以下將介紹智能家居系統(tǒng)的組成,以及它是如何通過C-Bus智能控制系統(tǒng)、Minder家居安防系統(tǒng)利用無線網絡技術來實現(xiàn)上述功能的。
2.1 C-Bus智能控制系統(tǒng)
C-Bus智能控制系統(tǒng)是一種總線型的系統(tǒng),所有元件只需通過5類雙絞線為介質的總線,按自由拓撲(干線型、星型、混合型等,但不接受環(huán)型)形式聯(lián)接,構成一套C-Bus控制系統(tǒng)。C-Bus元件均內置微處理器和存儲單元,每個元件在網絡中均有惟一的地址碼以供識別。可以對每個元件進行編程,將控制參數分散存儲在各元件的芯片中。通過輸出元件控制各回路負載。
C-Bus系統(tǒng)中包含了3類元件:系統(tǒng)元件、輸出元件、輸入元件。
(1)系統(tǒng)元件:主要是各種接口,如計算機接口將C-Bus信號轉換成計算機RS232端口信號;網絡接口將C-Bus信號轉換成網絡的TCP/IP信號;電話接口將C-Bus系統(tǒng)與市電網聯(lián)接,實現(xiàn)電話遠程遙控。
(2)輸出元件:包括開關輸出、調光輸出、模擬量輸出和紅外線輸出,開關輸出可以控制燈或窗簾等家電開關;調光輸出用于控制燈光調光;模擬量輸出不僅可以控制熒光燈等各類燈光調光,而且可以用于某些電器的模糊控制,如百頁窗的開啟角度等;紅外線輸出實現(xiàn)紅外遙控控制家電;
(3)輸入元件:包括C-Bus控制面板、有線觸摸屏、紅外探測器、亮度傳感器等。C-Bus控制面板以按鍵數量分為2鍵、4鍵和8鍵面板,控制面板上的每個按鍵均可通過編程,實現(xiàn)對燈光調光開關控制、窗簾開關控制、空調電視等的開關調溫、調臺控制,設定場景效果。如將主臥室的一個按鍵設為睡覺場景,主人按了這個按鍵后,燈光緩慢關滅,窗簾關閉,空調調節(jié)至睡眠狀態(tài)。在控制面板的計算機編程界面上,其按鍵有十幾種功能備選,其中在場景功能的編程中,我們可以用一個按鍵控制多個家電和多個燈光回路,定義好每個燈光回路或家電的狀態(tài)之后,我們再按壓此按鍵時,其控制的燈光及家電將自動進入所設的狀態(tài)。這就實現(xiàn)了我們所要求的場景控制。
有線觸摸屏的功能及編程方式類似于控制面板,但在控制界面上更為人性化。我們在控制頁面上可以編輯各種圖形或文字說明,還可粘貼所控制區(qū)域的平面圖,并將燈和電器的圖例放置在相應位置。不僅能通過點擊觸摸屏上的圖例,對燈和各種電器實現(xiàn)控制,而且還能根據圖例知道它們的狀態(tài)。
紅外探測器、亮度傳感器用于實現(xiàn)“人來開燈,人走關燈”和根據環(huán)境亮度調節(jié)燈光。
2.2 Minder家居安防系統(tǒng)
Minder家居安防系統(tǒng),包括安防主機、控制鍵盤、擴展模塊及各種安防探頭。我們將安防探頭按防區(qū)分別接入主機的輸入端子,將聲光報警器接入主機的輸出端子,再將用于設防撤防的控制鍵盤用5類雙絞線與主機聯(lián)接,組成一套安防系統(tǒng)。在發(fā)生警情后,系統(tǒng)不僅能發(fā)出聲光報警,而且能自動根據報警類型,撥打不同的報警電話,如有人非法闖入,系統(tǒng)在給主人撥打電話的同時還能給110匪警臺撥打電話。Minder家居安防主機具有很強的邏輯編程功能,且其輸入端子不僅能接人干接點信號,而且能接人各種模擬信號,如我們可以將土壤濕度探測器、風速探測器等與Minder主機聯(lián)接,主機就能根據我們預先設置的邏輯關系,判斷是否需要給花園的草坪灌溉。Minder主機還能直接通過C-Bus總線與C-Bus控制系統(tǒng)聯(lián)接,使之成為C-Bus系統(tǒng)的一員,實現(xiàn)兩者的聯(lián)動控制。如在發(fā)生報警時,Minder主機可以控制C-Bus系統(tǒng)中所控制的燈光點亮。也可以在離家時,按C-Bus控制面板上“離家場景”的按鍵,此時不僅所有的燈光窗簾關閉,同時安防系統(tǒng)也進行了設防狀態(tài)。[nextpage]
3 智能家居系統(tǒng)構建
通過上文的介紹,使讀者了解了家居智能化系統(tǒng)的主要組成部分的基本原理及功能,接下來介紹整個系統(tǒng)是如何搭構的。
根據需要在控制箱內安裝C-Bus輸出元件,輸出回路用于控制燈光、窗簾等設備的調光或開關。在電視或空調的附近安裝C-Bus紅外線輸出插座,輸出紅外線信號控制電視或空調,并將這些C-Bus元件通過C-Bus總線接入C-Bus控制系統(tǒng)。根據需要在墻面上設置C-Bus輸入元件,如:有線觸摸屏、控制面板等,同樣是通過C-Bus總線將輸入元件接入C-Bus系統(tǒng)中,即可對輸出元件實現(xiàn)控制。再將Minder家居安防系統(tǒng)通過C—Bus總線聯(lián)接到C-Bus系統(tǒng)中,這樣就形成了一套能實現(xiàn)家電及安防控制的家居智能化系統(tǒng)。如需要遠近距離控制功能,可加入電話接口與市話網聯(lián)接,實現(xiàn)電話遠程遙控。加入網絡接口和家庭服務器與網絡聯(lián)接,實現(xiàn)網絡遠程遙控。在系統(tǒng)中加入無線網接人點(AP)和帶無線網卡的無線觸摸屏或PDA掌上電腦,就能實現(xiàn)近距離的無線遙控,成為家庭控制中心通過這樣的一套系統(tǒng),即可實現(xiàn)開發(fā)商要求的所有功能。
4家居智能化系統(tǒng)設計
下面介紹家居智能化系統(tǒng)設計。我們首先根據控制要求,設計出控制系統(tǒng)圖。通過C-Bus調光、開關輸出元件控制別墅照明;C-Bus紅外線輸出元件控制家庭影院、空調及鍋爐系統(tǒng);庭院澆灑、窗簾控制等通過C—Bus開關輸出元件的接點信號來控制其開關;Minder系統(tǒng)完成家庭安防及消防的控制;無線觸摸屏及無線網絡可以實現(xiàn)小區(qū)網絡信息服務的功能。其次根據別墅的平面圖和照明圖設計智能家居的布線圖,每層設一臺智能控制箱,控制箱內設C-Bus系統(tǒng)的輸出元件。將每層需要控制的燈光回路、窗簾及庭院澆灑回路通過BV導線引入本層的控制箱;在需要控制的家庭影院、空調及鍋爐設備的附近設置C-Bus紅外線輸出元件,并通過C-Bus總線(5類雙絞線UTP5)將本層所有的紅外線輸出元件及C-Bus系統(tǒng)輸入控制面板聯(lián)接 (星型聯(lián)接、干線型聯(lián)接或復合型聯(lián)接均可),最后將總線引至控制箱。在地下室設一臺總控制箱,箱內安裝C-Bus輸出元件、Minder安防主機和家庭服務器、網絡路由器等。將安防門磁開關、紅外探測器、消防溫感、煙感、煤氣探測器、緊急按鈕等按防區(qū)通過RVV控制線引入Minder安防主機;在別墅大門處安裝一個Minder控制鍵盤,通過5類雙絞線(UTP5)與Minder主機聯(lián)接;在別墅顯眼的位置設聲光報警器,通過RVV控制線接總控制箱的Minder主機,并將電話線接人Minder安防主機,實現(xiàn)電話報警和電話遙控。將小區(qū)局域網的人戶端與總控制箱的網絡路由器和家庭服務器聯(lián)接,并通過5類雙絞線(UTP5)聯(lián)接放置在別墅一層天花上的無線AP。別墅家居智能化系統(tǒng)的平面布線圖設計完成后,再通過精心施工和編程調試,即可為業(yè)主提供一套實用、完備而且充滿個性的家居智能化系統(tǒng),創(chuàng)造一個舒適的生活環(huán)境。