嵌入式智能家居-项目分析

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Multi-core Programming,*,中山大学Intel,嵌入式技术,实验室,智能家居安全监控系统项目分析,1,智能家居的概念,根据最新的定义（中国智能家居网 2009年4月15日），智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。,2,智能家居有哪些称法？,智能家居最常见的称法还包括智能住宅，在英文中常用Smar

2、t Home。与智能家居的含义近似的还有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital family）、家庭网络（(Home networking）、网络家居（Network Home）,智能家庭/建筑（Inte1ligent home/building）、在香港、台湾等地区还有数码家庭、数码家居等称法。,3,智能家居的起源,20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化（HE，Home Electronics）出现。80年代中期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为 一体后

3、，形成了住宅自动化概念（HA，Home Automation）。80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型。,4,项目分析,现状分析,市场分析,功能分析,方案设计,技术标准,项目实施,5,发展的现状,国外智能家居现状,第一幢智能建筑1984年,美国,美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案,智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。,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”推出上

4、了新加坡模式的家庭智能化系统,目前在新加坡也有近30个社区(住宅小区)近5000户的家庭采用了“家庭智能化系统”,美国已有近四万户家庭安装了这一类的“家庭智能化系统”,三星在中、韩两国同时推出其智能家居系统，通过机顶盒和网络，将家居自动化控制、信息家电、安防设备以及娱乐和信息中心这四部分集成一个全面的，面向宽带互联网的家居控制网络。,6,发展的现状,国内智能家居现状,智能家居是基于小区的多层次家居智能化解决方案。,在传统“智能小区”的基础上实现了向家的延伸。,2000年概念年：通过媒体的广泛宣传，居民接受智能家居概念，开发商在住宅的设计阶段也已经或多或少考虑了智能化功能的设施。,2001年研究

5、开发年：引进一些国外的系统和产品，参考设计研发；,2002年2003年,实验年：,部分高档和中档的住宅小区和私人住宅，实现一般意义上的智能化；,国外的系统和产品也将在这一年开始以较大的规模进入中国市场；,陆续出台关于智能家庭网络系统的各种标准,根据这些标准陆续研发 系列产品并投入市场。,2003年2004年,推广年,我国自行研制的系统已经较为成熟，并有能力与国外的系统和产品相抗衡；,新建的住宅和小区大部分配备一定的智能化设施和设备；,2005年2007年,普及年：,整个市场将是以我国自行研究和开发的系统和产品为主；,真正智能家庭网络的大市场 开始形成,7,市场分析,兴起于九十年代的末期。,建筑

6、智能化技术与应用的成熟催生智能家居市场,最早以智能小区住宅智能化系统面目出现,用户需求未被有效激发，基本应用占主导,个性化、艺术化特点不明显,多种技术和解决方案并存，产品竞争上升到标准竞争,国内厂商占市场主导,2007,年销售额达,30,亿元,8,市场分析,9,市场分析,10,市场分析,主要发展趋势,1。多媒体更多地介入智能家居，并逐渐将占主要地位,2。综合的体系结构是未来智能家居的主要体系,3。系统的标准化和市场的规范化是智能家居发展的基础,11,市场分析,1。多媒体更多地介入智能家居，并逐渐将占主要地位,（1）,单一的安防和灯光的控制与监测,（2）,家居中各种设备的控制与监测,（3）,多媒

7、体和娱乐逐渐进入并成为智能家居的主要关注的功能,（4）,多个部门的逐渐融合和统一,12,广播电视部：节目源和传统概念的优势,电信部门：基础设施和网点多的优势,家电行业：终端产品和设备维护的优势,IT,行业：人才和系统集成的优势,市场分析,13,市场分析,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%.,14,市场分析,2.前景,当前主要是高端市

8、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,15,市场分析,目前智能家居的主要配置,1.基本型 60元/平方米,2.实用型 100元/平方米,3.豪华型 100-300元/平方米,4.超豪华型 500元/平方米,16,市场分析（2007）,家庭户均年收入5.6万元以上，人口约4460万人，1400多万户，占城市人口的 10，总人口的3.5，占全社会消费购买力总和5万亿元的17左右；因此针对这部分人的家庭报警系统其市场总量为1400万套，总市场容量为2

9、80亿元；,2002年市场总量达到接近14亿元的水平，总销售数量为70万套；,每年的增长幅度都在30%以上；,17,功能分析,1.智能家居的目标,舒适丰富的生活环境,身心健康，个性化，,安全有效的防御体系,防火，盗，抢，毒，漏。,方便灵活的生活方式,单一监控，远程监控，医疗，。,高效可靠的工作模式,资料收集，整理，分析，决策，保存，信息交流，。,18,功能分析,2.基本结构,控制网：主要实现对白色家电和设备的控制，调节和监测，如：微波炉，洗衣机，灯光，电动窗帘，防盗报警，医疗紧急报警，自动门，烟雾报警，温度控制和调节，风量控制与调节，各种受动的开关控制，有害气体的监测等。,信息网：主要为黑色家

10、电和设备沟通信息通道和必要的管理，比如：电视机，录/摄象机，计算机，VCD/DVD,数码相机等。,19,功能分析,(1)家庭安防报警,防盗门磁,窗磁报警,门厅非法进入报警,紧急手动报警,可燃气体泄漏报警,对讲门禁,有害气体监测与报警,20,功能分析,(2)公共安防,*视频监控,*周界防范,*电子巡更,*保安无线对讲,*对讲门禁,21,功能分析,(3)信息系统,综合布线,宽带网络,家庭电子屏,多媒体系统,VOD点播系统,家庭网关,音响系统,远程医疗系统,22,功能分析,(4)家用设备的互连和遥控,灯光控制,电动窗帘控制,空气清新系统,消防火灾监测和喷淋系统,空调系统,23,功能分析,(5)物业管

11、理,背景音乐系统,公共照明,交费系统自动抄表,机电设备控制,车库和停车场管理,电子公告,24,安防类,传感报警（防盗、防火、防气）,门禁系统,可视对讲,计量类,收费计量（水费、电费、采暖费、燃气费）,参数监测（温度、湿度、空气质量,）,呼叫类,紧急呼叫,呼叫转移,.,家电设备类,户内集中监控,设备远程控制,网间接口,功能分析,家庭控制网,家庭各设备构成的网络,防盗,可视对讲,灯光控制,家电设备,防火,水、电、气计量,门禁,紧急呼叫,集中监控设备,家庭网络系统,基于低速网的监控平台,社区,小区,家庭,25,功能分析,天然气表,微波炉,报警器,总 线,电 源,BCU,热水器,计算机,BCU,BCU

12、,BCU,BCU,BCU,BCU,BCU,应用程序下载接口模块,RS232,RS232,电话远程监控子系统,网关,TCP/IP,遥控器,主人手机,26,功能分析,典型的智能家居系统应具有的功能特点,安全监控：包括各种报警探测器的讯息采集，开关门报警等如门磁、紧急按钮、红外探测、煤气探测、火警探测等，并完成与住宅小区物业管理和,110报警的联网。,具有功能完善的三表（水、电、煤气）远程传送收费系统；,.家电控制：利用计算机、移动电话、PDA通过高速宽带接入Internet，并对灯具、窗帘、空调、冰箱、电视、洗衣机等家用电器进行远程控制、定时控制。,家居商务和办公：实现网上购物、网上商务联系、视频

13、会议；,家庭医疗保健和监护：利用Internet，实现家庭的远程医疗和监护。,背景音乐：在居室的任何一间房里，包括厨房、卫生间和阳台，均安装背景音乐线，通过多个音源，可以让每个房间都听到美妙的背景音乐。,讯息服务：通过Internet可在任何时间任何地点获得和交换讯息,27,方案设计,数字化智能小区系统控制解决方案,28,方案设计,数字化智能小区系统控制解决方案,29,方案设计,数字化智能小区系统控制解决方案,30,方案设计,数字化智能小区系统控制解决方案,31,方案设计,基于GSM无线智能监控系统方案,32,技术标准,（1）关于智能家居的标准问题，在国际上也没有统一和规范，目前也只是在局部的

14、或者领域方面有些规范。例如,CEB,是消费电子产品的行业标准、,lonwork,的工业标准和,EIB,的低压电气的安装标准等。,33,技术标准,（2）国内刚开始是独立功能的产品，所以在自成小体系中各自有各种自定义的标准（国外标准的变异）,34,技术标准,（3）在信息产业部的主持下制定和发布了易家佳和,IGRS,两个与智能家居有关的标准，对国内外都有影响。,35,技术标准,（4）局域网络,(TCP/IP),和,IPv6,是未来的智能家居主要的通讯协议，与常规的网络标准基本统一。,36,项目讨论分析,37,系统功能,家用电器远程监控,USB视频数据采集,无线网络数据传输,传感器报警数据采集,异常情

15、况报警,GSM短消息收发,重要日志文件保存,38,系统架构,39,系统方案设计,智能家居安全监控系统由深圳亿道电子公司研制的Liod 开发平台、系统扩展板、GSM模块、USB摄像头、无线网络等接口设备组成。,Liod 平台,系统核心平台，主要完成视频数据采集、无线视频数据传输、对GSM收发的短消息进行解析和处理、以及对系统扩展板进行控制；,扩展板电路,传感器报警数据的采集、家用电器开关的控制、于Liod平台的数据通信,GSM模块,短消息的收发；,USB摄像头,视频数据的采集；,无线网络,所有监视信息通过无线网络系统传输到小区的服务器,40,系统特色,系统性：,系统融入家电远程控制；GSM和无线

16、网络通信；视频监控，传感器报警监测，是一个适用于多种环境的集成系统。,兼容性：,用户终端设计手机、PDA；,监测方式多种不同类型的传感器接入。,实时性：,视频数据实时性；报警信息实时性；数据保存实时性。,远距离：,GSM或GPRS网络通信，只要在有网络覆盖到的地方，用户手持设备就能连接监测端。无线网络接入实现覆盖整个社区。,41,模块参数,红外传感器主要技术指标：,（,2,）工作电压：,DC 9V,（,3,）开关持续时间：,5,秒,6,分钟可调,（,4,）感应范围：角度：,90,度,（,5,）距离：,10,米,烟雾传感器主要技术参数如下：,（,1,）静态电流：最大,5,毫安,（,2,）报警时工作电流：最大,50,毫安,（,3,）报警响度：大于,85dB,（,4,）工作电压：,DV9V24V,（,5,）工作温度：,10,45,度,（,6,）烟雾灵敏度：符合,UL,的,217,号标准：每英寸,3.2%,的微弱灰尘，探测器有反应。,煤气传感器主要技术参数：,电源：,9-16VDC,；,电流：静态最大,60mA,报警最大,120mA,；,灵敏度：煤气,0.1-0.5%,；天然气,0.1-0.3