智能家居系统的组成结构

智能家居系统提供面向家庭设备的网络平台，将各种与信息相关的通信设备、家用电器设备和安防装置等通过有线或无线方式连接成网络，进行集中监视与控制、异地监视与控制和家庭事务管理，并通过设置各种组合条件控制，保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。其核心部分是家庭智能控制器、网络家电与各种传感器节点及各种控制模块。从不同的角度分析智能家居，它可以划分成不同的组织结构。

功能划分

根据功能的不同，智能家居系统可以横向划分成三个主要子系统，包括安防报警子系统、家电控制子系统、环境信息服务子系统。每个子系统又可分成多个分子系统。图1所示是一个智能家居的系统图。

图1  智能家居系统图

智能家居系统中的安防报警子系统是一套负责家庭安全体系，这其中既包括人身和家庭财产的安全，也包括家庭设备的安全。为了实现这种安全体系，就需要配备相关的防卫措施,例如电子门禁系统、视频监控系统、红外防盗系统、玻璃破碎报警系统、室内漏水检测报警系统、火灾报警系统以及室内有毒、害气体的检测报警系统等。

智能家居系统中的家电控制子系统以智能家电及智能开关、插座为基础，结合其他控制、传输系统，向用户提供家电的统一管理和智能化应用。其中包括智能家庭娱乐系统、自动厨卫电器控制系统、多媒体信息服务系统以及室内温湿度控制系统等。

智能家居系统中的环境信息服务子系统主要提供针对家庭生活环境、节能环保、多媒体信息以及其他相关信息的收集、传送和改善等功能，包括自动窗帘控制系统、智能背景音乐系统、智能照明系统、多表(水、电、煤气、暖气等)抄送系统、供电控制系统以及家庭医疗日常监测系统等。

系统中的各子系统都配有家庭室内无线和有线遥控、手机电话远程控制以及Internet远程监控等功能，并结合其他系统为住户提供一个温馨舒适、安全节能、先进易用的家居环境,让住户充分享受到现代科技给居家生活带来的安全、舒适、便利与精彩。

网络层次的划分

根据网络层次的划分，智能家居系统可以纵向分解成6个层次，包括信息采集感知层、命令执行应用层、内部信息传输层、中央处理控制层、外部网络传输层以及远程监测控制层。图2所示是智能家居系统的网络层次。图2中，信息采集感知层负责家庭各类基础信息的收集、取样，并通过传输层将信息传送到处理控制层。主要设备包括以下几方面：温度、湿度、光照、烟感、有害气体、水位、玻璃破碎、红外等各种传感器；水表、电表、煤气表、热表等；各类视频监控摄像头；家庭医疗监测设备；指纹机、读卡器、声音识别器等。

命令执行应用层可根据传输层传送来的操作命令，完成相关任务的执行功能。主要设备包括以下几方面：红外、烟感、喇叭等各种报警器；空调、冰箱、音响、热水器等智能家电；各类智能开关(包括电、水、煤气等)、电源插座；自动窗帘、智能照明、摄像机云台等控制设备；门磁、窗磁等。

内部信息传输层主要负责将采集感知层的信息传送到处理控制层，再将处理控制层的操作命令传输到执行应用层。根据采用设备的不同，本层可以采用有线或无线技术进行信息传输，也可以两种技术混合使用。

中央处理控制层负责对采集感知层和外部网络传输层传送来的信息进行分析、处理、存储和分配，并根据系统预先设定的程序规则，向执行应用层发出任务指令。这部分主要设备包括：中央控制器；信息处理服务器；智能网关；各类路由、交换设备；各类控制面板、无线遥控器等。

外部网络传输层主要是指各类公共网络或专用网络，如有线电视网、固定电话网、移动通信网以及小区局域网和供电网络等。它的主要功能包括：为家庭提供电视、电话、宽带等多媒体信息服务；将家庭相关信息传送到有关部门，如医疗监测数据、消费(水、电、煤气、热能等)信息等；将远程监控设备的控制命令传送到中央处理控制层。

远程监测控制层是现在智能家居系统的主要特色，实现了在任何时间、任何地点都可以监测和控制家居环境和设备 的功能。主要包括手机、PDA、笔记本等无线监控设备和计 算机、固话等有线监控设备。

智能家居是一个多功能的技术系统，包含的内容比较多, 家庭内各子系统和设备都是通过智能的家庭网络实现网络化、智能化。相信不久的将来，甚至日常器具也可以通过增加其内在智能，在网络上发送信息，为人们提供更丰富的智能服务。今后，统一的网络结构和控制平台，灵活的接入方式，高可靠性和兼容性，低成本，提供舒适、安全和高效的家庭环境, 是智能家居发展的目标。