Aspire RF 智能家居系统讲解.ppt

AspireRF智能家居系统讲解AspireRFSmarthomeSystem 智能家居的起源 智能家居概念的起源甚早 但一直未有具体的建筑案例出现 直到1984年美国联合科技公司 UnitedTechno1ogiesBuildingSystem 将建筑设备信息化 整合化概念应用于美国康乃迪克州 Conneticut 哈特佛市 Hartford 的CityPlaceBuilding时 才出现了首栋的 智能型建筑 从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕 最著名的智能家居要算比尔 盖茨的豪宅 经过7年的建设 1997年 比尔 盖茨的豪宅终于建成 他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造 不仅具备高速上网的专线 所有的门窗 灯具 电器都能够通过计算机控制 而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台 智能家居的定义 美国电子工业协会于1988年编制了第一个适用于家庭住宅的电气设计标准 即 家庭自动化系统与通讯标准 也有称之为家庭总线系统标准 HBS 我国也从1997年初开始制定 小康住宅电气设计 标准 导则 规定了小康住宅小区电气设计总体上应满足以下的要求 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 家庭设备自动化和通讯与网络配置等方面提出了三级设计标准 即 第一级为 理想目标 第二级为 普及目标 第三级为 最低目标 智能家居的定义 电子家庭 ElectronicHome E home 网络家居 NetworkHome 家庭自动化 HomeAutomation 智能家居 SmartHome 家庭网络 Homenet NetworksforHome 数字家园 Digitalfamily 智能家庭 建筑 IntelligentHome Building 智能家居的发展 2000年 概念年 2000年是智能家居在中国的一个概念年 通过广播电台 电视 报纸和杂志等诸多媒体的广泛宣传 相当一部分居民已经接受了智能家居这个概念 2001年 研究开发年 国外完成这个系统的过程一般要经过3 5年的时间 当然在中国也许用不了这么长的时间 因为已有了国外的一些经验可供参考 2001年是各个科研机构和公司从规划到实际研究和开发的关键一年 2002年 2003年 实验年 在这一年中 有相当一部分高档和中档的住宅小区和私人住宅 将在控制和管理上实现一般意义上的智能化 宽带网将进入一般居民的住宅和小区 为智能家庭网络功能的完善佐以一定的条件 2003年 2004年 推广年 到2003 2004年 是智能家庭网络系统在中国推广应用的两年 2005年 2007年 普及年 我国在智能家居技术领域与欧美国家的差距并不大 估计仅滞后2 3年 在这几年中 我国将全面普及智能家庭网络系统和产品 即开始走进普通居民的家居中 智能家居的前景 1 市场目前我国每年竣工的建筑面积为20亿平米 预计到2020年我国将竣工的建筑面积为300亿平米 其中智能家居 建筑的产值至少在1 2万亿元以上 全球的消费电子市场 将从2002年6570亿美元上升到2006年8570亿元 年增长率是7 而数字电视 多媒体和计算机等产品的年增长率高达197 2 前景当前主要是高端市场 在今后的几年里将逐步进入中低端市场 从东部市场走向西部市场 智能化将逐步成为电子信息领域的支柱产业智能化的系统从 锦上添花 到 雪中送炭 2006年被IT行业称为智能家居的元年 智能家居的应用 智能家居的应用 智能家居系统分类 综合布线安全防范灯光家电智能控制影视系统备用供电 综合布线篇 程控内线系统有线 无线局域网系统室内光纤系统有线电视分配系统卫星电视接收系统红外转发控制系统防雷保护设施 智能控制篇 灯光照明控制空调 地暖控制家电控制自动喷淋系统鱼池养护系统自动门窗系统新风系统电动窗帘电动门 车库门泳池养护系统 安全防范篇 监视 远程监视系统防盗报警系统紧急求救系统消防报警系统可视对讲系统指纹门禁管理系统车辆出入管理系统应急烟雾发生系统紧急照明系统小型金库生物识别系统应急避难室防弹玻璃 贴膜 影视娱乐篇 5 1HI FI音响系统7 1HI FI音响系统9 2HI FI音响系统发烧级HI FI音响系统视听室电源处理VOD KTV点歌系统互动游戏震撼系统高清显示 3D显示 投影系统电动吊架 电动荧幕系统HTPC多媒体电脑 高清播放视听室中控系统娱乐厅智能灯光系统 应急供电 环保能源利用篇 电量分析太阳能发电风力发电UPS不间断电源备用柴油发电机组 15 应用区域 门厅 客厅 餐厅控制灯光 电动窗帘 电动门窗 风机盘管 空调 地暖家庭影院控制灯光 投影幕布 风机盘管 空调 电视 投影仪 DVD 功放卧室控制灯光 电动窗帘 电动门窗 风机盘管 空调 地暖卫生间控制灯光 通风排气扇 地暖 浴缸走道 楼梯控制灯光车库 庭院 游泳池 球场控制灯光 庭院门 通风排气扇 浇花 喷灌 16 应用区域 门厅 客厅 餐厅正门入口处安装触摸屏 可对整个住宅的灯光 窗帘 空调 地暖进行集中监视和控制 并设置各种个性化的控制模式 回家模式 离家模式 迎宾模式 度假模式等 主人夜晚回家时 只要轻触一下回家模式 门厅及客厅的灯光开启 客厅的窗帘关闭 同时主卧室及延着去主卧室的走道灯 楼梯灯打开 轻触一下离家模式则可将住宅内所有的灯光 空调 地暖关闭 主人外出度假时 度假模式可以模仿家中有人的状态 在一定的时间段内开关客厅的灯光和窗帘 提高住宅的安全性 遥控功能可让主人在回家前通过打开家中的空调 地暖以及桑拿 17 应用功能 卧室在床边安装智能面板 可对卧室的灯光 空调 窗帘 地暖进行控制 显示室内温度 而总关功能 则方便主人在睡前关闭住宅内所有灯光和电器 可对电动窗帘进行定时控制 比如卧室的布窗帘可定时在早晨7时自动打开 却保持纱窗帘闭合 此功能可将主人从睡梦中悄悄唤醒 同时也可定时播放早间新闻 衣柜等区域的照明采用人体感应的方式控制 当有人走近时 灯光缓缓亮起 防止夜晚时灯光对人眼的刺激 人离开后 灯光将自动关闭 遥控功能可让主人在回家前通过打开卧室中的空调 地暖以及桑拿 18 系统功能 家庭影院主人可以随时通过智能面板或遥控器来调用各种预设场景模式 如家庭影院模式 休息模式 欣赏音乐模式等 充分达到个性化的舒适效果 当需要播放或投影时 轻触一下家庭影院模式按键 视听室的灯光便可自动缓慢调暗 同时幕布自动下降 窗帘自动关闭 电视 功放 DVD打开 关掉电视和投影时 灯光会自动柔和的调亮到合适效果 同时幕布收起 窗帘打开 19 系统功能 走道 楼梯走道 楼梯等处配置了移动感应器 人到哪里 灯亮到哪里 人走灯灭 灯光渐亮功能则可在夜晚防止强光对人眼的刺激 同时 走道 楼梯的灯光还可以用各房间里的控制面板进行控制 设置一定的延时关闭功能 除此之外 此移动感应器还可设定为只在天黑时起作用 白天不起作用 也可设定在节假日不起作用 20 系统功能 车库 庭院 游泳池 球场等园林喷灌设备采取定时控制 比如设置每隔一天洒水一次 庭院 游泳池 球场照明采取光感和定时控制相配合的方式 比如 当自然光渐暗到一定强度时 光感自动启动 照明自动打开 至午夜时 定时器可将部分庭院照明关闭 只保留部分灯光以保持适当的照度 当自然光渐亮到一定照度后 光感自动将剩余的庭院照明关闭 从而达到最大的节能效果 采用定时器 可对庭院照明采取季节性设置 比如夏季和冬季照明开启时间的不同设置 或节假日时对照明采取特殊控制 车库照明采用移动感应的方式进行控制 也可与库房门进行联动 平时库内可保持灯光全部关闭 当有人进入库房时 库内的灯全部自动打开 人离开时 自动恢复到原状 21 系统功能 库柏智能化系统可向为用户提供4sight服务 可以满足客户无论何时何地都可以实现对家中各种设备状态的监视与控制 远程监控即可采用网页方式访问 无须任何插件安装 直接通过IE浏览器便可实现家中灯光 探测器状态以及实时摄像监视等功能 也可以通过浏览器 AppleiPad iTouch以及iPhone等远程界面访问 通过远程监控功能 可以实现对系统灯光系统 HVAC系统 窗帘幕布控制系统 远程摄像头以及各种安防探测设备的远程监控功能 库柏远程监控系统真正实现了用户同系统的完全交互功能 无论您何时何地 您都能轻轻松松实现对家中的状况了如指掌 规划设计的方向 原则 客户的需求 科技炫耀 舒适安全 智慧生活 设计的步驟 引导式提议 聆听与观察 后续再修正 系统优越性 能夠扩充 维修简便 兼容性强 Z Wave历史 ZW0301集成了一个RF收发器 一个8051微处理器 闪存和SRAM存储器及一系列外设 包括电池监控和带增强型唤醒定时器超低功率睡眠模式 可靠性 价格 EIB 欧洲安装总线 C BUS等有线连接方案 Z WaveTM 价格低 可靠性高易于安装 管理和扩展适合新房装修和旧房改造 中国智能家居市场状况 射频技术 RF 价格低 可靠性差不易扩展 兼容性差 专业系统 价格高 安装复杂 Z Wave与其他无线技术的比较 Z Wave技术在最初设计时 就定位于智能家居无线控制领域 采用小数据格式传输 40kb s的传输速率足以应对 早期甚至使用9 6kb s的速率传输 与同类的其他无线技术相比 拥有相对较低的传输频率 相对较远的传输距离 及一定的价格优势 Z Wave与其他无线技术的比较 2006年德国DESIGNPREIS奖 2005年 设计 杂志ADEX白金奖 2004年芝加哥阿西纳姆博物馆 建筑与设计博物馆 优秀设计奖 2007年国际消费者电子联合会创新奖 Z WAVE技术 整体系统架构 Z Wave公寓自动化方案 Z Wave酒店自动化方案 Z Wave别墅自动化方案 协议特性 Z Wave网络 基于自成型网状拓扑结构通过路径协议增强网络强度通过路径协议延伸范围通过非固接式协议降低响应时间频率868 42MHz EU 908 42MHz US 多个Z Wave网络可以同时共存每个网络可同时控制232个节点支持移动设备支持电池供电设备传输速率40Kbs唯一的家庭ID地址和设备ID地址 智能路径选择 现实生活中路径选择案例 例如 用户在起居室控制餐厅的灯A Z Wave协议打算通过灯K来传递命令而灯K由于此时暂时处于死角 不能传递命令 如冰箱门正好打开着 Z Wave协议通过有效改变节点位置 自动选择另一路径 绕过传输死角 将命令传递到灯A 34 安全性 网络结构 每一个Z Wave网络都拥有自己独立的32位网络地址 HomeID 网络内每个节点的地址 NodeID 由控制节点 Controller 分配 每个网络最多容纳232个节点 Slave 包括控制节点在内 控制节点可以有多个 但只有一个主控制节点 所有网络内节点的分配 都由主控制节点负责 其他控制节点只是转发主控制节点的命令 已入网的普通节点 所有控制节点都可以控制 超出通信距离的节点 可以通过控制器与受控节点之间的其他节点 以路由 Routing 的方式完成控制 路由层 Z Wave动态路由技术示意图如上图所示 Controller欲发送命令到Slave2 先将数据帧发送至Slave1即上图所示Frame 1 Slave1收到正确数据帧后 予以应答即Ack 2 由Slave1再将Controller发出的数据转发给Slave2 Frame 3 Slave2收到正确数据帧后 同样予以应答Ack 4 之后又发送RoutedAck给Slave1 此Ack为对Controller的应答 同样需要通过Slave1转发一次 Slave1收到Slave2的RoutedAck 也同样回以Ack完成握手 Slave1再将Slave2的应答信号RoutedAck发送至Controller 数据校验正确后Controller向Slave1发送应答帧 至此完成Controller对Slave2的命令发送 通过这种方法Controller发出的命令就通过Slaves一级一级。