【正文】 1．4 智能家居系統(tǒng)研究的內(nèi)容和意義智能化家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、依照人體工程學(xué)原理，融合個(gè)性需求，將與家居生活有關(guān)的各個(gè)子系統(tǒng)如安防系統(tǒng)、燈光和窗簾控制、場景聯(lián)動(dòng)、煤氣閥控制、信息家電、空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)、地板采暖、水處理、可視對講以及遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)等有機(jī)地結(jié)合在一起，通過網(wǎng)絡(luò)化的綜合智能控制和管理，帶來真正“以人為本”的全新家居生活體驗(yàn)。智能家居的基本目標(biāo)，就是為人們提供一個(gè)舒適、安全、方便和高效率的生活環(huán)境，提供一種富有人性化的服務(wù)。例如：通過開關(guān)控制系統(tǒng)，可以對燈光照明的進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和開關(guān)遙控，輕松實(shí)現(xiàn)在任何地方控制任何一組燈，細(xì)微之處體現(xiàn)點(diǎn)滴關(guān)懷；通過自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，對火警、煤氣泄漏等家居進(jìn)行安全監(jiān)控，避免了不必要的損失；智能家居的便利，就是透過瑣細(xì)生活的中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴流露出來的。1．5 本章小結(jié)本章簡要介紹了智能家居的概念、內(nèi)容與研究現(xiàn)狀，著重描述了通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)綜合智能控制和管理的構(gòu)想，闡述了家居實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理的優(yōu)越性與重要意義。 智能家居控制系統(tǒng)概述2．1 什么是智能家居控制系統(tǒng)智能家居是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通訊、訊息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家庭控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場總線為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)，以此來提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。智能家居是在家庭產(chǎn)品自動(dòng)化，智能化的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)按擬人化的要求而實(shí)現(xiàn)的。智能家居可以定義為一個(gè)過程或者一個(gè)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起。與普通家居相比，由原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智能的工具，提供全方位的訊息交換功能，幫助家庭與外部保持訊息交流暢通。 智能家居強(qiáng)調(diào)人的主觀能動(dòng)性，要求重視人與居住環(huán)境的協(xié)調(diào)，能夠隨心所欲地控制室內(nèi)居住環(huán)境。因此，具有相當(dāng)于住宅神經(jīng)的家庭網(wǎng)絡(luò)、能夠通過這種網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù)、能與Internet相連接是構(gòu)成智能化家居的三個(gè)基本條件。應(yīng)該注意，家居智能化與家居訊息化和家居自動(dòng)化，家庭的網(wǎng)絡(luò)化等有一定的區(qū)別。在住宅中為住戶提供一個(gè)寬帶上網(wǎng)接口，家居訊息化的條件即已具備，但這做不到家居智能化；電飯煲可定時(shí)燒飯煲湯，錄象機(jī)可定時(shí)預(yù)錄預(yù)定頻道的電視節(jié)目，這些僅僅是家電自動(dòng)化。訊息化和自動(dòng)化是家居智能化的前提和條件，實(shí)現(xiàn)智能化還需對記錄、判別、控制、反饋等過程進(jìn)行處理，并將這些過程在一個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集成，能按人們的需求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。智能化應(yīng)服務(wù)于人們的居家生活，因此應(yīng)更全面、更富有人性化。2．2 智能家居控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)智能家居是IT技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)）、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)向傳統(tǒng)家電業(yè)滲透發(fā)展的必然結(jié)果。特別是近年來信息化的高度發(fā)展，家居智能化的需求大為增加，并最終促成了智能家居的誕生和不斷完善。智能家居是一個(gè)多功能的技術(shù)系統(tǒng)，包括可視對講、安全防范、家居綜合布線、照明控制、家電控制、環(huán)境狀況監(jiān)測、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)聽、家庭影音等系統(tǒng)。家居智能化系統(tǒng)包含的內(nèi)容比較多，國內(nèi)目前的產(chǎn)品主要基于總線制、電力線載波、無線方式，在網(wǎng)絡(luò)連接方面基本上采用總線制聯(lián)網(wǎng)、電話聯(lián)網(wǎng)或者通過以太網(wǎng)方式來實(shí)現(xiàn)。 家居布線系統(tǒng)就是把電話、有線電視、電腦網(wǎng)絡(luò)、影音系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化控制系統(tǒng)的布線統(tǒng)一規(guī)劃、布局、集中管理，為實(shí)現(xiàn)家居智能化提供網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過家居綜合布線既可以實(shí)現(xiàn)智能化控制，又可以做到資源共享，而且采用綜合布線，使家庭內(nèi)部布線系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，并可隨時(shí)升級(jí)，滿足用戶未來的需要。 家居安防系統(tǒng)可以有效的利用技防手段來實(shí)現(xiàn)居家安全防范。家居安防系統(tǒng)包括防盜、防燃?xì)庑孤?、防火等功能，并具備遠(yuǎn)程監(jiān)控，住戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或電話隨時(shí)了解家內(nèi)情況，同時(shí)可遠(yuǎn)程監(jiān)聽或監(jiān)視家庭內(nèi)部情況。 智能家居的主體在于家庭自動(dòng)化，未來家庭自動(dòng)化的主體是家電、照明等電氣設(shè)備的控制。自動(dòng)化系統(tǒng)采用集中或者分布式控制，住戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或者電話遠(yuǎn)程控制家庭內(nèi)部設(shè)備，家居自動(dòng)化系統(tǒng)是智能家居的主要發(fā)展方向。 隨著人們對生活體驗(yàn)的個(gè)性化要求越來越高，家庭內(nèi)部影音系統(tǒng)、家庭內(nèi)部環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境等需求也越來越高，人們用在這方面的消費(fèi)支出也將越來越高，未來的智能化家居也會(huì)更多的滿足人們這些方面的需求?！≈悄芗揖涌刂葡到y(tǒng)的功能安全是居民對智能家居的首要要求，包含家庭安防報(bào)警、門窗磁報(bào)警、緊急求助、燃?xì)庑孤﹫?bào)警、火災(zāi)報(bào)警等。當(dāng)家庭智能終端處于布防狀態(tài)時(shí)，紅外探頭探測到家中有人走動(dòng)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并通過蜂鳴器和語音實(shí)現(xiàn)本地報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信息傳到物業(yè)保安中心，還可以自動(dòng)撥號(hào)到主人的手機(jī)或辦公室電話上。 通過集成與顯示技術(shù)，家庭智能終端集成了可視對講功能，無需另設(shè)置室內(nèi)分機(jī)即可實(shí)現(xiàn)可視對講的功能。 水、電、氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄收計(jì)費(fèi)是智能物業(yè)管理的一個(gè)重要部分，它解決了入戶抄表的低效率、干擾性和不安全因素。 網(wǎng)絡(luò)家電是智能家居集成系統(tǒng)的重要組成部分，也代表著家庭智能化的一個(gè)重要發(fā)展方向。通過統(tǒng)一的家電聯(lián)網(wǎng)接口，將網(wǎng)絡(luò)家電與家庭智能終端相連，組成網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障遠(yuǎn)程診斷等功能。 物業(yè)管理中心與家庭智能終端聯(lián)網(wǎng)，對住戶發(fā)布信息，住戶可通過家庭智能終端的交互界面選擇物業(yè)管理公司提供的各種服務(wù)。 　智能家居控制系統(tǒng)特點(diǎn) “科技改變生活”。智能家居的應(yīng)用將對我們的家庭生活和生活方式帶來深遠(yuǎn)影響。l 節(jié)省費(fèi)用在不需要時(shí)，能源消耗裝置可以自動(dòng)關(guān)閉，這樣可以降低您的費(fèi)用。l 使用方便自動(dòng)化系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程遙控接口。自動(dòng)化系統(tǒng)還可以把重復(fù)的工作自動(dòng)化。在您外出時(shí)，還可以通過Internet來調(diào)整或控制家電。l 安全性高一套家庭自動(dòng)化系統(tǒng)在緊急情況時(shí)可以防御壞人或報(bào)警。您可以在任何地方可以監(jiān)控該安全系統(tǒng)，這樣可以保證您的家居安全運(yùn)行。智能家居可以為人們帶來更為愜意﹑輕松的生活在生活﹑工作節(jié)奏越來越快的今天，家居智能化也可以為人們減少繁瑣家務(wù)﹑提高效率﹑節(jié)約時(shí)間，讓人們有更多的時(shí)間去休息﹑教育子女﹑鍛煉身體和進(jìn)修，使人們的生活質(zhì)量有了很大的提高?！≈悄芗揖涌刂葡到y(tǒng)發(fā)展方向隨著Internet的發(fā)展和應(yīng)用，基于Internet的網(wǎng)絡(luò)和控制結(jié)構(gòu)是目前和未來智能家居的主要構(gòu)造方式。整個(gè)智能家居結(jié)構(gòu)的核心是Internet。以Internet為中心，在家庭網(wǎng)絡(luò)連接下，結(jié)合了多種智能家居功能解決方案，包括家居控制、訊息服務(wù)、通訊交流、商務(wù)、娛樂、教育、醫(yī)療保健、移動(dòng)通訊。　本章小結(jié) 本章詳細(xì)介紹了智能家居控制系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場合、系統(tǒng)的功能，以及智能家居控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、發(fā)展方向等內(nèi)容。 基于LabVIEW網(wǎng)上家居控制平臺(tái)設(shè)計(jì)　設(shè)計(jì)系統(tǒng)平臺(tái)的工作原理及功能　系統(tǒng)平臺(tái)的工作原理：基于LabVIEW軟件平臺(tái)Internet用戶界面Web登錄身份驗(yàn)證單片機(jī)控制板控制按鈕控制按鈕模式轉(zhuǎn)換模式轉(zhuǎn)換模擬量模擬量串口通訊模擬量（信號(hào)燈）按鈕控制圖31　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖31所示，用戶通過Web登錄服務(wù)器，連接LabVIEW設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)，通過身份驗(yàn)證后，軟件平臺(tái)開始正式運(yùn)行。單片機(jī)控制板把板上信號(hào)燈模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)字符串通過串口發(fā)送到PC機(jī)，即軟件平臺(tái)接收數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，把模擬狀態(tài)在模擬量變化界面顯示出來。軟件平臺(tái)接收完數(shù)據(jù)后等待用戶控制模式轉(zhuǎn)換，即當(dāng)用戶把模式轉(zhuǎn)換為控制模式時(shí)，軟件平臺(tái)把模擬量變化狀態(tài)轉(zhuǎn)換為數(shù)字字符串，通過串口發(fā)送到單片機(jī)控制板，單片機(jī)把接收的數(shù)據(jù)，加以分析，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬量，在信號(hào)燈顯示出來。其中軟件平臺(tái)與控制板間，串口通訊起重要橋梁作用。最終的顯示與控制都將在Internet用戶登錄界面上完成，而軟件平臺(tái)將作為服務(wù)器，完成對Internet用戶登錄界面的監(jiān)測。LabVIEW軟件提供一個(gè)儀器監(jiān)控平臺(tái)，即是Internet用戶登錄界面的基礎(chǔ)。單片機(jī)控制板，作為一個(gè)信息反饋的重要組成部分?！∠到y(tǒng)平臺(tái)的功能：l 通過Internet網(wǎng)絡(luò)，用戶可以對家居實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；l 實(shí)現(xiàn)用戶身份驗(yàn)證功能；l 系統(tǒng)平的監(jiān)測與控制功能模式轉(zhuǎn)換；l 單片機(jī)控制板的模擬狀態(tài)顯示；l 單片機(jī)控制板的按鈕改變模擬狀態(tài)。3．2　LabVIEW軟件開發(fā)平臺(tái) LabVIEW軟件介紹基于G語言的圖形化編程環(huán)境LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美國國家儀器公司（NI）的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品，它是一種功能強(qiáng)大的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，同時(shí)也是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快、功能最強(qiáng)的圖形化軟件集成開發(fā)環(huán)境。LabVIEW采用“數(shù)據(jù)流”編程的思想，用圖標(biāo)和連線來代替?zhèn)鹘y(tǒng)文本的形式編寫程序，大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試周期，讓用戶從繁瑣的計(jì)算機(jī)代碼編寫中解放出來，把大部分精力投入到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析當(dāng)中，而不再拘泥于程序細(xì)節(jié)。因此LabVIEW被譽(yù)為：科學(xué)家和工程師的語言”。LabVIEW集成了GPIB、VXI、RS232和RS485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能，并且它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActivX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。因此，LabVIEW是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件，利用它可以方便地組建自己的虛擬儀器?！abVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成使用LabVIEW開發(fā)平臺(tái)編制的程序稱為虛擬儀器程序，它包