制、电子巡更、周边防越报警、闭路监控等。
2.3信息网络服务
主要包括:小区接入网络、小区内部网络、小区信息增值服务(包括VOD视频点播、高速上网、电子商务、网上证券股票交易等)等。
3智能化小区系统结构
智能化小区系统结构可分为4个层次:小区综合管理中心、家庭智能化系统、小区公共设施和周边环境控制系统、小区网络布线系统。
3.1小区综合管理中心
小区综合管理中心主要负责两方面的工作:对小区内部,它是小区内信息交换和信息处理的中心,是各种智能系统主要设备的汇集点;对小区外部,他是外界网络的接入点,是小区内部网络与外界各种公共网络连接的桥梁。
3.2家庭智能化系统
家庭智能化系统用来实现小区中每户住宅的智能化。它是整个智能化小区的基本单元。其核心部件是家庭智能控制器,小区内所有的家庭智能控制器都要通过小区网络布线汇集到小区综合管理中心。
3.3小区公共设施和周边环境控制系统
小区公共设施和周边环境控制系统的作用是对分布在住宅楼外的小区内物业管理和公共服务设施控制以及对周边环境的监控。主要功能有:小区停车场收费系统、重要场所门禁控制、电子巡更管理、路灯程控;周边防越报警和闭路监控等。
3.4小区网络布线系统
小区网络布线系统是整个小区智能化系统的信息传输通路,所有的智能化系统都是建立在这个支撑平台上。
这4个层次之间的关系如下图所示。
4智能化小区系统设计
4.1设计依据
我国现有的关于智能化小区的标准和技术导则主要有以下几个:
(1)国家建设部住宅产业化促进中心颁发的“国家康居示范工程智能化系统示范小区建设要点与技术导则(修订稿)”2001.12
(2)中华人民共和国国家标准GB/T50314-2006—《智能建筑设计标准》。
(3)中国工程建设标准化协会标准CEC119:2000—《城市住宅建筑综合布线工程设计规范。
4.2确定设计等级
根据住宅档次、所在地区的实际、小区开发商的资金承受能力及其要求的系统集成内容、还有系统的先进性等多种因素,选择适当的智能化等级(普及型、提高型、超前型)。
4.3各子系统设计
4.3.1小区接入与网络平台设计
这一部分的设计包括组成智能化小区中的小区网络布线系统设计和小区综合管理中心系统设计。最后,需要画出系统图与综合管网图。智能化小区中的通信网络一般包括:小区宽带网、控制网、有线电视网、电话网等。目前,许多地方的做法是各网络自成系统,分别布线,但要求科学合理。小区宽带网和各种控制网(如电子巡更等)是真正体现智能的地方。目前,宽带网组网方式主要有2种:以太局域网和有线电视HFC网。
(1)以太局域网构建小区宽带网
以太局域网是目前应用最为广泛的局域网,也是目前智能化小区宽带网的主流。小区以太网体系结构如下图所示。小区以太网总体呈星形物理拓扑结构,可分为4个层次:中心交换机、小区节点汇接交换机、楼宇交换机、用户。
特点是:可靠性高,是一种相当成熟的网络;标准化程度高;广泛的产品支持;技术先进,特别是基于双绞线和光纤的百、千兆以太网的开发,极大地提高了网络带宽发展余量。这是当前小区网络布线的理想选择。
(2) HFC网构建小区网络
HFC网是指光纤同轴电缆混合网。他是在CATV的基础上发展起来的一种新型技术,其主干网采用光纤,子网采用同轴电缆。最大的特点是可利用原有的已经非常普及的有线电视网络电缆,这是其最具有竞争力的地方。另外,网络本身性能如带宽、可靠性也较好。此技术目前还处于开发阶段。
4.3.2家庭智能化系统设计
根据设计等级确定所要集成的智能化功能,然后选择厂家产品。这一点与传统的建筑电气专业设计有所不同。接下来,布置信息控制点,选择合适的走线路径和管线方式。
4.3.3小区公共设施控制和周边环境监控设计
根据小区设计等级,适当选择小区公共设施控制和周边环境监控系统。设计时,也是最好先选择厂家产品,再根据设计手册与相关规范设计。最后画出相应的系统图和管线图。
在科学技术发展下,住宅智能化影响并改变了人类对居住模式的需求。对智能住宅的概念及模式需求进行阐述,介绍智能住宅的空间设计及具体应用,并列举案例,提出智能化住宅设计应体现“以人为本”的首要原则,统筹综合设计,为人类提供安全、便捷、舒适的居住空间。
关键词:
智能化;住宅设计
中图分类号:
F27
文献标识码:A
文章编号:16723198(2014)23007801
1 智能化住宅的定义
“智能化住宅”被定义为:综合运用建筑、设备、电脑网络和综合布线技术,通过家庭管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统,使其发挥多功能、高效益和高舒适性的住宅建筑运营模式。
“智能化住宅”所要实现目标是将家中各种电器、设备以及室内外的安防系统,通过总线技术连接到一个智能化的信息系统上,从而进行集中的监视、控制,并允许异地化的家庭事务处理,藉此构建和保持最“化”的人居环境。
2 住宅智能模式的需求
传统的居住模式比较注重简单的物质需求,已经无法满足社会发展的需求以及人们追求物质和精神并重的需求。在信息技术飞速发展的情况下,智能化住宅改变并影响了人类对居住模式的需求。智能化居住模式的需求体现在安全性、高效性和舒适性三个方面。
2.1 安全性
居住的安全性是住宅设计的首要问题,智能化居住模式必须满足防火、防灾、防盗等人们生活中息息相关安全性要求。
2.2 高效性
提高生活效率是信息时代居住模式智能化的重要目标,先进的网络通讯与信息处理终端设备的高度利用及人们支付方式的网络化、智能化等综合方面都是其具体表现。
2.3 舒适性
随着人们生活品质的提高,通过自动化控制的家用电器及建筑设备的综合运用,营造良好的物质环境与物理环境,为住宅小区创造一个更好的人性空间和舒适环境。
3 住宅智能化设计的应用
3.1 智能住宅的厨房设计
在现代居室中,衡量人们生活品质优劣的重要标准就是厨房。大多数人们对于厨房的印象总是充满油污、杂乱,而数字时代的到来给厨房带来了新的革命。朋友来家里做客,为自己不是烹饪好手而担心吗?吃完饭,为收拾一大推杂物而烦心吗?这些问题在智能化设计中都可以迎刃而解。在欧洲第一幢商业性数字智能住宅设计中,伊莱克斯将所有的厨房设备都与网络化的信息系统相连,炊具、冷藏柜、洗碗机的相关信息都被同步显示在了冰箱显示器、入口处的显示器和WAP手机上。伊莱克斯所提供冰箱可以作为厨房设备的信息联系中心和生活信息服务平台,这是一台带有触屏式电脑显示器的冰箱,能根据冷藏食物、购物清单和电子日历上的预设安排来准备用餐食材;有了WAP手机的帮助,主人就能够随时随地掌握家中食物的储存情况,或是下载预存在电脑里的计划购物清单,因此在超市购物时,将不在会遗漏所需的物品。这些以前只能在科幻电影中看到的景象,将会在将来的生活中一一实现。使用信息网络将各种家电连接起来,形成各种厨房设备功能之间的无缝连接,将会使未来的厨房变为一个有机的整体,创造更加健康、便捷的家庭生活。
3.2 智能住宅洗浴空间的设计
住宅中最私密性的场所就是洗浴空间,它的重要性不言而喻,人们之前对卫生间的追求只是一个让人方便与清洁的场所。随着人们对生活品质要求逐渐提高,其设计与功能也随之改变。首先是功能上的“干湿分区”和“套间”格局,符合人们的生活需求。其次在电脑的控制下洗浴设备可以实现高度自动化,提高人们的生活品质。因此在智能住宅的卫生间设计上,必须着眼于将洗浴设备的扩展功能与家庭生活在其他方面的需求予以契合,以符合人们对个人健康和生活品质不断增长的期待。未来的卫生间的设计不但要为使用者提供舒适、优雅的洗浴空间,还要与不断发展的医疗和信息技术相结合,逐渐发展成为家庭成员的“健康卫士”。
3.3 智能住宅的卧室及休憩空间的设计
卧室是人们在家中最为放松的场所。传统卧室的主要功能是休息。智能化设计给予卧室新的使命。它将人们的休憩与健康安全联系起来。如:人们可以每天自己检测血压、脉搏及血糖等健康指标通过简单易控的电子保健器,当有身体不适时,能及时询问医生,以便及时得到医疗建议;自动床的智能化设计可以根据人们不同需求来调节到舒适的位置,从而改善人们的睡眠质量;在安全监控上,临睡时运用ITV照相机检查室内外的情况。同时,家庭办公是现代社会发展的一个新趋势,未来的智能化生活将使得这一切变得更加的丰富多彩。
4 结语
智能化住宅设计概念随着生活水平及科学技术的发展而不断更新,其在住宅空间中的应用要遵循“以人为本”的首要原则,作为一名室内设计师,有责任站在科技时展的前沿,为满足人们对住宅的新需求,实现居住空间安全、高效、舒适、智能的有机统一。
参考文献
[1]张小明.日本的智能住宅[J].中国房地信息,2005,(2):62.
[2]高庆敏.智能化住宅设计探讨[J].工程建设与设计,2005,(1):4243.
关键词:智能小区 智能住宅家庭总线HBS 三网合一 HFC
随着21世纪的到来,特别是近年现代高科技和信息技术(IT)正在由智能大厦(IB)走向智能住宅小区,进而走进家庭(SH)。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个理想的目标。国家也在中,将建设智能化小康示范小区列入国家重点的发展方向。因此也就必然促使智能化技术从智能大厦建设热中向住宅小区智能化乃至家庭智能化的方向发展。
一、住宅小区与家庭智能化内涵与范畴
早在几年前,美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”(Smart Home)的概念。其实现目标就是:“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(HBS)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。”我们也可以这样来理解,家庭智能化就是由一个智能化系统构成安全、舒适和便利的信息化居住空间,从而适应人们在21世纪信息社会中的快节奏和与外部世界保持完全开放的生活环境。早在1983年美国电子工业协会就组织专门机构开始制定家庭电气设计标准,并于1988年编制了第一个适用于家庭住宅的电气设计标准,即:,也有称之为家庭总线系统标准(HBS)。在其制定的设计规范与标准中,智能住宅的电气设计要求必须满足以下三个条件,即:
1)具有家庭总线系统;
2)通过家庭总线系统提供各种服务功能;
3)能和住宅以外的外部世界相连接。
我国也从1997年初开始制定在“导则”(讨论稿)中规定了小康住宅小区电气设计在总体上应满足以下的要求:
1)
高度的安全性
2)
舒适的生活环境
3)
便利的通讯方式
4)
综合的信息服务
5)
家庭智能化系统
同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化和通讯与网络配置等方面提出了三级设计标准,即:
l
第一级为“理想目标”
l
第二级为“普及目标”
l
第三级为“最低目标”
近年来随着我国国民经济的发展和国家住房制度的改革,更是由于人民生活水平和自身素质的提高,以及信息化社会的日益逼近,必将导致人们在家庭住房需求概念上的彻底变革。从以往追求居住的物理空间和豪华的装修向着享受现代化精神内涵与浪漫生活情趣的方向发展,追求更高的层次和境界。建设部科技委许溶烈主任,十分精辟的描述了我国近三十年来在家庭住宅方面的产业发展过程:“七十年代是解决有无的问题;八十年代是解决大小的问题;九十年代是追求环境优美;21世纪是智能化的时代”。
智能化家庭所提供的是,人们足不出户就可以进行电子购物、网上医疗诊断、参观虚拟博物馆和图书馆、点播VOD家庭影院,甚至于在数千里之外遥控家里的空调设备进行温度调节和家庭电器的控制,照明的亮度调整,当家庭中发生安全报警(包括:盗警、火警、煤气泄漏以及疾病紧急呼救等),在外的家庭成员可以在接到报警以后,通过电话线路查询和确认家庭中的安全状况。
在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“盖”起的模拟“未来之家”推出了新加坡模式的家庭智能化系统,并在新加坡新闻媒体上刊登了有关“未来之家”的智慧所在。在“未来之家”里当早晨起床时间一到,卧室音响设备就会自动播放屋主人爱听的“起床曲”唤醒主人;卧房浴室的电灯也会在主人进入梳洗时自动亮起,这时,厨房的煮咖啡器也自动煮水,等主人出来时,就有热腾腾的咖啡等着他;在客厅里,主人只需轻轻按动综合功能遥控器,就可以十分方便的通过家庭影院系统播放电视节目、VOD点播、DVD播放、上网查询邮件和当天的重要新闻,以及多媒体游戏。当主人出门后,家庭智能化系统就会自动启动安全保卫系统,一旦有人非法进入住宅或发生意外事故(如:火灾、煤气泄漏、老人疾病紧急求助),系统就会立即自动拨电通知主人,或向有关警署报警。在外的主人接到报警后,也可以拨电回家拨接上家庭智能化系统,开启家中的数码电话机上的特别对讲器,听听家里有没有奇怪的声音,甚至质问不速之客“你想干什么?!”。主人在下班回家前,可以通过“大哥大”遥控家里的空调机并调节到舒适的温度上,以及其它家里的电器设备(如:热水器等),当主人完成操作后,电话里会传来柔美的声音:“空调已开启”。因此“未来之家”也是一个会“说话”的智慧之家。目前在美国已有近四万户家庭安装了这一类的“家庭智能化系统”,在新加坡也有近30个社区(住宅小区)近5000户的家庭采用了“家庭智能化系统”。相信到了21世纪将会有更多的共管式公寓和洋楼,以及住宅单位(住宅小区)安装上这一类高科技智能化系统产品。
随着智能化技术从大厦走向小区,迈进千家万户独立的家庭,那么达到一个什么样的标准或一个模式才可以称之为住宅小区智能化或智能化家庭呢?尽管几年前一些经济比较发达的国家提出了“智能住宅”的概念,我国也在着手制定小康住宅的电气设计标准,同样这个概念和标准也和智能大厦的概念与定义一样,至今尚没有取得一致的认同;但是我们认为有一点可能是共同的看法,即:小康住宅小区的智能化最终体现在小区内独立家庭中运用多元信息技术(IT),并达到监控与信息交互的程度(或能力)。为此住宅小区智能化(乃至智能化城市)必须提供相关在物理和逻辑层面上的设备、技术与多元信息源的支持。
最近国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念,即:“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通讯与网络、自控、IC卡)技术,通过有效的传输网络,将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成,为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境”。
根据以上国内外在住宅小区智能化方面的发展现状和实践经验,来确立我国在住宅小区智能化发展方向上的原则和实现功能方面上的目标。其重点应是发展原则和功能目标。
住宅小区智能化发展原则与功能目标,主要体现在小区智能化建设的三个方面,即:小区物业管理、信息服务与通讯网络、住宅智能化。
二、 智能小区物业管理功能目标
住宅小区智能化在实现科学、高效、综合物业管理的发展原则是:将依赖于小区内现代化的设施和自动化系统;采用高效、完善、节能的管理手段;建立科学、先进的管理模式,为住宅小区内每一个家庭提供优质与超值的服务。并实现小区智能化在物业管理方面上的功能目标。
在住宅小区智能化物业管理的功能目标是:
1)
完善的综合物业管理系统
- 小区物业与房产管理
- 小区房屋维修保养管理
- 小区收费管理
2)
在小区内建立集中的安全防范综合管理体系
- 实现小区周界(四周围墙)防卫,在小区围墙上安装红外对射报警探测器,当发生非法闯入时,可进行实时报警。
- 在小区的大门处、主干道、小区周界、以及公共场所、停车场入口处,以及公寓楼入口门厅安装闭路电视监控系统(CCTV)摄象机,并可与24小时安全防范监视与报警系统联动,完成录象记录功能。
- 在小区各主要出入口通道和公寓楼入口处设置巡更点,以强化保安值勤人员的防盗与安全巡视的责任感,同时提供值勤巡查保安人员的人身安全措施。
- 在每幢公寓入口处安装可视对讲系统,访客需经主人确认后,方可进入公寓内。
- 实现家庭内部的防盗与紧急求助报警信息的联网。当在家庭内发生盗警或安全报警时,报警信息可以传送到小区物业管理中心。
3) 实施小区内公共机电设备的监控与运行维护管理
- 采用楼宇设备自控系统(BAS)的方式,实施小区内公共机电设备:电梯、水箱、水泵和低压配电设备的运行状态的监视,以及故障报警的处理与相关的控制。
- 提供公共机电设备的运行与维护的资料,建立设备维修、维护文档,确保小区公共机电设备始终处于完好状态。
- 实现小区内广播系统的综合管理,可提供广播通知、紧急广播和背景音乐。
- 建立小区内综合信息(含小区通知、气象等内容)的电子广告显示屏。
4) 实现小区内停车场出入与保安管理
- 在小区内的停车场采用接近式智慧卡车辆管理系统,对进入小区内的车辆进行控制和管理。
- 在停车场内设置车牌识别电视监视系统,通过影象记录方式复核出入停车场车辆的车型和车牌号码,以达到停车场保安管理的需要。
5) 实现小区内所有住户单位的三表(水表、电表、气表)的集中数据采集和统计收费管理。
- 在小区的物业管理中心,可以完成对小区内每一个住户单位进行远程的三表(水表、电表、气表)的数据采集和按月统计收费金额,达到自动化管理的功能。
6) 在小区内实现智慧卡(IC卡)的综合运用功能
- 在小区内可实现采用IC卡的付费(含三表IC卡储值与交费)和财务结算的功能,并可以实现与停车场管理、公寓楼出入口安全识别与控制的一卡制功能。
三、智能小区综合信息服务与接入网功能目标
住宅小区智能化在实现综合信息服务与网络的发展原则是:将依赖于公共通讯接入网,建立电话、电视和数据“三网合一”的HFC综合通讯接入网平台。实现以下综合信息服务与HFC综合通讯接入网平台的功能目标。
1)
建立小区内综合信息服务数据库,并提供以下服务内容:
- 交通信息与旅馆服务查询
- 购物指南及小区周边地区商业网点与价格查询
- 影视剧院信息查询
- 网络游戏
- 电子数学与信息资料库
2)
建立小区内基于Intranet网络的Web服务器(ISP),可实现:
- Internet服务和信息下载
- 综合信息查询与Web
- 电子邮件服务(E-MAIL)
- 电子新闻与报刊服务
3) 提供“三网合一”的HFC综合接入网平台,可实现:
- 电话服务功能
- 提供交互式电视服务,如VOD点播
- 提供宽带接入(大于3Mbps),实现可视电话、电视会议、以及家庭办公等多媒体综合业务服务功能。
四、智能小区家庭保安与自动化功能目标
住宅小区智能化在实现住宅智能化的发展原则是:,将依赖于安装在每一个独立家庭中的安全防范、三表计量(包括IC卡或数据远传)、家庭电器自动化系统集成平台,以及提供宽带高速的通讯网络接口。并实现以下功能目标。
- 在小区的每一个家庭单位中都安装红外报警探头和门窗报警磁控开关,当有非法闯入者,报警信息将立即传送到小区物业管理中心。
- 在小区的每一个家庭单位中都安装紧急求助按钮,当家中发生突发事件时(如疾病求助),主人可按动紧急求助按钮,将求助信息传送到小区物业管理中心。
- 在小区的每一个家庭单位中安装火灾报警探头和煤气泄漏报警传感器,当住宅内发生安全报警时,报警信息将立即传送到小区物业管理中心。
- 在小区的每一个家庭单位中都设置三表(水、电、气表)自动数据采集(IC卡)和远程传输设备,可实现三表远程自动抄表功能。
- 在小区的每一个家庭单位中配置家用电器自动化控制模块,采用红外线(IR)和开关量(DO)控制方式;实现对家庭室内的空调器、照明设备,以及电视和音响等家用电器进行异地化的远程遥控功能。
- 在小区的每一个家庭单位中均应提供电话、电视、以及计算机数据的通讯与网络接口,具有与宽带高速信息网络互联的能力。
【关键词】 智能建筑;智能化住宅;智能化系统设计;
1 引言
随着社会主义经济快速发展,人民的生活水平也逐渐提高。促使人们对改善居住环境、丰富住宅功能、提供多种信息服务产生更高要求。利用现代计算机技术、通信网络技术、IC卡技术、自动控制技术,有效地运用传输网络,建立由住宅小区综合物业安防系统与管理中心、物业管理系统、信息服务系统以及智能化家居组成“三位一体”管理集成系统和住宅小区服务。全新智能小区概念由现代居住小区与建筑智能化技术相结合衍生而得出。
2 住宅智能化界定
(1)“智能住宅”概念探讨。清华大学教授林贤光称:人一设备一建筑相协调产物被称为智能住宅,人在工作和生活中需要解决太多的信息。用极小的空间进行信息交流,如突破空间信息交流的方式有计算机、电话、网络等,由一个智能化系统构成舒适、安全、便利信息化居住空间即是住宅智能化。美国麻省理工学院把智能住宅界定为“具有预测性、适应性智能服务系统”,把家庭中所有与信息有关家用电器、通讯设备和家庭保安装置,运用家庭总线技术聚集到一个家庭智能化系统中,进行异地监视或集中、控制和管理家庭事务,而且保持住宅环境与家庭设施和谐作为其实现的目标。(2)住宅智能化含义。从智能住宅方面研究,容易得出住宅智能化与商务中心、办公楼智能化存在差异,它是将高科技成果、运行模式、先进设备,与住宅单体和生活小区实施集成设计,以一种“亲切”、便捷的方式展现在居民居住模式中。综合运用设备、建筑、综合布线和电脑网络技术,运用家庭管理平台把与家居生活有关所有子系统有机的整合到一个系统,通常被定义为“住宅智能化”。使其发挥高效益、多功能和高舒适性住宅建筑运营方式。住宅安全防范、配套设施和主要设备监控与管理、信息网络系统等是住宅智能化的主要内容。
3 我国智能小区发展中存在问题
(1)智能化服务及技术落后。当前,大多数智能化设备都依赖于进口,设备从引进到操作、安装、保养、培训、修理都离不开国外公司。没有一家国内的智能建筑技术工程公司可以独立接受大型智能化工程任务,系统建成后系统升级和后期维护也缺少专业队伍给予配合和支持。住宅智能化小区运行水平,不仅取决于住宅小区物业管理水平和服务水平,同样取决于住宅小区智能化系统星级标准。(2)定位不准、概念模糊。因为技术和经济原因,许多“智能化”只是商家的一种炒作方式。有些开发商对智能小区系统集成及建设产生理解误区,对电视监控、车辆出入、电子巡更、楼宇对讲等园区智能化内容方面重视过度,从而忽视了人们实际生活需要和中国经济文化背景;一味的追求“A”或者“星级”数量,使智能建筑健康发展受到阻碍。(3)行业标准。全国性规范或整个智能建筑系统行业标准还未形成,目前还没有统一部门负责管理协调。各个系统集成了智能建筑,建筑规范水平很难达到智能化。相应行业管理规范应该尽快出台,加一把度量“尺”给智能建筑建设。(4)建筑设计沟通不到位。许多专业对智能建筑整体设计认识不足,协调沟通不到位。因为没有充分考虑管线埋设、设备使用和综合布线要求,设备空间和管道井通常预留不够,致使在建成后或施工过程中,仍需在墙面、楼板上钻孔。或者是设计标准太高,在建成项目并且交付使用后,存在智能化系统开通率低的现象,使其实际应用程度较低,智能化系统经常处于不工作状态,造成巨大设备资源和能源浪费。
4 住宅智能化设计综合应用
住宅智能化包括多种智能化系统的设计,笔者总结为以下几点:
4.1 网络通信系统智能化设计
住宅智能化设计神经系统是网络通讯系统,它将居住小区内网络管理中心和各个功能子系统终端设备连成网络,而且还与Internet互联,为住户提供同外界沟通桥梁以及信息传输通道,从而为居住者提供综合信息服务和完备物业管理。有线电视线、电话布线、计算机网络布线、电源布线是连接各个住户网络的基本传输介质。在这当中,智能化设计重点是计算机网络,网络拥有相当好的可扩展性和扩充性,能为住户提供物业管理、国际互联网接人等服务。
4.2 管理服务系统智能化设计
住宅智能化设计核心部分是管理服务系统,因为它集中表现了“以人为本”建筑设计理念。管理服务系统可以主要概括为IC卡系统、自动抄表计费系统、以及楼宇自动控制系统;IC卡系统。通过一张IC卡,住户可以在住宅区内方便、自由进出,消费、停车、交纳多种费用等,都可以用“一卡通”实现。IC卡系统可以与停车管理系统、巡更系统同时运行。与此同时,还能建立住户档案、门禁档案和住户医疗档案等。比如,IC卡读写器、停车管理系统由道闸、传输线缆组成和管理电脑,住户拿着智能IC卡出入时,只要把IC卡在读写机的前面摇晃一下,系统就可以完成记录、检验、收费、核算等多种工作。同时对于来访车辆,道闸会自动启闭,这时应该由值班人员分发临时卡,并且核实各种资料,确认无误后才能放行;自动抄表计费系统。把数据采集器设置在住宅建筑内部电、水、气三表较为集中的地方,电表、水表、气表(采暖地区)读数可以实现实时收集,并在存储器中存储。数据采集器运用总线的形式与管理中心电脑主机连接在一起,管理中心能打印、计费,也能通过银行数据网络传到各职能管理部门,从而使电子自动抄表到户变为现实;楼宇自动控制系统。该系统可以对住宅建筑内部机电设备运行自动控制,以计算机管理、控制为核心,以各类执行机构和传感器对区内照明、电力(空调)、给排水、电梯、喷淋灌溉等实行检测,运行集中管理、分散控制。
4.3 防范报警系统智能化设计
住宅智能化设计重要组成部分是 防范报警系统,它包括灾情自动报警系统、安全防盗系统等多方面;安全防盗系统。包括门禁系统、闭路电视监控系统及对讲防盗门系统。当中,在住户人室门框上边中央位置处安装一对门磁,住户可以通过钥匙正常开启,但是发生撬门现象,门禁系统就会发出报警信号,运用家庭防盗主机把信号传到小区物业管理中心,值班人员就可以第一时间调度保安人员到现场进行处理,被称为门禁系统;在各个单元人口处装上楼宇安全门对讲系统,居民通过设置可控制楼宇安全门对讲机,拜访客人可以运用对讲系统实现和被访住户通话。与此同时,保安人员也能直接和住户交谈,从而确认访客身份;灾情自动报警系统。包括可燃气泄漏报警系统与火灾自动报警系统两部分设计内容。前者就是在住宅楼梯间、居室客厅及电梯前室等处安放智能型烟感探测器。小区管理中心防盗与智能型烟感探测器、防灾监控网络系统相连接,在火灾发生时,后者会自动启动警报。
5 结语
随着网络技术迅速发展,在对住宅小区智能化确定方案时,一定要避免运用短期过渡性系统、产品和技术,充分考虑系统扩展性与开放性。从实际需求出发,进行功能设置,合理考虑实用性、经济性,小区周边条件也要考虑在内。科学技术和经济水平综合体现了住宅小区智能化技术的发展,其已经作为为一个国家、城市和地区现代化水平重要标志之一。住宅产业带动了大多数相关产业发展,住宅科技含量不断提升,也为电信运营商和房地产开发商带来了新利润增长点。因此住宅小区智能化设计讨论,一定会受到社会的广泛关注。
参考文献
[1] 陈鲜纯.探讨智能化设计在住宅建筑的应用[J].建材与装饰:中旬. 2011(4)
关键词:智能化住宅小区;通信网络平台;以太网;EBI
THE DESIGN AND REALIZATION OF INTELLIGENT RESIDENTIAL SUB-DISTRICT COMMUNICATION NETWORK PLATFORM ON ETHERNET AND EBI TECHNOLOGY
Abstract:Intelligent residential sub-distract communication network is the physical platform of building up intelligent residential, sub-distract comprehensive management center and outside wide area network handing over informations.This paper has given the design method of intelligent residential sub-distract communication network platform on Ethernet technology,has put forward the scheme of designing the family intelligent system with EBI technology.
Key words: intelligent residential sub-distract; communication network platform; Ethernet;EBI
所谓智能化住宅小区,是指该小区配备有智能化系统,通过高效的管理与优质的服务,为住户提供一个安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化生活空间的居住环境。它包括安全防范子系统、管理与监控子系统、通信网络子系统以及总体集成技术。智能化住宅小区的建设与发展,不仅已经成为一个国家经济实力的体现,而且也是一个国家科学技术水平的综合标志之一。
信息通信网络是智能小区的系统支撑平台,是一个非常重要的系统,而且是发展速度最快的一个部分,也是未来小区增值服务的主要方面。本文介绍了基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计方法,利用该方法我们设计了佛山市碧翠苑小区局域以太网系统,并为小区的多个住户设计了基于EBI技术的家庭智能化系统,使这些住户实现了家用电器的自动化控制、火灾自动报警与控制、家庭防盗入侵报警等。
1.以太网技术
以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式,采用基带传输,通过双绞线和传输设备,实现10M/100M/1000M的网络传输。它是目前网络技术中较为成熟的一种,具有应用广泛、性能稳定、实时性强、价格低廉的优点,是智能小区网络的理想选择。
2.系统的主要功能
智能化住宅小区通信网络由Internet接入网、小区局域以太网、家庭局部网络组成。在这个通信平台上,实现小区的Internet的宽带接入、小区综合信息服务以及智能控制,从而实现住宅小区的智能化和信息化。
3.系统的主要特点
一、与其他系统互联互通的开放性;二、具有很高的安全性和保密性;三、支持虚网划分;四、适应现代办公和
生活的高效率;五、良好的扩展性和升级能力。
4.系统的设计与实现
智能化小区系统共分3层:Internet接入网、智能小区局域以太网、家庭智能化系统,采用星形拓扑结构。
4.1 Internet接入网
Internet接入网可以有多种方式,本文只介绍佛山市碧翠苑小区采用的DDN接入方式。
首先配备高性能接入路由器、租用电信部门的专线并申请IP地址以及注册域名。路由器通过DDN专线、X.25、ISDN等方式与Internet相连。DDN网传输数据质量高、时延小,通信速率在N×24kbps即24kbps~2048kbps范围内由用户根据需要选择,支持数据、图像、语音传输等多媒体业务。此方案经济实用,不仅可以实现用户终端的接入,还可以满足用户网络的互联,具有稳定、安全、速度快、性价比高等特点。
4.2小区局域以太网的设计
4.2.1小区局域网设计
为了给主干设备预留一定的能力以便于将来扩展,小区局域主干采用千兆以太网,设一烽火公司的BE2224M智能以太网交换机在系统中心作为核心交换机,它可以提供千兆上联端口。在各区域中心配置1000Mbps FX上联端口的工作组交换机,通过光纤与核心交换机连接用以构成小区的骨干网。在各楼栋设备间配置10M/100M交换式集线器,各集线器通过100Mbps TX上联端口经五类双绞线与工作组交换机连接。在楼内,交换式集线器通过10Mbps TX端口经楼内五类综合布线连接用户交换机。除核心交换机外还包括与广域网连接的路由器、各类服务器和管理工作站等。区域中心可以包括多个单元楼或一栋小高层。小区内的物业管理公司、公共会所以及各应用子系统可以灵活的方式就近接入各自所处的区域中心网络,从而形成一体化的统一网络。
4.2.2综合布线系统
智能化住宅布线系统包含住宅单元子系统、楼层管理间和垂直干线子系统以及设备间子系统三个部分,各系统布线都采用五类以上对绞线,如图2所示:
a.住宅单元子系统
在每个住宅单元设置一个家庭布线系统接线箱,作为与户外布线系统的接口。接线箱可安装各种系统接线模块,例如火灾自动报警及消防联动系统模块、水电暖气燃气自动计费系统模块、自动抄表系统、照明监控系统等。户内数据通信布线采用五类以上非屏蔽对绞线。该系统还包括信息插座、插座面板、传输线等,可以根据需要灵活配置。
b.楼层设备间和垂直干线子系统
它由连接设备间与各层配线子系统的垂直干线电缆构成。为了今后能满足用户对高速数据传输的要求,采用2~36芯,直径为62.5/125μm的光纤,其传输速率可达500Mb/s以上,并有足够的带宽。
c.设备间子系统
为便于布线、节省投资,设备间设置在多个住宅单元中间。设备间子系统由设备间中的电缆或光纤、跳线架等硬件组成。对于设备间的计算机网络采用48根光纤的配线架。
4.3家庭智能化系统
家庭智能化的网络采用EBI技术来实现通信。EBI (European Installing Bus)是一个在欧洲占主导地位的楼宇自动化和家庭自动化标准。EBI电气总线系统的所有总线元件都有自己的智能体,不需要中央控制单元,该系统是一个二线制的总线型的智能控制系统,主要用于照明、安防、中央空调、消防系统中的联动控制。物业管理与能源管理等住宅楼宇领域的各方面,具有良好的经济效益和社会效益。
家庭智能化系统包括家庭安全防范子系统、家庭自动化系统和家庭通信系统,如图3所示,小区管理中心的计算机可以对火灾与煤气泄漏报警、防盗报警;紧急呼救与遥控护理;楼宇可视对讲;远程遥控家电,如远程开关空调、电饭煲;可以实现家电的自动控制,如家庭窗帘、煤气阀门、排气扇等的自动开、关等。住宅里各种信息传输的媒介是电力线,选用SSC P300作为核心芯片,该芯片具有发送和接收两种功能,采集器里有SSC P300及相关的A/D、D/A转换器,采集器与收发器1或收发器2通信,方式为双向通信。通过收发器1和收发器2分别与管理中心的计算机通信,收发器1里面有SSC P300芯片和Modem, SSC P300用于和住宅里的各个采集器通信,Modem用于和管理室的计算机通信。收发器2里面有SSC P300芯片以及以太网通信芯片,以太网通信芯片用于和管理室的计算机通信。
5.结束语
本系统采用先进成熟的以太网技术,应用广泛、稳定高效、实时性强、价格低廉。系统结构设计合理,具有良好的扩展性和升级能力。
目前,佛山市碧翠苑小区局域以太网系统状态良好,已经得到了用户的好评,具有较好的应用前景,值得大力推广。
参考文献
[1]智能小区管理与控制系统周洪等 北京:中国电力出版社,2006.
[2]智能小区弱电工程设计与实施黎连业等 北京:中国电力出版社,2006.
[3]智能建筑网络通信系统 朱学莉 北京:中国电力出版社,2006.
关键词:小区智能现代信息总线技术规范管理
一、前言
随着经济的发展、人民生活质量的不断提高,同时借助于相关技术和规范标准的日益丰富完善,智能化小区的规划设计与建设在很多地区已渐成热点,开发商们纷纷把它作为开发新项目的重要卖点之一。智能住宅和智能小区通过开发商和众多媒体的宣传,描绘了梦幻般的未来生活:通过住户家中的内部网络和外部通讯网络,人们足不出户就可以实现购物、教育、娱乐、医疗、沟通交流等等一切生活需求,并且保证住宅环境舒适、安全、最大限度节能等等。然而,1999年中国首次网络生存测试的结果,表明了当今中国的现实:我们憧憬的、国内外媒体宣传的,并不一定是我们真正需要的,也不是靠简单搭建几个所谓智能系统就能轻易实现的;即使技术上能做到,外部大环境的制约和种种客观条件的不具备也是无法绕开和回避的现实。目前的购房者对住宅的“智能”并未给与足够的热情和关注,他们首先还是考虑价格和住宅最基本的硬件条件,如:户型、环境、交通等等。有些智能小区的先行者花了很大力气开发了网上信息服务,结果少人问津。不过国内也有很多智能小区的建设者从实际应用出发,通过扎实的努力,从完善相关的配套服务入手,不断提高自身的管理水平和从业人员素质,让使用者真正感受到了“智能化”给生活带来的方便、舒适和安全。这些现象都说明智能技术应用到家庭是不可能一蹴而就的,更不应该追求不切实际的“大而全”。但新技术的不断发展应用,并最终更好地服务于人们的生活是历史发展的大趋势。本人希望将自己在从事小区智能化技术研究和规划设计过程中的一些想法陈述如下,供同业者参考,更希望得到业内专家的指正。
二、现代住宅小区功能需求分析
住宅是人类最基本的生存空间,是人们逗留时间最多的地方。随着社会的发展,住宅的功能范围亦在发展变化,其中信息的快速传递与获取是一个重要方面。但现代人对住宅小区的功能要求是综合性的,并不仅限于信息技术方面,更何况人们对新技术的接受和应用还需要一个过程,这不仅受认识局限,还受到经济发展以及外部环境条件的限制。我们在实践中感到:在从事住宅小区智能化系统的规划设计和建设时,一定要首先了解居住者对住宅、小区的功能需求,才能更加适当地选择智能化系统的功能和服务标准。一个现代化的住宅小区必然是以居住的舒适、安全、便利为首要标准,一般应满足如下要求:
1、舒适性:它包括平面空间尺度、视野、登高(高层楼的交通)、采光、通风、日照、噪音、内部装修、温湿度等等。
2、可持续发展性:从小区来讲,小区应与环境共生,保护资源,获得能源效益。对住宅而言,除核心部位外,其余空间作为卧室、餐厅等可以灵活再分隔。其他还包括:生活污水和生活垃圾的再处理、再应用,以不破坏自然生态为目标;住宅内环境质量:厨卫设备布置紧凑,管线隐蔽,废油、气、烟排除畅通,建材的有害物质的防护等等。
3、节能、降耗:实质上是可持续性发展的社会性的一面,多层住宅合理的体量与围护结构,能源及设备的合理有效使用,可再生能源(风力、太阳能)和新型材料的应用等。
4、安全性:必须是人与技术措施相结合。
防盗要求:多层次防范,从边界防范、区内电视监控到住宅内的防盗。
紧急事件的防护措施。
灾变(火灾、风灾、地震)的应急措施。
5、方便性
交通:住宅或小区所处位置,小区内部道路布局和区域标识。
各种配套设施。
小区内部商店、文娱等服务设施。周边的商店、医院、餐厅、学校等等。
通信:电话、电视、计算机通信。
由此看来,智能化系统是满足现代住宅小区功能需求不可缺少的。它是现代住宅小区提高居住质量的手段之一,并将成为现代住宅小区的基本配套设施。在信息技术飞速发展、不断完善的今天,它的重要作用不可低估。因此,我们认为高档次的住宅小区应尽可能选择功能全面、技术水平高的智能化系统,并可适度超前;而低档次的住宅小区也应根据自身实际和投资情况选择造价低廉、功能适用的智能化系统。
三、智能住宅小区技术的形成和发展状况
智能住宅、小区在国外历经了80年代初的住宅电子化、80年代中的住宅自动化到90年代美国的“智慧屋”(WISEHOME)、欧洲的“聪明屋”(SMARTHOME)的住宅智能化这样三个阶段。这三个发展阶段,表明了智能住宅与智能大楼由于服务对象的不同而形成了不同的发展道路。
住宅电子化使采用大量电子技术的产品进入家庭;住宅自动化使家用电器、通信设备与安保防灾等设备在家庭中的功能综合一体化;而住宅智能化使家庭中的家电、安保防灾和各种通信(语音、数据、图像)设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中,家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。目前美国、欧洲和日本都有了各自的家庭总线标准。美国、日本、新加坡都有根据这些标准建立的智能住宅和小区的示范工程。
中国智能住宅小区的发展与国外有所不同,是借助于智能建筑技术的引进和发展并借鉴国外家庭总线技术。趁住宅产业蓬勃发展之机而兴起的。1997年,我国在《小康住宅电气设计(标准)导则》的编制中对小康住宅小区电气设计提出了如下要求:高度的安全性、舒适的生活环境;便利的通讯方式;综合的信息服务;家庭智能化系统。同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化以及通讯与网络配置等方面提出了理想目标、普及目标和最低目标等三级设计标准,这标志着我国智能小区的规划设计开始朝着标准化、规范化的方向发展。这一期间,全国许多大城市纷纷将房地产业与IT产业结合起来,开发具有一定智能化特征的住宅,成为房地产业的一大热点。1999年底,建设部信息产业中心颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则规定了智能化住宅小区建设中的目标和原则,并拟从2000年起,用5年左右的时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设。其总体目标是:通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术,进行精密设计、优化集成、精心建设和工程示范,提高住宅高新技术的含量和居住环境水平,以适应21世纪现代居住生活的需要。这项导则的颁布有力地推进了智能化住宅小区在我国的普及和建设。2000年上半年,国家信息产业部负责编制了《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2000)以及《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》(GB/T50312-2000),结束了多年来中国智能建筑设计无章可循、无标准可依的状况,这无疑为我国智能建筑健康有序的发展奠定了基础。同年8月,国家经贸委又组织四川长虹电子集团公司、青岛海尔集团公司、清华同方股份有限公司等全国11家在家用电器和相关产品领域有影响和知名度的企业和单位成立了家庭信息网络的联合体,重点研究家庭网络的技术标准、基本框架和终端产品的开发与研究。这一举措使得我国的家庭网络技术研究得到了空前发展,为智能化小区发展提供了可靠的网络技术保障。2001年底,国家建设部住宅产业中心又着手对《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》进行了修改。一系列法律性文件的制定与修订,为智能化小区的建设和发展提供了充足的法律依据和保障,推动了智能化小区在我国的进一步发展。目前智能化住宅小区示范工程遍布全国;用于住宅、小区的智能化产品的研究和开发也方兴未艾。
纵观目前国内外智能化小区的设计和建设,都具有如下共同的功能特征:
1、住宅内部具备综合安防、防灾措施,与小区和社会之间具有一定的信息交互能力。
2、小区内部具备比较完善的安防措施、公用设施监控管理和信息化社区服务管理。
3、小区内住户可以享受多种信息服务。
一个完整的小区智能化系统如图所示。
总的来讲,住宅小区智能化系统是智能小区实现的必要条件,只有实施了智能化系统工程,并真正发挥出智能化系统功能和效用的住宅小区才是成功的智能小区。
四、小区智能化技术实际应用思考
1、以人为本,注重实际
现代住宅小区的建设应以人为本。住宅小区智能化系统的建设和应用也应如此。智能化系统是高科技的系统,我们不能因此而使以人为本的目标有所减弱,即必须明确技术为人服务这一准则。也唯如此,技术才有市场。小区内千家万户,男女老少,各人的职业特点、教育程度、业余爱好、生活习惯均不相同,他们对于智能化系统提供的功能和服务内容的需求也有很大差别。因此,小区智能化的规划设计和建设者应首先对小区内住户做必要的统计分析和归类,再确定智能化系统的具体功能和相应系统的设计实施,一般可分为如下三类:
A、属于智能化系统的基本要求、技术条件成熟且性能价格比合适的,应列入实施的必选项目,一般有:防盗报警、紧急求助、出入口控制、煤气防泄漏、语音通信、有线电视、三表远程计量、公共场所监控、边界防范、保安巡更管理。
B、技术条件成熟,但费用较贵,操作也较复杂,有相当部分住户不愿使用或短期内不具备使用条件的,作为可选项目,一般有:对家电的远程控制、网上炒股、视频点播(VOD)、Internet服务等。
C、技术条件复杂或不成熟者,或外界环境尚不具备者,或投资成本太高者,则暂不实施。如:远程急救诊疗,这在我国涉及法律责任和社会环境条件目前尚不具备。又如:网上购物、网上教育,国内大多数地区社会大环境上不具备。又如:集中空调系统,涉及投资太高,冷量分摊计费复杂和住户的观念等问题。
据此情况,小区智能化系统的规划设计与实施必须首先满足住户基本和可选项目的要求,并考虑今后信息技术的发展和外界大环境的改善,逐步将暂不实施的以及可能出现的新项目予以实施。以前,许多房地产开发商虽考虑智能化的技术较多,但忽视了住户需求而交了不少学费,而今就应较周到考虑,使住户享受到信息技术带来的真实的物超所值的智能化服务,自身也可以获得相应的利益回报。
2、标准规范、统一管理
目前,国际、国内种种关于智能化技术的标准纷繁复杂,各行其道,有些甚至互不兼容。这种状况已经成为智能化小区规划建设健康发展的一大障碍。与美国、日本等发达国家相比,我国智能化小区标准规范的制定还处于起步阶段,技术的规范化、标准化是智能化小区必须解决的首要问题,只有建立了统一的、可行的标准规范,才能使智能化小区发挥出更大的综合效益。政府有关部门可以在国家信息标准的指导下,本着“科学性、全面性、系统性、兼容性和扩充性”的原则,建立小区智能化系统和相关技术产品的标准规范,解决标准化接口和通讯协议等方面的难题,实现智能化小区技术产品的规范统一和良好的兼容扩充性。同时,也要不断细化、及时修订智能化小区在设计、施工和监理等各个环节的标准规范,为智能化小区建设提供良好的技术和法律保障,从而推动我国智能化小区建设健康、有序的发展。
智能化小区的规划设计和建设是一项涉及范围广,跨部门、跨行业的综合性系统工程。为了保障智能化小区的顺利实施,应该建立相应的组织机构,包括领导机构、专家咨询机构和技术创新机构,统一负责编撰和修订各种相关标准规范,制定全面的远景规划和近期目标,协调相关部门和相关行业的关系,管理规范行业内部的行为。使智能化小区的规划和建设真正走上有章可循,规范发展的轨道。
3、人才培养,专业服务
在这一点上,笔者认为:要保证智能化小区良好的规划、设计、实施以及建成后的可靠、有效运行,必须要有熟练掌握智能化技术理论与使用维护知识的专业人才,而且也需要大量懂管理、跨学科的复合型人才。只有培养和造就一支掌握现代信息技术应用知识的高素质人才队伍,才能支撑起智能化小区的建设和发展。
小区智能化的实施是一个系统集成的过程,在这个集成过程中,有关的技术、设备、材料最终构成了具体的符合住宅小区需要的智能化系统,人在集成过程中起着组织者、管理、设计者和执行者的重大作用。由于小区智能化技术在我国的发展历史很短,大多数人都缺乏理论和实践经验,更缺乏设计实施智能化工程的人才。因此在实践中培养和锻炼人才就显得十分重要;而且,不仅要培养规划设计人才,更重要的是培养施工组织和管理人才,具体实施和安装调试人才以及未来的运行维护人才。建筑行业向来是劳动密集型行业,高科技性的工种是弱项;系统集成商也是近几年才出现的,并且很多都是有集成之名,却缺乏规划设计、施工组织管理和工程实践的各方面经验;而许多物业管理公司由于人员素质、思想观念等方面限制,要他们有效的使用和维护好智能化系统也确实存在困难,专业从事社区服务的智能化公司可能是解决智能小区良好运行的一个途径,但他们也同样受到专业技术人才短缺的困扰。
智能化人才的获得主要可以通过两种手段:一是靠教育培养。既可以从高校培养,相关高等院校应密切跟踪信息产业和智能化技术的发展,适应社会需求,及时调整和优化课程设置,以满足国内智能化小区建设发展的要求,为社会培养大批的可用专才;也可以给高新技术人才提供到国外学习、培训的机会,学习和掌握国外先进的技术和管理手段,更好地为国内智能化小区的建设和发展服务。二是靠引进。国家可以制定一系列的优惠政策,吸引在外留学或国外信息技术领域的规划设计和组织管理人才。此外,可以采取举办各种专业技术培训班的方式,从理论和实践两方面锻炼培养所需的专业技术人才
五、结束语
本文实际分析了智能化小区建设在我国持续健康发展的基础,希望以往“智能小区”只见技术、只见设备的覆辙不要重蹈,更希望未来智能小区的开发、设计、建设和管理者们能把系统做好,用出效益——在给住户带来现代信息技术享受的同时,获得技术上和经济上的双重收益,为推动我国的国家信息化建设做出贡献。
参考文献:《住宅小区智能化系统设计与工程实施》程大章同济大学出版社
《智能建筑技术与思考》温伯银出自《建筑电气》
《智能建筑工程设计与实施》程大章同济大学出版社
关键词:小区智能现代信息总线技术规范管理
一、前言
随着经济的发展、人民生活质量的不断提高,同时借助于相关技术和规范标准的日益丰富完善,智能化小区的规划设计与建设在很多地区已渐成热点,开发商们纷纷把它作为开发新项目的重要卖点之一。智能住宅和智能小区通过开发商和众多媒体的宣传,描绘了梦幻般的未来生活:通过住户家中的内部网络和外部通讯网络,人们足不出户就可以实现购物、教育、娱乐、医疗、沟通交流等等一切生活需求,并且保证住宅环境舒适、安全、最大限度节能等等。然而,1999年中国首次网络生存测试的结果,表明了当今中国的现实:我们憧憬的、国内外媒体宣传的,并不一定是我们真正需要的,也不是靠简单搭建几个所谓智能系统就能轻易实现的;即使技术上能做到,外部大环境的制约和种种客观条件的不具备也是无法绕开和回避的现实。目前的购房者对住宅的“智能”并未给与足够的热情和关注,他们首先还是考虑价格和住宅最基本的硬件条件,如:户型、环境、交通等等。有些智能小区的先行者花了很大力气开发了网上信息服务,结果少人问津。不过国内也有很多智能小区的建设者从实际应用出发,通过扎实的努力,从完善相关的配套服务入手,不断提高自身的管理水平和从业人员素质,让使用者真正感受到了“智能化”给生活带来的方便、舒适和安全。这些现象都说明智能技术应用到家庭是不可能一蹴而就的,更不应该追求不切实际的“大而全”。但新技术的不断发展应用,并最终更好地服务于人们的生活是历史发展的大趋势。本人希望将自己在从事小区智能化技术研究和规划设计过程中的一些想法陈述如下,供同业者参考,更希望得到业内专家的指正。
二、现代住宅小区功能需求分析
住宅是人类最基本的生存空间,是人们逗留时间最多的地方。随着社会的发展,住宅的功能范围亦在发展变化,其中信息的快速传递与获取是一个重要方面。但现代人对住宅小区的功能要求是综合性的,并不仅限于信息技术方面,更何况人们对新技术的接受和应用还需要一个过程,这不仅受认识局限,还受到经济发展以及外部环境条件的限制。我们在实践中感到:在从事住宅小区智能化系统的规划设计和建设时,一定要首先了解居住者对住宅、小区的功能需求,才能更加适当地选择智能化系统的功能和服务标准。一个现代化的住宅小区必然是以居住的舒适、安全、便利为首要标准,一般应满足如下要求:
1、舒适性:它包括平面空间尺度、视野、登高(高层楼的交通)、采光、通风、日照、噪音、内部装修、温湿度等等。
2、可持续发展性:从小区来讲,小区应与环境共生,保护资源,获得能源效益。对住宅而言,除核心部位外,其余空间作为卧室、餐厅等可以灵活再分隔。其他还包括:生活污水和生活垃圾的再处理、再应用,以不破坏自然生态为目标;住宅内环境质量:厨卫设备布置紧凑,管线隐蔽,废油、气、烟排除畅通,建材的有害物质的防护等等。
3、节能、降耗:实质上是可持续性发展的社会性的一面,多层住宅合理的体量与围护结构,能源及设备的合理有效使用,可再生能源(风力、太阳能)和新型材料的应用等。
4、安全性:必须是人与技术措施相结合。
防盗要求:多层次防范,从边界防范、区内电视监控到住宅内的防盗。
紧急事件的防护措施。
灾变(火灾、风灾、地震)的应急措施。
5、方便性
交通:住宅或小区所处位置,小区内部道路布局和区域标识。
各种配套设施。
小区内部商店、文娱等服务设施。周边的商店、医院、餐厅、学校等等。
通信:电话、电视、计算机通信。
由此看来,智能化系统是满足现代住宅小区功能需求不可缺少的。它是现代住宅小区提高居住质量的手段之一,并将成为现代住宅小区的基本配套设施。在信息技术飞速发展、不断完善的今天,它的重要作用不可低估。因此,我们认为高档次的住宅小区应尽可能选择功能全面、技术水平高的智能化系统,并可适度超前;而低档次的住宅小区也应根据自身实际和投资情况选择造价低廉、功能适用的智能化系统。
三、智能住宅小区技术的形成和发展状况
智能住宅、小区在国外历经了80年代初的住宅电子化、80年代中的住宅自动化到90年代美国的“智慧屋”(wisehome)、欧洲的“聪明屋”(smarthome)的住宅智能化这样三个阶段。这三个发展阶段,表明了智能住宅与智能大楼由于服务对象的不同而形成了不同的发展道路。
住宅电子化使采用大量电子技术的产品进入家庭;住宅自动化使家用电器、通信设备与安保防灾等设备在家庭中的功能综合一体化;而住宅智能化使家庭中的家电、安保防灾和各种通信(语音、数据、图像)设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中,家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。目前美国、欧洲和日本都有了各自的家庭总线标准。美国、日本、新加坡都有根据这些标准建立的智能住宅和小区的示范工程。
中国智能住宅小区的发展与国外有所不同,是借助于智能建筑技术的引进和发展并借鉴国外家庭总线技术。趁住宅产业蓬勃发展之机而兴起的。1997年,我国在《小康住宅电气设计(标准)导则》的编制中对小康住宅小区电气设计提出了如下要求:高度的安全性、舒适的生活环境;便利的通讯方式;综合的信息服务;家庭智能化系统。同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化以及通讯与网络配置等方面提出了理想目标、普及目标和最低目标等三级设计标准,这标志着我国智能小区的规划设计开始朝着标准化、规范化的方向发展。这一期间,全国许多大城市纷纷将房地产业与it产业结合起来,开发具有一定智能化特征的住宅,成为房地产业的一大热点。1999年底,建设部信息产业中心颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则规定了智能化住宅小区建设中的目标和原则,并拟从2000年起,用5年左右的时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设。其总体目标是:通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术,进行精密设计、优化集成、精心建设和工程示范,提高住宅高新技术的含量和居住环境水平,以适应21世纪现代居住生活的需要。这项导则的颁布有力地推进了智能化住宅小区在我国的普及和建设。2000年上半年,国家信息产业部负责编制了《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(gb/t50311-2000)以及《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》(gb/t50312-2000),结束了多年来中国智能建筑设计无章可循、无标准可依的状况,这无疑为我国智能建筑健康有序的发展奠定了基础。同年8月,国家经贸委又组织四川长虹电子集团公司、青岛海尔集团公司、清华同方股份有限公司等全国11家在家用电器和相关产品领域有影响和知名度的企业和单位成立了家庭信息网络的联合体,重点研究家庭网络的技术标准、基本框架和终端产品的开发与研究。这一举措使得我国的家庭网络技术研究得到了空前发展,为智能化小区发展提供了可靠的网络技术保障。2001年底,国家建设部住宅产业中心又着手对《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》进行了修改。一系列法律性文件的制定与修订,为智能化小区的建设和发展提供了充足的法律依据和保障,推动了智能化小区在我国的进一步发展。目前智能化住宅小区示范工程遍布全国;用于住宅、小区的智能化产品的研究和开发也方兴未艾。
纵观目前国内外智能化小区的设计和建设,都具有如下共同的功能特征:
1、住宅内部具备综合安防、防灾措施,与小区和社会之间具有一定的信息交互能力。
2、小区内部具备比较完善的安防措施、公用设施监控管理和信息化社区服务管理。
3、小区内住户可以享受多种信息服务。
总的来讲,住宅小区智能化系统是智能小区实现的必要条件,只有实施了智能化系统工程,并真正发挥出智能化系统功能和效用的住宅小区才是成功的智能小区。
四、小区智能化技术实际应用思考
1、以人为本,注重实际
现代住宅小区的建设应以人为本。住宅小区智能化系统的建设和应用也应如此。智能化系统是高科技的系统,我们不能因此而使以人为本的目标有所减弱,即必须明确技术为人服务这一准则。也唯如此,技术才有市场。小区内千家万户,男女老少,各人的职业特点、教育程度、业余爱好、生活习惯均不相同,他们对于智能化系统提供的功能和服务内容的需求也有很大差别。因此,小区智能化的规划设计和建设者应首先对小区内住户做必要的统计分析和归类,再确定智能化系统的具体功能和相应系统的设计实施,一般可分为如下三类:
a、属于智能化系统的基本要求、技术条件成熟且性能价格比合适的,应列入实施的必选项目,一般有:防盗报警、紧急求助、出入口控制、煤气防泄漏、语音通信、有线电视、三表远程计量、公共场所监控、边界防范、保安巡更管理。
b、技术条件成熟,但费用较贵,操作也较复杂,有相当部分住户不愿使用或短期内不具备使用条件的,作为可选项目,一般有:对家电的远程控制、网上炒股、视频点播(vod)、internet服务等。
c、技术条件复杂或不成熟者,或外界环境尚不具备者,或投资成本太高者,则暂不实施。如:远程急救诊疗,这在我国涉及法律责任和社会环境条件目前尚不具备。又如:网上购物、网上教育,国内大多数地区社会大环境上不具备。又如:集中空调系统,涉及投资太高,冷量分摊计费复杂和住户的观念等问题。
据此情况,小区智能化系统的规划设计与实施必须首先满足住户基本和可选项目的要求,并考虑今后信息技术的发展和外界大环境的改善,逐步将暂不实施的以及可能出现的新项目予以实施。以前,许多房地产开发商虽考虑智能化的技术较多,但忽视了住户需求而交了不少学费,而今就应较周到考虑,使住户享受到信息技术带来的真实的物超所值的智能化服务,自身也可以获得相应的利益回报。
2、标准规范、统一管理
目前,国际、国内种种关于智能化技术的标准纷繁复杂,各行其道,有些甚至互不兼容。这种状况已经成为智能化小区规划建设健康发展的一大障碍。与美国、日本等发达国家相比,我国智能化小区标准规范的制定还处于起步阶段,技术的规范化、标准化是智能化小区必须解决的首要问题,只有建立了统一的、可行的标准规范,才能使智能化小区发挥出更大的综合效益。政府有关部门可以在国家信息标准的指导下,本着“科学性、全面性、系统性、兼容性和扩充性”的原则,建立小区智能化系统和相关技术产品的标准规范,解决标准化接口和通讯协议等方面的难题,实现智能化小区技术产品的规范统一和良好的兼容扩充性。同时,也要不断细化、及时修订智能化小区在设计、施工和监理等各个环节的标准规范,为智能化小区建设提供良好的技术和法律保障,从而推动我国智能化小区建设健康、有序的发展。
智能化小区的规划设计和建设是一项涉及范围广,跨部门、跨行业的综合性系统工程。为了保障智能化小区的顺利实施,应该建立相应的组织机构,包括领导机构、专家咨询机构和技术创新机构,统一负责编撰和修订各种相关标准规范,制定全面的远景规划和近期目标,协调相关部门和相关行业的关系,管理规范行业内部的行为。使智能化小区的规划和建设真正走上有章可循,规范发展的轨道。
3、人才培养,专业服务
在这一点上,笔者认为:要保证智能化小区良好的规划、设计、实施以及建成后的可靠、有效运行,必须要有熟练掌握智能化技术理论与使用维护知识的专业人才,而且也需要大量懂管理、跨学科的复合型人才。只有培养和造就一支掌握现代信息技术应用知识的高素质人才队伍,才能支撑起智能化小区的建设和发展。
小区智能化的实施是一个系统集成的过程,在这个集成过程中,有关的技术、设备、材料最终构成了具体的符合住宅小区需要的智能化系统,人在集成过程中起着组织者、管理、设计者和执行者的重大作用。由于小区智能化技术在我国的发展历史很短,大多数人都缺乏理论和实践经验,更缺乏设计实施智能化工程的人才。因此在实践中培养和锻炼人才就显得十分重要;而且,不仅要培养规划设计人才,更重要的是培养施工组织和管理人才,具体实施和安装调试人才以及未来的运行维护人才。建筑行业向来是劳动密集型行业,高科技性的工种是弱项;系统集成商也是近几年才出现的,并且很多都是有集成之名,却缺乏规划设计、施工组织管理和工程实践的各方面经验;而许多物业管理公司由于人员素质、思想观念等方面限制,要他们有效的使用和维护好智能化系统也确实存在困难,专业从事社区服务的智能化公司可能是解决智能小区良好运行的一个途径,但他们也同样受到专业技术人才短缺的困扰。
智能化人才的获得主要可以通过两种手段:一是靠教育培养。既可以从高校培养,相关高等院校应密切跟踪信息产业和智能化技术的发展,适应社会需求,及时调整和优化课程设置,以满足国内智能化小区建设发展的要求,为社会培养大批的可用专才;也可以给高新技术人才提供到国外学习、培训的机会,学习和掌握国外先进的技术和管理手段,更好地为国内智能化小区的建设和发展服务。二是靠引进。国家可以制定一系列的优惠政策,吸引在外留学或国外信息技术领域的规划设计和组织管理人才。此外,可以采取举办各种专业技术培训班的方式,从理论和实践两方面锻炼培养所需的专业技术人才
关键词:家居智能化;现状分析;发展趋势;探讨
【分类号】:J523
前言
随着科学技术和通讯技术的发展,智能家居逐渐走进我们的生活,正在逐渐改变我们的生活方式。几十年前,我们无法想象可以通过一个遥控、一个声音、一个动作完成对家电、家具的操作,但是现在已经实现了。在家中,可以通过遥控或智能系统实现对电灯、窗帘、冰箱、空调的操控;外出时,可以通过手机或网络通信完成以上操作;并且,智能家居还会随时监护家里的安全,防止偷盗事件、意外事件发生。家居智能化正在改变我们传统的生活方式,把我们带入新的信息化时代,不仅在大城市发展迅速,而且家居智能化正在朝着中小城市发展,家居智能化不断发展来满足用户需求。家居智能化的健康发展,需要各个产业链的共同努力,相互促进,为居民提供更好的智能化家居产品。
一.家居智能化现状分析
1.1 家居智能化概述
家居智能化主要是用网络或其他通讯设备组成智能系统,与家里的电器、家居设备相连,通过对智能化系统的简单操作来实现与家庭生活有关的各种行为活动,可以实现家庭内的通讯也可以和外部联系,并且家居智能化在不断发展来实现更多功能。家居智能化改变了人们的思维方式和生活方式,可以自动控制照明、温度等;可以实现远程学习、远程办公、远程娱乐等,让生活更加便利;可以实现安全监控,监视家庭环境、防盗报警等。家居智能化是现代家居的目标,也是社会信息化智能化发展的需求。
1.2 家居智能化在摸索中前进,近几年发展迅速
自从智能化家居开始发展以来,国家对于家居智能化越来越重视,颁布了一系保家居智能化进程的法律法规,这在一定程度上保障了家居智能化发展的标准性和规范性。另一方面,房地产行业发展迅速,并对家居智能化越来越感兴趣,加大了对智能家居的宣传力度,从市场的角度引导消费者去认识了解智能家居,使智能家居在摸索中前进,根据调查,现在我国的家居智能化已经由大城市逐步推广到中小城市以及农村,并且其应用范围正在逐渐扩大。另一方面,从消费者自身的角度,21世纪的人们最求高质量的生活,尤其是年轻的一代追其时尚和潮流,家居智能化的发展满足了消费者的内在需求,并在其亲友关系中间不断推广,扩大了市场需求,这是家居智能化发展的内在动力。加之先进的科学技术和网络信息化的发展,为其提供了技术支持,使消费者用的放心,用的舒心。总体来看,我国家居智能化在近几年逐渐被消费者接受,发展迅速。
1.3 家居智能化过程中存在问题,影响发展速度
家居智能化在我国的发展现状并不是一帆风顺,已经暴露出了其发展过程中存在的一些问题,这些问题在一定程度上制约着家居智能化的进程。
一方面,家居智能化的应用对象仍然以高端用户为主体,高端用户一般消费水平较高,资金充足,对生活质量的要求更高,因此成为商家最中意的消费群体,由此,忽视了对广大消费者的推广,这严重制约着家居智能化的推广范围。
一方面,对家居智能化的宣传力度不够,广大消费者对家居智能化没有认识和了解,仍然停留在传统的生活方式,而传统生活方式的改变需要时间,对于家居智能化的宣传学习力度不够,广大消费者对于家居智能化没有足够的认识,就不会形成购买和使用的欲望,对于家居智能化没有内在的需求。
另一方面就是售后服务和运营维护不到位,物业管理公司对于这方面的管理不重视,没有制定完善系统的家居智能化管理维护标准,甚至有些物业公司逃避责任,出现问题没有及时解决,极大的削弱了消费者对家居智能化的信心。相关的运营和维护技术还比较欠缺,不能满足消费者的需求,对于智能化的理解不够,对消费者的引导失误。
二.家居智能化发展趋势探讨
2.1 家居智能化将朝着与环保节能相结合的方向发展
人与自然和谐相处是永恒不变的话题,近几年随着对保护环境和节约资源问题的重视,绿色生活的概念被提出,在满足人们的正常生活消费的情况下,使用绿色产品、环保家具,在这一大趋势下,家具智能化的发展必将与环保节能相结合,利用先进的科学技术和新型环保材料,全面做到建筑施工和室内装修的绿色安全化,坚持可持续发展的道路,推广节能减排技术和循环利用的先进技术,减少使用不可再生资源和污染严重的材料,取而代之的是可再生能源和清洁能源,使人们的居住环境更安全更健康。
2.2 家居智能化朝着家电信息化的方向继续发展
现在的家居生活中我们已经体验了智能化的冰箱、空调等家用电器,在家居日常生活中,家用电器的使用是相当频繁的,家用电器信息化智能化的发展必将受到消费者的欢迎,也是家居智能化未来的发展方向之一。研发先进的智能系统和智能终端,优化布线结构,通过有线网络或无线网络实现对家用电器的控制和操作,减轻家庭主妇的负担,改变人们的生活方式和思维方式。
2.3 家居智能化朝着个性化、人性化的方向发展
当今社会以人为中心,一切产品和服务都是为了满足消费者的需求,当今的人们更是追求时尚和潮流,这就意味着消费者希望自己的家居环境和其他人与众不同,家居智能化必将朝着个性化和人性化的方向发展。个性化和人性化也是家居智能化的最终目标,以先进的科学技术为基础,良好的服务为方法,满足不同消费者的不同需求,按照消费者的生活习惯、兴趣爱好制定独具特色的家居智能化系统,这需要商家在最初设计施工时增加对消费者的了解,合理的设计符合消费者生理、心理需求的家居环境,选择切实可行又与众不同的设计方案。
2.4 家居智能化继续朝着家庭网络化的方向发展
家居智能化的一个具体体现就是家庭网络化,家庭网络又可以分为有线网络和无线网络,随着先进的科学技术在家居智能化中的应用,家庭网络会由有线网络向无线网络发展。无线网络更有优势,更方便,更灵活,无线网络克服了有线网络的局限性,使得使用者可以在使用范围内任意移动,并且其使用范围有扩展性。在家居智能化未来的发展过程中,无线网络的应用会更广泛,并且增大其传输距离,避免对人体造成伤害,其传输效率更高。
总结
家居智能化在我国的发展历史较短,未来还有巨大的市场和发展空间。家居智能化已经慢慢走进了千家万户,我们在享受其带来的便利与乐趣的时候要思考家居智能化发展中存在的问题,家居智能化发展需要国家政策的支持和推广,也需要市场的调配,关键还在于对消费者的引导,使其产生消费需求,并采取购买行为。针对目前家居智能化发展中存在的问题,需要共同努力。现代化的潮流是其未来发展的必然趋势,科学技术是其发展的推动力,人们的对生活质量的要求是其发展的内在动力,家居智能化在改变人类生活方式的同时带动了新的产业的发展,推动了国家经济发展,家居智能化必将朝着更广阔的未来发展。
参考文献
[1]陈 龙.居住小区智能化系统与技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]江月山.房地产商认为系统集成商的整体水平分析.《中国首届智能化楼盘调查报告》,2001,8.
关键词:城市住宅,智能化,设计,展望。
中图分类号:[F287.8]文献标识码:A 文章编号:
一、智能化住宅的概述
20世纪是人类住宅发展突飞猛进的一个世纪。上世纪之初到中叶,随着电力照明,电话在家庭中的普及,人类住宅开始进入电气化时代。20 世纪70~80 年代,各种家用电器开始涌入西方发达国家的家庭,住宅开始进入电子化时代。80年代中期,家电产品种类更加多样,功能更加繁多,安保防灾等产品融入家庭,以前应用于工业领域的控制思想和手段开始应用于家庭设备的控制与管理, 由此形成住宅自动化(Home Automation)的概念。进入90 年代,基于通信与信息技术(特别是网络技术)的飞速发展,对住宅内各种家电、安保、防灾等设备进行监控与管理,运用先进的通信手段及时获取信息并使享受各种服务成为可能。住宅智能化的思想开始形成。
然而,不论在国外还是国内还较难做出智能化住宅的确切定义。但就人们对住宅的功能需求和当前广泛应用于住宅的技术,可做大致描述:在满足良好的人居环境的前提下,基于较先进的技术和实用产品;使住宅拥有可靠的家居安全保障手段,能迅捷地进行信息获取和交互,可提供丰富的娱乐休闲设施与内容及更加有效的环境保护措施;易于实现便捷的家居设施管理,便于对家居的维护和对家居设施与功能进行升级,在满足人们对生活与休息要求的同时,满足人们对家居的学习、工作、娱乐等多方面的要求,达到舒适、安全、便捷、环保。
二、城市住宅的智能化设计
智能住宅的规划建设与其它智能建筑的规划建设一样要考虑应用环境、功能用途、实施技术、管理维护、成本计算这五大要素(见图1)。这是因为住宅智能化是智能建筑在民用住宅建筑领域的扩展与延伸,因此在设计规划智能化住宅时既要考虑其与一般意义上的智能建筑的联系,又要重视它们之间的区别。
图1 智能住宅设计规划考虑要素
首先,智能化住宅是以居住小区(社区)为应用环境平台,面向的是长时间生活在其中的居住者。因而在设计规划时考虑更多的应是其周围能够得到良好的人居环境,能方便地实现住宅所期望提供的各项功能,并易于住宅在品质、功能等层次上的提升。其应用的环境相对简单,物理空间小。
第二,就其功能用途而言,智能化住宅是向其使用者提供安全、舒适、便捷的居住空间。它要求住宅首先要有较强的安全保障功能;其次,住宅应具有便于管理的功能(包括对各种家居设施等硬件的功能性管理和对日常活动的事务性管理);再次,随着人们生活水平的提高,对住宅休闲娱乐功能,特别是信息获取与交互的功能要求也在逐步提高。
第三,当前构成住宅智能化的系统相对简单,主要由各种不同的功能模块通过总线技术进行连接,达到对家居设备的本地、异地监视与控制和相应数据的采集。住宅与小区管理中心之间采用总线连接,也有采用局域以太网连接。住宅与小区以外范围的联系主要采用以太网连接。智能化办公、商用建筑和其他功能性建筑内部主要通过总线技术将楼宇中各个节点、传感器连接,达到对建筑设备的监控和管理。此外对智能化办公、商用建筑中的“软技术”(相应的控制策略等)要求较高。
第四,在管理维护方面,住宅是独立简单的小系统,并由此构成住宅小区的智能化大系统,但两者之间的关系并不十分复杂。小区对各个分立住宅系统一般只要求进行数据采集(多表数据采集和远传)、信息交互(主要是提供信息服务),并提供与外界联系的中继(住户网络接入服务等)。因此,智能化住宅维护的范围面较窄,工作量也不是很高。
最后是成本计算,这包括智能化系统在住宅中的初次投入成本、使用成本、维护更新成本和因其应用对其他方面所产生的成本节省(或远期效益)。其计算公式是:
成本计算= 初次投入成本+ 使用成本+ 维护更新成本- 成本节省(或远期效益)
对于住宅智能化建设与实施来说,成本计算这一要素要比其他几个要素更为重要,因为住宅面向的对象是普通消费者,并且住宅又是一种极为特殊的商品。对于广大消费者而言,对住宅基本品质的要求远远大于对住宅附加功能的需求。如果附加功能的成本过高,多数消费者就将放弃其附加功能。因为在其它类型建筑中,由先进技术保障和支撑的完善功能所产生的成本节省和远期效益相对较大。
由此我们可以看到,在智能化住宅的规划与建设中五大要素密不可分,其中应用环境应该作为规划设计的背景;成本计算作为住宅智能化设计、实施和应用的客观决定因素;功能用途、实施技术、管理维护则成为规划设计时的客观保障要素。
三、我国当前智能化住宅设计的问题
应该说我国的智能化住宅的设计、建设还处在起步阶段,但规划建设速度很快。纵观我国目前智能化住宅的设计和建设,以下问题应该引起重视:
(1)整体设计智能化住宅的理念还不强。在设计时过分强调自动化与通信技术及相关功能的应用,较多呈现出电子、自动化、通信技术产品及其功能的简单集合与堆砌的设计倾向。
由于住宅的意义要比其他建筑宽泛、复杂许多,这就要求在设计智能化住宅时要有一种整体考虑的思想。建筑的规划如何能够更好地达到住宅与环境的和谐;如何能在住宅结构和材料上达到环保的要求,并节能;如何在住宅基本结构与设施的维护上更加方便等内容都应被融入到住宅智能化设计与建设应考虑的要素中。
(2)目前住宅中“智能化技术产品”应用的建设和维护成本还较高。由于高端技术产品应用到住宅上对于使用主体——普通住户来说并不能产生很高的收益,并且我国大部分消费者对住宅还只是满足于对其环境与地段、住宅户型结构等基本使用要素的要求上,这样初期平均60~80 元/m2的成本就会让众多消费者望而却步,而随之的相关服务、维护费用也会使住宅智能化停留在口头上。
(3)应用于智能化住宅的产品还较为模式化、单一化。目前用于住宅中的家庭集控产品主要由数据采集模块、安全防范模块、家电控制模块、通信网络模块组成,并辅之以宽带网入户。家居集控装置与被控产品(主要是家用电器)在设计生产中还存在较大的矛盾,目前能够同时进行集控装置与被控产品制造的厂家不多。智能化系统产品的开放性、相互兼容性、可升级性还欠考虑。家居智能化产品操作复杂,对使用产品有诸多不便。
四、住宅智能化发展展望
21 世纪住宅智能化的发展将不仅是现代技术应用上的进步,而将是人们日常生活理念和方式上的重大转变。住宅也不仅仅是人们居住的物理空间,更将与人们生活的方方面面相互渗透和融合,从而具有物理实意以外多方面的意义。而未来新的技术将给住宅智能化带来更大的飞跃。
未来在规划设计智能化住宅时应更加注重住宅的应用环境背景的要求。这种环境背景要求不仅是住宅所处的周边小环境,更有可能扩大到与城市这种范围的大区域背景相联系。并且其规划设计也将是多学科的综合与协作。
智能化系统在住宅中应该具有较高的性价比。即使初次投入由于所用技术的先进而导致了成本较高,在今后的使用成本、维护更新成本上应该有较大幅度的降低,对于其他方面(如能源的利用等)的成本也应有较大的节省,并且能够带来更多的附加值。
五、结语
我国在智能化住宅建设与发展上的前景十分广阔,预计未来全国城乡住宅竣工面积仍会大幅增加,为住宅智能化提供了广阔的应用平台,科技的飞速发展也为住宅智能化提供了有利的技术保障。
参考文献
1 马鸿雁.我国智能化住宅小区发展综述[J].北京建筑工程学院学报.2003(1)
2 陈振明.住宅及住宅小区智能化系统述评[J].建筑电气资讯.2003(1)
关键词:嵌入式;S3 C44B0X;家庭智能电子助手
1. 家庭智能化的现实优势
从“智能住宅”的概念几年前在一些发达国家的提出,到如今家庭智能化的普遍提倡,无不说明家庭智能化的发展在未来实际生活中存在相当大的需求优势。它是人类的梦想生活所在,而现在先进的科技正让世人的梦想变为现实。
所谓家庭智能化就是指通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互及通信的功能。其中,家居智能化系统由家庭安全防范(HS)、家庭设备自动化(HA)和家庭通讯(HC)三方面组成,该系统致力于营造一个更加安全灵智、简单便捷却又时尚的数字化居家空间,从而给家庭用户带来全新的、智能的现代化生活体验。以家庭智能网关为控制核心的家居智能化系统,其功能主要表现在以下三个方面。
第一,系统基于TCP/IP通讯协议,不但可以将家电、照明、对讲、安保、娱乐等设备通过相关网络集成为一体,从而得以实现实时监视控制、灯光控制、可视对讲、消防报警、安防报警、多媒体娱乐等等前大的功能,而且它的综合布线简单,可以有效降低实际成本。
第二,该系统采用红外无线遥控和GPRS技术,加上设计理念人性化,赋予用户的操控方式更多更智能化,实时的监控门口状况,有效防护住房周围的突发状况。
第三,远程监视功能,能确保家中安全状况信息获取的及时性,并且允许用户根据自己的实际需要连接红外、烟感、门磁等设施设备。
通过对系统的功能设计,家庭智能化实现了相当良好的成果,现将其突出表现介绍如下:1)信息获取方面。实现了网络服务始终在线,并与互联网随时连接,为在家办公提供了方便,从而使得每个在家办公学习的人都能及时获取网络带来的丰富信息资源。2)安全防范方面。智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救等事故的发生。只要出现警情,系统就会自动的向中心发出报警信息,同时启动相关的电器马上进入应急联动状态,从而实现主动防范的效果。3)交互式智能控制方面。用户可以通过语音识别技术以实现智能家电的声控功能,并且可以通过各种主动式传感器,如温度、声音、动作等,来实现智能家居的主动性动作响应。4)自动维护方面。智能信息化的家电可以通过相关的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,得以实现故障自诊断、新功能自动扩展的智能化。
结合系统的功能设计和实际实现的成果表明,家庭智能化必将是大势所趋。据国家相关报告指出:“随着环保、健康、安全、舒适的智能家居逐步普及,家居智能化的比例会大幅度增加,目前已达到20%左右;按照智能家居每年500多万套的速度发展,智能家居市场对智能产品的需求量将大幅度的增长。”从此报告中可以看出,面对未来如此大量的智能家居产品需求,设计相关的家庭智能系统一定会被市场所用,这就明确了相关系统设计的实用价值。
2. 嵌入式S3 C44B0X的应用优势
嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物,是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统,系统的目前应用已经非常广泛,是一个被社会逐渐关注的应用技术,反映当代最新技术的先进水平。近年来,嵌入式系统设备已经全面运用到人们的实际生活中,并且涉及到各个领域。
其中基于ARM7TDMI内核的S3 C44B0X是SAMSUNG公司推出的16/32位RISC处理器,并且提供了3级流水线结构,不但具有ARM处理器低功耗和高性能的特点,而且还拥有非常丰富的片上资源。总之,S3 C44BOX的优点即是高性能、低功耗、接口资源丰富,而这些优点正是家居智能控制系统的设计所需要的。采用S3 C44B0X的芯片设计出来的软件和硬件,也克服了8位单片机在处理速度上慢、接口资源和存储资源不足的限制,并在实验过程中表现出了其系统具有良好的运行状态和稳定性。从而也证明了设计嵌入式S3 C44B0X家庭智能电子助手系统是有效实用的,在实际生活中将会得到广泛的应用。
3. 嵌入式S3 C44B0X下家庭智能电子助手系统的设计思路及功能实现
通过实际需求分析和技术理论分析,结合我国对家居智能化系统建设的有关标准,嵌入式S3 C44B0X下家庭智能电子助手系统的设计将包含家庭安全防范、家用三表自动抄表、家电智能控制和数据智能通信4个子系统,各子系统实现的功能设计介绍如下:
家庭安全防范系统,将实现的最主要功能就是报警功能。该系统最多可设置门磁、窗磁、主动红外电子网、SM主动红外电子围墙、室内烟感、厨房煤气泄漏和紧急按钮几个防区,一旦防区出现情况,系统在报警的同时,并可以通过预先已设置的电话、手机等号码,自动准确并及时地向户主或保安人员指示突发地点。此外,家庭防盗报警智能主机还能将住户需要的服务信息传送至中心。
家用三表自动抄表系统,可实现的功能是将家用三表用量的数据自动的进行抄录。将电子式的家用三表连接到安装在住宅门口的汇集器上,汇集器再通过控制计算机定时采集家用三表数据,并将采集的数据存储于存储器中。当需要交纳三费或需要采集数据时,用户可使用自己的抄表手机与汇集器进行红外通讯,然后将抄表手机与水、电、气公司的计算机进行相连,把三表的抄表数据导入到公司的数据库中,为水、电、气的管理提供了有效的数据依据。
家电智能控制系统,包括家电自动控制功能和远程监控功能。对于家电自动化控制的功能,可以根据用户的设置,实现家用电器的自动开启和关闭。而远程监控的功能则是突出家电智能化的一大亮点。当用户出门在外想查看家中电器的工作状况或在回家的路上想打开客厅的空调、大门前的路灯等电器时,远程监控就可以帮人们实现这样的实际需求。
数据智能通信系统,实现红外通讯,通过智能抄表手机自动与家庭智能电子 助手主机进行。用户持抄表手机到相关部门交纳费用的同时,通过抄表手机对安防状态和家电控制随时设置或修改多种参数,如报警的电话号码、每天家用电器的开关时间、电子闹钟的叫醒时间、音乐播放的时间等等。在红外通讯方面,采用RS232和RS422接口进行红外通讯的传统方法,用来传递各路数据。
通过子系统的功能设计可以看出,家庭智能电子助手系统不仅实现了家庭防范和家电控制的智能化,还实现了家用三表至计算机的用量数据自动采集、传输、处理及打印的功能,解决了人们生活上的安全隐患和各种家电及家用三表的实施操作繁琐的问题,会成为每个家庭喜爱的电子助手。
4.总结
总之,随着住宅智能化的普遍提倡,设计此类家庭智能电子系统是符合社会现实需求的,在服务人们生活的同时,对促进住宅的现代化建设具有深远的意义。
参考文献:
[1]夏勤艳,马立磊.浅谈智能家居系统的功能及发展前景[J].民营科技:2010(02).
[关键词]:城市 建筑 智能化 设计 展望。
中图分类号: F291.1文献标识码:A 文章编号:
正文:
1.建筑智能化设计概述
建筑智能化已成为现代建筑设计的重点内容,并且根据现代建筑的不同要求,智能化技术也获得了相应的发展。不论在国外还是国内,还较难做出智能化建筑的确切定义。但就人们对建筑的功能需求和当前广泛应用于建筑的技术,可做大致描述:在满足良好的人居环境的前提下,基于较先进的技术和实用产品;使建筑拥有可靠的家居安全保障手段,能迅捷地进行信息获取和交互,可提供丰富的娱乐休闲设施与内容及更加有效的环境保护措施;易于实现便捷的家居设施管理,便于对家居的维护和对家居设施与功能进行升级,在满足人们对生活与休息要求的同时,满足人们对家居的学习、工作、娱乐等多方面的要求,达到舒适、安全、便捷、环保。
2.智能化建筑发展
20世纪是人类建筑发展突飞猛进的一个世纪。上世纪之初到中叶,随着电力照明,电话在家庭中的普及,人类建筑开始进入电气化时代。20 世纪70~80 年代,各种家用电器开始涌入西方发达国家的家庭,建筑开始进入电子化时代。80年代中期,家电产品种类更加多样,功能更加繁多,安保防灾等产品融入家庭,以前应用于工业领域的控制思想和手段开始应用于家庭设备的控制与管理, 由此形成建筑自动化(Home Automation)的概念。进入90 年代,基于通信与信息技术(特别是网络技术)的飞速发展,对建筑内各种家电、安保、防灾等设备进行监控与管理,运用先进的通信手段及时获取信息并使享受各种服务成为可能。建筑智能化的思想开始形成。
3.城市建筑的智能化设计特点
智能建筑的规划建设与其它智能建筑的规划建设一样要考虑应用环境、功能用途、实施技术、管理维护、成本计算这五大要素。这是因为建筑智能化是智能建筑在民用建筑建筑领域的扩展与延伸,因此在设计规划智能化建筑时既要考虑其与一般意义上的智能建筑的联系,又要重视它们之间的区别。
首先,智能化建筑是以居住小区(社区)为应用环境平台,面向的是长时间生活在其中的居住者。因而在设计规划时考虑更多的应是其周围能够得到良好的人居环境,能方便地实现建筑所期望提供的各项功能,并易于建筑在品质、功能等层次上的提升。其应用的环境相对简单,物理空间小。
第二,就其功能用途而言,智能化建筑是向其使用者提供安全、舒适、便捷的居住空间。它要求建筑首先要有较强的安全保障功能;其次,建筑应具有便于管理的功能(包括对各种家居设施等硬件的功能性管理和对日常活动的事务性管理);再次,随着人们生活水平的提高,对建筑休闲娱乐功能,特别是信息获取与交互的功能要求也在逐步提高。
第三,当前构成建筑智能化的系统相对简单,主要由各种不同的功能模块通过总线技术进行连接,达到对家居设备的本地、异地监视与控制和相应数据的采集。建筑与小区管理中心之间采用总线连接,也有采用局域以太网连接。建筑与小区以外范围的联系主要采用以太网连接。智能化办公、商用建筑和其他功能性建筑内部主要通过总线技术将楼宇中各个节点、传感器连接,达到对建筑设备的监控和管理。此外对智能化办公、商用建筑中的“软技术”(相应的控制策略等)要求较高。
第四,在管理维护方面,建筑是独立简单的小系统,并由此构成建筑小区的智能化大系统,但两者之间的关系并不十分复杂。小区对各个分立建筑系统一般只要求进行数据采集(多表数据采集和远传)、信息交互(主要是提供信息服务),并提供与外界联系的中继(住户网络接入服务等)。因此,智能化建筑维护的范围面较窄,工作量也不是很高。
最后是成本计算,这包括智能化系统在建筑中的初次投入成本、使用成本、维护更新成本和因其应用对其他方面所产生的成本节省(或远期效益)。其计算公式是:
成本计算= 初次投入成本+ 使用成本+ 维护更新成本- 成本节省(或远期效益)
对于建筑智能化建设与实施来说,成本计算这一要素要比其他几个要素更为重要,因为建筑面向的对象是普通消费者,并且建筑又是一种极为特殊的商品。对于广大消费者而言,对建筑基本品质的要求远远大于对建筑附加功能的需求。如果附加功能的成本过高,多数消费者就将放弃其附加功能。因为在其它类型建筑中,由先进技术保障和支撑的完善功能所产生的成本节省和远期效益相对较大。
由此我们可以看到,在智能化建筑的规划与建设中五大要素密不可分,其中应用环境应该作为规划设计的背景;成本计算作为建筑智能化设计、实施和应用的客观决定因素;功能用途、实施技术、管理维护则成为规划设计时的客观保障要素。
4.我国当前智能化建筑设计的问题
应该说我国的智能化建筑的设计、建设还处在起步阶段,但规划建设速度很快。纵观我国目前智能化建筑的设计和建设,以下问题应该引起重视:
(1)整体设计智能化建筑的理念还不强。在设计时过分强调自动化与通信技术及相关功能的应用,较多呈现出电子、自动化、通信技术产品及其功能的简单集合与堆砌的设计倾向。
在住宅设计中,由于住宅比其他建筑宽泛、复杂许多,这就要求在设计智能化建筑时要有一种整体考虑的思想。住宅的规划如何能够更好地达到与环境的和谐;如何能在住宅结构和材料上达到环保的要求并节能;如何在住宅基本结构与设施的维护上更加方便等内容都应被融入到建筑智能化设计与建设应考虑的要素中。
(2)目前建筑中“智能化技术产品”应用的建设和维护成本还较高。由于高端技术产品应用到建筑上对于使用主体——普通住户来说并不能产生很高的收益,并且我国大部分消费者对建筑还只是满足于对其环境与地段、建筑户型结构等基本使用要素的要求上,这样初期平均60~80 元/m2的成本就会让众多消费者望而却步,而随之的相关服务、维护费用也会使建筑智能化停留在口头上。
(3)应用于智能化建筑的产品还较为模式化、单一化。目前用于建筑中的家庭集控产品主要由数据采集模块、安全防范模块、家电控制模块、通信网络模块组成,并辅之以宽带网入户。家居集控装置与被控产品(主要是家用电器)在设计生产中还存在较大的矛盾,目前能够同时进行集控装置与被控产品制造的厂家不多。智能化系统产品的开放性、相互兼容性、可升级性还欠考虑。家居智能化产品操作复杂,对使用产品有诸多不便。
5.建筑智能化发展展望
21 世纪建筑智能化的发展将不仅是现代技术应用上的进步,而将是人们日常生活理念和方式上的重大转变。建筑也不仅仅是人们居住的物理空间,更将与人们生活的方方面面相互渗透和融合,从而具有物理实意以外多方面的意义。而未来新的技术将给建筑智能化带来更大的飞跃。
未来在规划设计智能化建筑时应更加注重建筑的应用环境背景的要求。这种环境背景要求不仅是建筑所处的周边小环境,更有可能扩大到与城市这种范围的大区域背景相联系。并且其规划设计也将是多学科的综合与协作。
智能化系统在建筑中应该具有较高的性价比。即使初次投入由于所用技术的先进而导致了成本较高,在今后的使用成本、维护更新成本上应该有较大幅度的降低,对于其他方面(如能源的利用等)的成本也应有较大的节省,并且能够带来更多的附加值。
6.结语
未来全国城乡建筑仍会大幅增加,为建筑智能化提供了广阔的应用平台,科技的飞速发展也为建筑智能化提供了有利的技术保障,我国在智能化建筑建设与发展上具有十分广阔的发展前景。
参考文献
1 马鸿雁.我国智能化建筑小区发展综述[J].北京建筑工程学院学报.2003(1)