家庭自動(dòng)化

　　簡(jiǎn)介

　　家庭自動(dòng)化(Home Automation 縮寫(xiě)：HA)

　　家庭自動(dòng)化系指利用微處理電子技術(shù)， 來(lái)集成或控制家中的電子電器產(chǎn)品或系統(tǒng)，例如：照明燈、咖啡爐、電腦設(shè)備、保安系統(tǒng)、暖氣及冷氣系統(tǒng)、視訊及音響系統(tǒng)等。家庭自動(dòng)化系統(tǒng)主要是以一個(gè)中央微處理機(jī)(Central Processor Unit，CPU)接收來(lái)自相關(guān)電子電器產(chǎn)品(外界環(huán)境因素的變化，如太陽(yáng)初升或西落等所造成的光線變化等)的訊息后，再以既定的程序發(fā)送適當(dāng)?shù)男畔⒔o其它電子電器產(chǎn)品。中央微處理機(jī)必須透過(guò)許多界面來(lái)控制家中的電器產(chǎn)品，這些界面可以是鍵盤(pán)，也可以是觸摸式熒幕、按鈕、電腦、電話(huà)機(jī)、遙控器等;消費(fèi)者可發(fā)送信號(hào)至中央微處理機(jī)，或接收來(lái)自中央微處理機(jī)的訊號(hào)。

　　家庭自動(dòng)化是智能家居的一個(gè)重要系統(tǒng)，在智能家居剛出現(xiàn)時(shí)，家庭自動(dòng)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，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有智能家居的普遍應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)家電/信息家電的成熟，家庭自動(dòng)化的許多產(chǎn)品功能將融入到這些新產(chǎn)品中去，從而使單純的家庭自動(dòng)化產(chǎn)品在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來(lái)越少，其核心地位也將被子家庭網(wǎng)絡(luò)/家庭信息系統(tǒng)所代替。它將作為家庭網(wǎng)絡(luò)中的控制網(wǎng)絡(luò)部份在智能家居中發(fā)揮作用。

　　目前最有名的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)為美國(guó)的X-10。

　　組成

　　家庭系統(tǒng)

　　家庭安全系統(tǒng)是家庭防火、防氣和水漏泄、防盜的設(shè)施，它由傳感器、家用計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成。傳感器對(duì)周?chē)墓饩€、溫度和氣味等參量進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)漏氣、漏水、火情和偷盜等情況時(shí)立即將有關(guān)信息送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)提供的信息進(jìn)行判斷，采取相應(yīng)的措施或報(bào)警。例如發(fā)生火情時(shí)，計(jì)算機(jī)可控制滅火器滅火，并通過(guò)電話(huà)機(jī)向主人或有關(guān)部門(mén)報(bào)告。

　　自動(dòng)控制

　　這種系統(tǒng)用于對(duì)空調(diào)器、收音機(jī)、電視機(jī)、音響裝置、清潔器等電器的集中管理和自動(dòng)控制，它由微型計(jì)算機(jī)和控制器組成。例如，它能控制空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)季節(jié)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度;使能源、照明和熱水供應(yīng)等設(shè)備最佳運(yùn)行或使電子爐灶、清潔器定時(shí)完成做飯和清掃等工作。

　　信息系統(tǒng)

　　電話(huà)、電視機(jī)等在家用計(jì)算機(jī)的控制下形成統(tǒng)一的家用信息系統(tǒng)，并通過(guò)通信線路與社會(huì)信息中心相連，使家庭信息系統(tǒng)成為社會(huì)信息中心的終端,隨時(shí)可從信息中心獲取所需要的各種信息(見(jiàn)可視數(shù)據(jù)系統(tǒng))。利用家庭信息系統(tǒng)還可以進(jìn)行健康管理,如對(duì)老人或體弱者每天測(cè)量體溫、脈搏和血壓，并將數(shù)據(jù)輸入終端機(jī)，由附近醫(yī)師指導(dǎo)給予診斷。家庭計(jì)算機(jī)輔助教育系統(tǒng)可用于在家中學(xué)習(xí)各種知識(shí)。利用可視數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以在家訂購(gòu)貨物、車(chē)票、機(jī)票、旅館房間，檢索情報(bào)資料，閱讀電視版報(bào)刊等。家庭自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展可能實(shí)現(xiàn)在家辦公，使家庭成為工廠或辦公室的“終端”。因此，家庭自動(dòng)化將是工廠自動(dòng)化和辦公室自動(dòng)化的延伸和組成部分。

　　家用

　　80年代以來(lái)，有些國(guó)家已研制出家用機(jī)器人。它可以代替人完成端茶、值班、洗碗、掃除以及與人下棋等工作。家用機(jī)器人與一般的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人不同，它應(yīng)是智能機(jī)器人。它靠各種傳感器感覺(jué)，能聽(tīng)懂人的命令,能識(shí)別三維物體,具有靈活的多關(guān)節(jié)手臂。這種機(jī)器人的許多技術(shù)問(wèn)題尚未解決。

　　好處優(yōu)勢(shì)

　　所有這些功能都需要借助飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而其中信息的傳遞形式為數(shù)字代碼，所以一般把具有上述功能的家居環(huán)境也稱(chēng)為數(shù)字家居。利用上述的家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，人們可以方便地通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，遠(yuǎn)程獲取家庭內(nèi)各種信息，包括各種計(jì)量表讀數(shù)和費(fèi)用、家庭各種家電設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀況，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控各種家電設(shè)備和裝置，實(shí)現(xiàn)家居的能量管理等。所有這些都極大地提高了人類(lèi)的生活質(zhì)量，同時(shí)它也是人類(lèi)所追求的生活目標(biāo)。

　　系統(tǒng)目的

　　家庭自動(dòng)化系統(tǒng)要求能夠?qū)崿F(xiàn)家庭住宅中各個(gè)設(shè)備的自動(dòng)管理和人工個(gè)性管理，該系統(tǒng)能控制、監(jiān)視和協(xié)調(diào)家電(如室內(nèi)外照明、家庭保安系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)、空調(diào)、電視機(jī)等)。該系統(tǒng)會(huì)在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)各個(gè)設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的指令，完成各個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化管理。該系統(tǒng)應(yīng)該是可以適應(yīng)變化的，因此，必須偵測(cè)環(huán)境的變化，而且通過(guò)識(shí)別本系統(tǒng)中的變化來(lái)轉(zhuǎn)變，并且所識(shí)別出的變化應(yīng)該在系統(tǒng)中被實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)可以是自動(dòng)適應(yīng)變化或是手工適應(yīng)變化。系統(tǒng)控制的任何設(shè)備發(fā)生異常，必須通過(guò)適當(dāng)?shù)男畔?lái)通知用戶(hù)并進(jìn)行異常處理。該系統(tǒng)必須有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)含所有該系統(tǒng)所控制的設(shè)備的信息，包括每一種設(shè)備連接到系統(tǒng)的日期，系統(tǒng)用戶(hù)所發(fā)布的重要?jiǎng)幼鞯刃畔ⅰ?/p>

　　系統(tǒng)發(fā)展

　　在國(guó)內(nèi)，家庭自動(dòng)化一直是各廠家爭(zhēng)奪智能家居市場(chǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，我國(guó)主要的兩大陣營(yíng)是由海爾主導(dǎo)的e家佳和由聯(lián)想推動(dòng)的閃聯(lián)，兩者都獲得了工信部的批準(zhǔn)，前者側(cè)重于家庭，后者關(guān)注于辦公，但最終都聚焦于家庭網(wǎng)絡(luò)化。近期，隨著物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)路線的日趨明朗，政府和市場(chǎng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)熱情追捧，很多熱門(mén)的物聯(lián)技術(shù)也涌入家庭自動(dòng)化領(lǐng)域，如ZigBee、Z-Wave、Insteon。這些協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的相互競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)了自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)繁榮，也推動(dòng)了智能家居向生活智能化的進(jìn)程，然而，繁榮的背后也存在著一定的制約因素。

　　市場(chǎng)先行

　　創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值是行業(yè)存在的唯一理由，多方共贏的商業(yè)模式是家庭自動(dòng)化系統(tǒng)真正走進(jìn)家庭的不二選擇。眾所周知，市場(chǎng)由人口、購(gòu)買(mǎi)力、購(gòu)買(mǎi)意愿和環(huán)境等幾個(gè)方面構(gòu)成，滿(mǎn)足大眾需求可以做大市場(chǎng)蛋糕。

　　目前，市場(chǎng)需要性能穩(wěn)定、價(jià)格適宜、使用方便的自動(dòng)化產(chǎn)品，這就需要相關(guān)企業(yè)提供即插即用、適時(shí)可得、性?xún)r(jià)比高的實(shí)用化、傻瓜化、模塊化的智能產(chǎn)品，壟斷技術(shù)、提高壁壘、撇脂定價(jià)這些滿(mǎn)足少眾需求的競(jìng)爭(zhēng)手段和方式只會(huì)使整個(gè)行業(yè)停滯，提高行業(yè)透明度和資源利用率，通過(guò)協(xié)作和規(guī)模效應(yīng)來(lái)降低產(chǎn)品成本，是共同推動(dòng)行業(yè)的健康發(fā)展的王道。

　　分步導(dǎo)入

　　按照馬斯洛需求理論，人的需求分為生理需求、安全需求、歸屬與愛(ài)的需求、尊重需求和自我實(shí)現(xiàn)需求五類(lèi)，只有在較低層次的需求得到滿(mǎn)足之后，較高層次的需求才會(huì)有足夠的活力驅(qū)動(dòng)行。

　　作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，以提高生活質(zhì)量為己任的家庭自動(dòng)化，是人們?cè)跐M(mǎn)足了生理需要的基礎(chǔ)下進(jìn)一步的需求。所以，大規(guī)模商用家庭自動(dòng)化，首先應(yīng)該滿(mǎn)足人們安全需求市場(chǎng)。安全需求包括人身安全、健康保障、家庭安全、財(cái)產(chǎn)保障等，先行導(dǎo)入家庭智能監(jiān)控、遠(yuǎn)程健康醫(yī)療等家庭監(jiān)控類(lèi)產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)家庭自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)化的必由之路，目前由運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的多個(gè)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)已經(jīng)開(kāi)始了這方面的嘗試。

　　讓生活更智能是家庭自動(dòng)化的終極目標(biāo)，這需要政府、企業(yè)和公眾的共同努力。從大處著眼，進(jìn)行行業(yè)規(guī)范，從小處著手，解決緊迫問(wèn)題，循序漸進(jìn)，步步為營(yíng)，智能家居終將實(shí)現(xiàn)。

　　多因素限制家庭自動(dòng)化發(fā)展

　　在家庭自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中，一直不乏市場(chǎng)的關(guān)注和使用者的期待。但是目前家庭自動(dòng)化還只是少數(shù)人的“專(zhuān)利”。從可考證的資料來(lái)看，目前家庭自動(dòng)化亞太地區(qū)整體市場(chǎng)約5億美元，主要集中在日韓發(fā)達(dá)國(guó)家，離業(yè)內(nèi)專(zhuān)家估計(jì)的千億美元市場(chǎng)還有相當(dāng)一段距離。國(guó)內(nèi)發(fā)展更為緩慢，家庭自動(dòng)化僅僅停留在體驗(yàn)廳和部分試點(diǎn)樓盤(pán)，與提供舒適豐富的生活環(huán)境、方便靈活生活方式、高效可靠的工作模式的目的大相徑庭。在一些大家看好、用戶(hù)期待、技術(shù)支持的項(xiàng)目上，未能大規(guī)模商用，究其原因，主要有三個(gè)方面的問(wèn)題。

　　其一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的融合難。因歷史成因和經(jīng)濟(jì)利益，目前國(guó)內(nèi)采用兩大標(biāo)準(zhǔn)e家佳和閃聯(lián)，分別代表家電廠商和IT廠商，兩者已將行業(yè)進(jìn)行人為分割，各自建設(shè)。目前，e家佳在家電智能化方面優(yōu)勢(shì)明顯，而閃聯(lián)在設(shè)備互聯(lián)產(chǎn)品化方面有一定優(yōu)勢(shì)。但隨著3C融合日趨成熟，家庭自動(dòng)化成為兩者最主要的戰(zhàn)場(chǎng)。經(jīng)驗(yàn)表明，適度競(jìng)爭(zhēng)可以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，但過(guò)多競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)造成資源的浪費(fèi)和本位主義滋生，兼容成本和壟斷成本高企，短期利益的驅(qū)使會(huì)將技術(shù)和市場(chǎng)引向歧途?？缧袠I(yè)和部門(mén)的融通、產(chǎn)業(yè)鏈的融合已經(jīng)迫在眉睫。

　　其二技術(shù)專(zhuān)業(yè)化程度高。與計(jì)算機(jī)產(chǎn)品和家電產(chǎn)品的即插即用不同，目前家庭自動(dòng)化產(chǎn)品是一個(gè)整體系統(tǒng)，需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行安裝、調(diào)試和使用培訓(xùn)，用戶(hù)無(wú)法從使用中獲得體驗(yàn)和樂(lè)趣，降低使用和購(gòu)買(mǎi)的意愿。這就降低產(chǎn)品價(jià)值，抬高價(jià)格和使用門(mén)坎，限制行業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)化也意味著研發(fā)投入大，技術(shù)共享難，各個(gè)廠家專(zhuān)注于標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品重視度不夠;市場(chǎng)培育期長(zhǎng)，客戶(hù)認(rèn)知時(shí)間長(zhǎng)，行業(yè)規(guī)?；M(jìn)展慢，這些因素直接反應(yīng)在產(chǎn)品價(jià)格和性能上，形成價(jià)高和寡的市場(chǎng)局面。因此，加強(qiáng)技術(shù)實(shí)用性，提高產(chǎn)品普及性，首要解決技術(shù)的復(fù)雜性，讓更多從業(yè)者進(jìn)入該行業(yè)，降低成本，推動(dòng)市場(chǎng)化進(jìn)程。

　　其三產(chǎn)品智能化進(jìn)展慢。智能家居涉及到計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)化、電子等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，沒(méi)有一個(gè)企業(yè)能夠以一己之力畢其全功，成就如Microsoft者，也只是在部分領(lǐng)域進(jìn)行了完全智能化。目前國(guó)內(nèi)與家庭自動(dòng)化行業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品比比皆是，但智能化水平偏低，其產(chǎn)品和服務(wù)僅僅作為人工的一種補(bǔ)充，滿(mǎn)足一些機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)，而不是改變生活方式的主要力量。這是沒(méi)有進(jìn)行合理的行業(yè)分工造成的，也是家庭自動(dòng)化無(wú)法在房地產(chǎn)推廣上興起的主要原因。

　　突破瓶頸需多方面努力

　　在政府“感知中國(guó)，智慧城市”的政策推動(dòng)下，家庭自動(dòng)化行業(yè)迎來(lái)了前所未有的市場(chǎng)機(jī)遇，若想抓住機(jī)遇，突破瓶頸，企業(yè)必須從行業(yè)引導(dǎo)、市場(chǎng)機(jī)制、產(chǎn)品導(dǎo)入等方面進(jìn)行多方努力。

　　整體規(guī)劃

　　家庭自動(dòng)化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要事無(wú)巨細(xì)的規(guī)劃和永無(wú)止境的改進(jìn)。公信力是家庭自動(dòng)化整體規(guī)劃的必要條件。政府和行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)該科學(xué)主導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，保持適度競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)技術(shù)融合。

　　目前，國(guó)內(nèi)的家庭自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)集合了房地產(chǎn)、家電、通信、安防等多領(lǐng)域的企業(yè)。各自專(zhuān)屬的領(lǐng)域、獨(dú)有的技術(shù)和細(xì)分的市場(chǎng)，這些要素的融合融通、利益的分配、業(yè)務(wù)的分工等都需要有權(quán)威的機(jī)構(gòu)來(lái)主導(dǎo)和推動(dòng)。沒(méi)有一項(xiàng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)是完美無(wú)缺的，持續(xù)的改進(jìn)是行業(yè)從生存到發(fā)展的基本要求，無(wú)論是e家佳，還是閃聯(lián)，都需要在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)普及。

　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

　　隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(主要是與電話(huà)線產(chǎn)品)價(jià)格差的縮小，以及對(duì)室內(nèi)移動(dòng)家庭自動(dòng)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)操作設(shè)備需求的增加，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用不斷增加。在家庭中主要有三大類(lèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，包括家電控制、語(yǔ)音/數(shù)據(jù)設(shè)備、多媒體應(yīng)用。其中家電控制，數(shù)據(jù)通訊速率一般不大于10Kbps;語(yǔ)音/數(shù)據(jù)通訊，通訊速率一般為1~2Mbps(有些場(chǎng)合仍可以通過(guò)模擬撥號(hào)連接Internet);多媒體應(yīng)用中，視頻需要較高的通訊速率，一般DVD需要大約3~8Mbps，HDTV系統(tǒng)需要大約19Mbps。近期無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)能滿(mǎn)足8Mbps，以便應(yīng)用于多媒體應(yīng)用。而且應(yīng)注意目前所給出的WLAN(Wireless Local Area Network)速率都只是理論速率，并非真正速率，只有借助于壓縮技術(shù)才能真正適用于HDTV類(lèi)型的視頻流。

　　數(shù)字家居

　　結(jié)合當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展和人類(lèi)對(duì)居住環(huán)境的要求，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的數(shù)字家居應(yīng)能提供以下功能：

　　1、 收發(fā)和保存信息：通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)，主人可以方便的收發(fā)電子郵件、瀏覽各種網(wǎng)上信息，訂閱各種電子期刊或雜志等;

　　2、管理個(gè)人或家庭的經(jīng)濟(jì)情況：通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)配套管理系統(tǒng)，主人可以方便地查閱自己的各種帳目和收支情況，管理系統(tǒng)軟件還可以根據(jù)個(gè)人經(jīng)濟(jì)情況，作出最優(yōu)的收支規(guī)劃，提供相應(yīng)的合理建議和提示;

　　3、管理家庭的通訊需求：對(duì)家庭內(nèi)各種通訊設(shè)備的通訊進(jìn)行管理，包括網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的執(zhí)行和網(wǎng)絡(luò)資源的分配，使信息在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸暢通無(wú)阻，整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行正常;

　　4、管理電源和設(shè)備的使用：這一方面也是數(shù)字家居所應(yīng)具有的主要功能之一。同樣是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件，監(jiān)控家庭內(nèi)各種設(shè)備，如家庭內(nèi)燈光的控制、電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)環(huán)境的優(yōu)化調(diào)節(jié)等。同時(shí)還能夠提供一些經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)化決策控制，如能夠根據(jù)不同用電時(shí)段和峰谷電費(fèi)差價(jià)，合理控制家電的運(yùn)行。

　　5、提供安全和可靠的環(huán)境：通過(guò)在家庭內(nèi)安裝各種檢測(cè)報(bào)警裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭的保安、消防以及其它需求。如通過(guò)加裝攝像頭，可以監(jiān)視房間周邊環(huán)境和諸如嬰兒房等特殊場(chǎng)所;通過(guò)煙氣傳感器、溫度傳感器、特殊氣體傳感器，預(yù)防房間失火和有害氣體過(guò)量;通過(guò)加裝紅外傳感器、門(mén)磁、薄膜窗花、無(wú)線微波等報(bào)警裝置，可防止竊賊入侵等等;

　　6、無(wú)需維護(hù)的運(yùn)行：整個(gè)家庭內(nèi)各種設(shè)備都連接到其網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的管理軟件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和故障診斷功能。一旦出現(xiàn)故障，家庭管理系統(tǒng)會(huì)給出故障提示，并自動(dòng)通過(guò)家庭內(nèi)的網(wǎng)間接口設(shè)備向設(shè)定的相應(yīng)維修單位保修，無(wú)需主人親自動(dòng)手;

　　7、簡(jiǎn)單的操作：因?yàn)樵摼W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在千家萬(wàn)戶(hù)中使用的，考慮到使用者的年齡、職業(yè)、經(jīng)歷以及受教育程度等的差異，所以該類(lèi)系統(tǒng)的操作必須簡(jiǎn)單，方便，而且可靠，以適應(yīng)不同使用人群的需要。

　　8、可根據(jù)個(gè)人或家庭生活方式定制：隨著信息時(shí)代的到來(lái)，個(gè)性化的要求在不斷提高。未來(lái)數(shù)字家居應(yīng)能夠根據(jù)不同使用者的家庭環(huán)境、設(shè)備數(shù)量和類(lèi)型、以及生活方式等可做相應(yīng)的配置和調(diào)整，如可根據(jù)消費(fèi)者的需求和可接受費(fèi)用，定制相應(yīng)的系統(tǒng)解決方案;又如可根據(jù)使用者的生活習(xí)慣，調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，定時(shí)啟停家電設(shè)備等等。

　　由上述功能的描述，可以反映出了一個(gè)基本事實(shí)：數(shù)字家居中家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的建立僅僅為完成上述功能提供了一個(gè)硬件平臺(tái)，而要真正完成這些功能還需要有強(qiáng)大的系統(tǒng)管理運(yùn)行軟件支撐。同時(shí)也可以看出數(shù)字家居是一個(gè)多學(xué)科技術(shù)綜合應(yīng)用的系統(tǒng)。[5]

　　系統(tǒng)接入

　　(1)電視;(2)遠(yuǎn)程PC或膝上電腦;(3)Internet瀏覽器;(4)電話(huà)、數(shù)字電話(huà)、移動(dòng)電話(huà);(5)按鈕傳輸器;(6)遠(yuǎn)程控制器;(7)語(yǔ)音控制;(8)觸摸屏等。

　　在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能介入時(shí)，也需要進(jìn)行有效的控制，如通過(guò)讀卡器、無(wú)線射頻設(shè)備、或生物測(cè)定機(jī)，使用口令，生物測(cè)定識(shí)別技術(shù)、IC卡、或授權(quán)的特殊權(quán)限技術(shù)等方式介入，保障正常用戶(hù)的權(quán)益不受侵害。

　　未來(lái)的家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需要具有大量的自適應(yīng)功能，如以下幾點(diǎn)：

　　(1)無(wú)障礙性：支持大量已有室內(nèi)連線方案，如電話(huà)線、結(jié)構(gòu)化布線、同軸電纜等。

　　(2)靈活性：能夠接受不同類(lèi)型的連線方案和標(biāo)準(zhǔn)，以便系統(tǒng)方案的升級(jí)和擴(kuò)展。

　　(3)廉價(jià)：因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)只是用于連接各種設(shè)備，而其本身不是末端設(shè)備。價(jià)格的優(yōu)勢(shì)將加快其應(yīng)用的腳步。

　　(4)易于實(shí)現(xiàn)：無(wú)論用戶(hù)還是供應(yīng)商都可以方便地設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)方案，這無(wú)疑會(huì)帶來(lái)更多的用戶(hù).

　　并行工程

　　1988年,美國(guó)國(guó)防分析研究所(IDA)以武器生產(chǎn)為背景, 對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式進(jìn)行了分析,首次系統(tǒng)化地提出了并行工程的概念。幾年來(lái)，并行工程在美國(guó)及西方許多國(guó)家十分盛行，已成為制造自動(dòng)化的一個(gè)熱點(diǎn)。

　　90年代是信息時(shí)代，更確切地說(shuō)是知識(shí)的時(shí)代。大量新知識(shí)的產(chǎn)生，促使新知識(shí)的應(yīng)用的更迭周期越來(lái)越短，技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越快。如何利用這些技術(shù)提供的可能性，抓住用戶(hù)心理，加速新產(chǎn)品的構(gòu)思及概念的形成，并以最短的時(shí)間開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量及價(jià)格能被用戶(hù)接受的產(chǎn)品，已成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。而這一焦點(diǎn)的核心是產(chǎn)品的上市時(shí)間。并行工程作為加速新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的綜合手段迅速獲得了推廣，并行工程已成為90年代制造企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中贏得生存和發(fā)展的重要手段。

　　并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程, 包括制造過(guò)程和支持過(guò)程的系統(tǒng)化方法。這種方法要求開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶(hù)要求，而不是已經(jīng)做到哪一步，再考慮下一步怎么走。

　　傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式為功能部門(mén)制，信息共享存在障礙;串行的流程，設(shè)計(jì)早期不能全面考慮產(chǎn)品生命周期中的各種因素;以基于圖紙的手工設(shè)計(jì)為主，設(shè)計(jì)表達(dá)存在二義性，缺少先進(jìn)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，不足以支持協(xié)同化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。全球化大市場(chǎng)的形成，要求企業(yè)必須改變經(jīng)營(yíng)策略：提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力、增強(qiáng)市場(chǎng)開(kāi)拓能力，但傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式已不能滿(mǎn)足激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求，因而提出了并行工程的思想。并行工程是一種企業(yè)組織、管理和運(yùn)行的先進(jìn)設(shè)計(jì)、制造模式;是采用多學(xué)科團(tuán)隊(duì)和并行過(guò)程的集成化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式。它把傳統(tǒng)的制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段全面考慮產(chǎn)品生命周期中的各種因素，力爭(zhēng)使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能夠一次獲得成功。從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。一些著名的企業(yè)通過(guò)實(shí)施并行工程取得了顯著效益，如波音(Boeing)、洛克希德(Lockheed)、雷諾(Renauld)、通用電力(GE)等。

　　傳統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程信息流向單一、固定，以信息集成為特征的CIMS可以支持、滿(mǎn)足這種產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式的需求。并行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程是并發(fā)式的，信息流向是多方向的。只有支持過(guò)程集成的CIMS才能滿(mǎn)足并行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的需求。

　　并行工程具有以下特點(diǎn)：

　　●強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作(Team work)精神和工作方式;

　　●強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程的并行性;

　　●強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程的系統(tǒng)性;

　　●強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程的快速“短”反饋;

　　利用并行工程對(duì)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有重要作用，并將對(duì)提高中國(guó)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力、增強(qiáng)其競(jìng)爭(zhēng)力具有深遠(yuǎn)的意義。

　　貼近生活

　　提起自動(dòng)化, 很多人想當(dāng)然地認(rèn)為是高深莫測(cè)的理論和尖端技術(shù), 自己無(wú)緣與之“攀親”， 殊不知,自動(dòng)化早已悄然出現(xiàn)在我們身邊和我們的家庭, 日夜伴隨著我們, 比如家庭中的電表、水表、煤氣表無(wú)需人的參與, 自動(dòng)為你記錄家庭耗能量和自來(lái)水用量;再如全自動(dòng)洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、消毒柜、遙控電視機(jī)、空調(diào)機(jī)......, 簡(jiǎn)直是數(shù)不勝數(shù).這些儀表和自動(dòng)裝置, 每天都在默默地為我們服務(wù), 使我們從日常繁瑣的家務(wù)勞動(dòng)中解放出來(lái), 為我們創(chuàng)造了良好舒適的生活環(huán)境.清晨, 當(dāng)你從睡夢(mèng)中一覺(jué)醒來(lái), 隨手打開(kāi)身邊的收音機(jī), 你可以聽(tīng)到中央人民廣播電臺(tái)播音員熟悉而動(dòng)聽(tīng)的聲音, 向你報(bào)導(dǎo)國(guó)際國(guó)內(nèi)新聞;錄音機(jī)可以給你帶來(lái)美妙的音樂(lè)或伴你讀外語(yǔ);更先進(jìn)的鐘控收音機(jī)還可以在你預(yù)定的任何時(shí)間自動(dòng)打開(kāi), 喚醒你開(kāi)始新的一天的工作與學(xué)習(xí).

　　在炎熱的夏天, 太陽(yáng)火紅火紅, 照得大地仿佛要燃燒.勤勞的人們, 仍在為社會(huì)主義祖國(guó)的建設(shè)事業(yè)冒酷暑, 戰(zhàn)高溫, 兢兢業(yè)業(yè)地學(xué)習(xí)、工作著.此時(shí)此刻, 一杯冷水、幾根冷飲、幾根冰激凌, 可以給人們帶來(lái)一份涼爽, 其作用是難以簡(jiǎn)單估量的.生產(chǎn)冷飲、冰激凌的冷柜、冰箱就是一種自動(dòng)機(jī)器, 它可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫控器旋鈕而保證柜內(nèi)、箱內(nèi)的溫度自動(dòng)維持在設(shè)定的溫度上.除此之外, 人們更希望能夠創(chuàng)造一個(gè)冬暖夏涼的生活和工作環(huán)境, 空調(diào)器或稱(chēng)空調(diào)機(jī), 就能為人們帶來(lái)”四季如春”的享受.空調(diào)器屬于制冷調(diào)節(jié)自動(dòng)化, 加速室內(nèi)空氣循環(huán)并對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行過(guò)濾使室內(nèi)保持適宜的溫度和濕度.

　　近年來(lái), 電視機(jī)在中國(guó)的普及率已大大提高.城市居民擁有彩色電視機(jī)者居多, 在廣大農(nóng)村, 由于電能源的迅速普及, 電視機(jī)也已成為人們爭(zhēng)相購(gòu)置的消費(fèi)品.早期的電視機(jī)多以臥式和手動(dòng)為特點(diǎn).隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展, 對(duì)電視機(jī)實(shí)現(xiàn)遙控已為大家所熟知.除此之外, 音響(從早期的單波段收音機(jī)到目前的激光唱機(jī)、多功能收音機(jī)、錄音機(jī)、卡拉OK 混響器、環(huán)繞立體聲、鐳射影碟、紅外線遙控等融合在一起的大功率組合)、熱水器、自動(dòng)點(diǎn)火灶、電飯煲、電烤箱、微波爐、消毒柜、洗碗機(jī)等, 都是一些常見(jiàn)的家用自動(dòng)機(jī)器.

　　家庭自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展, 是利用微計(jì)算機(jī)、傳感器及各種電子電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)家庭環(huán)境、生活、信息、醫(yī)療保健、家庭財(cái)務(wù)、文化娛樂(lè)等活動(dòng)的全面自動(dòng)控制.例如以防災(zāi)和防盜為目的的家庭安全自動(dòng)化控制系統(tǒng), 能夠控制電源、煤氣和水閥.一旦家里出現(xiàn)火情、管道漏水或煤氣泄漏, 自動(dòng)報(bào)警裝置會(huì)發(fā)出信號(hào), 同時(shí)打開(kāi)滅火裝置、切斷電源、氣源或水源.如果有”梁上君子”入室行竊, 就會(huì)拍下了”不速之客”的照片, 并自動(dòng)打電話(huà)報(bào)警.如東京芝蒲電氣公司1979 年研制出的家庭控制系統(tǒng), 只要你打開(kāi)使用開(kāi)關(guān), 由計(jì)算機(jī)控制的家用機(jī)器人就會(huì)出現(xiàn)在你面前.你說(shuō)”拉開(kāi)臥室的窗簾”, 機(jī)器人回答是: ”是! 知道了.”窗簾便立即被拉開(kāi).你說(shuō)”請(qǐng)開(kāi)電燈”, 機(jī)器人又馬上為你開(kāi)燈.總之, 門(mén)窗的啟閉、電燈的開(kāi)關(guān)以及煤氣、水閥的控制等家務(wù)都已自動(dòng)化了, 小小的機(jī)器人成了名副其實(shí)的忠實(shí)傭人.

　　隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及, 各種”教育和游戲機(jī)”開(kāi)始大量上市, 從幼兒到小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)用的各種家庭學(xué)習(xí)用軟件如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái).一些公司正在研究利用新的通信手段, 開(kāi)發(fā)”教師在家授課、學(xué)生在家學(xué)習(xí)”的家庭教育系統(tǒng).坐在家里按一下存儲(chǔ)有百科知識(shí)和生活信息的家庭計(jì)算機(jī), ”電子百科辭典”就立即顯示在電視機(jī)熒光屏上.如果你想購(gòu)買(mǎi)東西, 打開(kāi)聯(lián)絡(luò)各大商場(chǎng)的家用電腦終端, 所有商品信息一覽無(wú)余.通過(guò)電腦終端訂貨后, 再輸入自己的銀行存款戶(hù)頭號(hào)碼, 電腦系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把貨款轉(zhuǎn)入對(duì)方號(hào)下, 所定的貨物很快就會(huì)送到自己的家門(mén)口.自動(dòng)化技術(shù)其實(shí)離我們每個(gè)人并不遠(yuǎn)。如果在生活中仔細(xì)觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)就在我們身邊，從家用電器到水電儀表，到處都有它的身影。正是有了自動(dòng)化技術(shù)，我們的生活才會(huì)更加方便、舒適。

　　自動(dòng)化

　　電飯煲、電炒鍋、電煎鍋、電烤箱、電磁爐、微波爐、三明治機(jī)、烤面包機(jī)、洗碗機(jī)、破碎機(jī)、果汁機(jī)、制冰機(jī)、冰淇淋機(jī)、絞肉機(jī)、排油煙機(jī)、豆?jié){機(jī)、消毒碗柜、垃圾處理器、切片機(jī)、和面機(jī)、壓面機(jī)、去皮機(jī)、打蛋機(jī)、電動(dòng)開(kāi)罐機(jī)。確實(shí)隨著自動(dòng)化技術(shù)向生活各方面的滲透，人們的生活也越來(lái)越方便了，廚房的電器化和自動(dòng)化，不僅給人們帶來(lái)了方便也大大提高了生活質(zhì)量。

　　在人們的記憶中最早出現(xiàn)在廚房同時(shí)也是用得最普遍的電器應(yīng)該是電飯煲吧。早期的電飯煲是簡(jiǎn)單的電器，功能不強(qiáng)，煮出來(lái)的飯也一般般了，隨著競(jìng)爭(zhēng)的激烈現(xiàn)在的電飯煲都是智能的，加入了模糊控制芯片，即節(jié)能省電方便，味道還不錯(cuò)哦。再看現(xiàn)在的微波爐吧，不僅可以熱食物，還可以做菜，很多廠家賣(mài)產(chǎn)品的同時(shí)都提供菜譜。這些電器功能的增強(qiáng)其實(shí)都是自動(dòng)化技術(shù)和電子技術(shù)在廚房電器上應(yīng)用的結(jié)果。

　　其實(shí)這么多電器管理起來(lái)也麻煩，不過(guò)請(qǐng)放心，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以后的家用電器包括廚房電器都帶聯(lián)網(wǎng)功能，這樣家里的電器都連到互聯(lián)網(wǎng)上，你就可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)或控制器上管理家里所有的東西了，還可以在辦公室或其他地方遠(yuǎn)程控制它們，比如回家之前打開(kāi)微波爐熱杯咖啡，這樣廚房才算真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。不過(guò)提醒一句千萬(wàn)不要變懶哦。

　　還有更絕的，最近據(jù)國(guó)外報(bào)道“機(jī)器人廚師”已經(jīng)出現(xiàn)，它為繁忙的職業(yè)婦女分擔(dān)燒飯做菜的辛勞，并將改變?nèi)祟?lèi)烹飪及家居的方式。一個(gè)以電腦控制的“機(jī)器人廚師”將取代傳統(tǒng)的瓦斯、電爐，只要放入一張張的食譜記憶卡片，這個(gè)“廚師”就可以精確地自動(dòng)烹調(diào)出一道道中國(guó)、法國(guó)或意大利的各式菜肴。它的體積約比一般的烤面包機(jī)略大，但卻兼具有煎、炒、煮、紅燒等功能，總重量約在5磅左右。目前市面上帶電腦設(shè)計(jì)的電鍋、烤面包機(jī)、發(fā)面機(jī)等都只以算是“低科技產(chǎn)品”，且只擁有單一功能。而“機(jī)器人廚師”則是一件非常精密的廚房高科技產(chǎn)品。它的主要組合是一個(gè)電腦微處理器、一個(gè)小的變速機(jī)箱。一個(gè)記憶箱。一個(gè)記憶卡及一個(gè)鍋?zhàn)?。使用時(shí)，把所有切好的食物材料，裝入上面的分隔器中，將食譜記憶卡插入，電腦就可以根據(jù)卡中指示，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑹澄锓湃?，何時(shí)應(yīng)炒或翻面，甚至什么時(shí)候?qū)⑹澄锓湃?，加什么佐料，均由電腦控制。只要把食物放好，就可以去做其他事，幾分鐘之后回來(lái)，“機(jī)器人廚師”就已為你炒好了一道可口的“電腦菜”。 看來(lái)真正的“廚房革命”快要到來(lái)了。

　　洗衣機(jī)

　　1965年美國(guó)的扎德教授創(chuàng)立了模糊邏輯理論，到現(xiàn)在模糊技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。雖然起源于美國(guó)，但是模糊技術(shù)在中國(guó)和日本卻得到了廣泛的關(guān)注，并且在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面走在了世界的前列。模糊控制技術(shù)在家用電器中得到了廣泛的應(yīng)用，形成了模糊家電系列產(chǎn)品。所謂模糊家電就是揉入人們對(duì)家電使用的先驗(yàn)知識(shí)，根據(jù)人的經(jīng)驗(yàn)建立操作模式，在電腦的控制下可模仿人的思維進(jìn)行判斷的家用電器，可以說(shuō)是人和電器的結(jié)合體。一個(gè)模糊家電就象是一個(gè)普通家電和一個(gè)熟練操作員的結(jié)合體，這樣用戶(hù)對(duì)家電的操作會(huì)更加簡(jiǎn)單高效?，F(xiàn)在已經(jīng)投放市場(chǎng)的模糊家電有：模糊電視機(jī)、模糊空調(diào)器、模糊吸塵器、模糊電冰箱、模糊電動(dòng)剃須刀等，種類(lèi)很多，但是他們所用原理都是一樣

　　洗衣機(jī) 智能的。一個(gè)模糊控制系統(tǒng)通常由輸入量、模糊推理規(guī)則和輸出量組成。系統(tǒng)根據(jù)不同的輸入量采用對(duì)應(yīng)的推理規(guī)則決定輸出量的大小在洗衣服的時(shí)候，通常決定洗滌效果的主要因素為：衣服的種類(lèi)、水的溫度、洗滌劑、和機(jī)械力。衣服種類(lèi)主要有棉纖維和化纖之分，化纖的衣服要比棉纖維的衣服好洗。水溫越高，洗滌效果越好。洗滌劑主要是各種酶決定洗滌效果。機(jī)械力也就是洗衣機(jī)通過(guò)水流來(lái)模擬揉、搓等各種人的動(dòng)作。模糊洗衣機(jī)中具有檢測(cè)各種狀態(tài)的傳感器，主要有負(fù)載量傳感器、水位傳感器、水溫傳感器、布質(zhì)傳感器、洗滌粉傳感器。負(fù)載量傳感器主要用于檢測(cè)洗滌衣服的多少。水位傳感器用來(lái)確定水位的高低和衣服吸水能力的大小。布質(zhì)傳感器用來(lái)測(cè)定所洗衣物屬于棉纖類(lèi)還是化纖類(lèi)。洗滌粉傳感器主要測(cè)定洗滌粉的種類(lèi)。根據(jù)從各種傳感器中得到的信號(hào)，進(jìn)行模糊控制，以確定洗滌方法。模糊洗衣機(jī)的控制結(jié)構(gòu)如圖所示。首先將從各種傳感器中得到的數(shù)據(jù)按照數(shù)值的不同分成各種不同的檔次，如水溫分高、中、底，衣服分少、一般、多等檔次，數(shù)據(jù)所分的檔次越多，洗滌的精度越好，但是就會(huì)增加推理規(guī)則。然后把這些不同的檔次作為輸入量送入模糊控制推理器中，根據(jù)推理規(guī)則來(lái)決定洗滌時(shí)間和水流強(qiáng)度。模糊控制推理器一般是一個(gè)智能芯片，具有儲(chǔ)存和計(jì)算能力，推理規(guī)則就儲(chǔ)存在這個(gè)芯片中。怎樣確定推理規(guī)則呢?實(shí)際上推理規(guī)則就是把人洗衣服的模糊經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化。例如如果負(fù)載小，洗滌化纖衣服，且水溫高，人們就會(huì)用小的力量，洗滌短時(shí)間。將很多類(lèi)似的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則化，就形成了推理規(guī)則。在用的時(shí)候，根據(jù)不同的輸入組合，采用不同的規(guī)則就可以了。