胡 燕，鄭運(yùn)剛

（四川郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610067）

隨著信息化技術(shù)的逐步發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益完善、可應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)載體的日益豐富和大帶寬室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)入戶(hù)戰(zhàn)略的逐步推廣，智慧化信息服務(wù)進(jìn)家入戶(hù)成為可能。居民通過(guò)電視機(jī)遙控器、手機(jī)等終端即可實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，方便快捷地享受到智能、舒適、高效與安全的家居生活。

智慧家庭綜合了互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算處理、網(wǎng)絡(luò)通信、感應(yīng)與控制等技術(shù)，被認(rèn)為是下一個(gè)藍(lán)海市場(chǎng)。智慧家庭的范疇不僅限于家庭娛樂(lè)和家居控制（比如開(kāi)關(guān)、燈光、溫濕度控制等），在不遠(yuǎn)的未來(lái)，能源、醫(yī)療、安防、教育等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也都將與家庭應(yīng)用密切結(jié)合。市場(chǎng)預(yù)測(cè)，我國(guó)智慧家庭規(guī)模將不斷擴(kuò)大。

1 智慧家庭定義

智慧家庭是智慧城市的最小單元，是以家庭為載體，以家庭成員之間的親情為紐帶，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低碳、健康、智能、舒適、安全和充滿(mǎn)關(guān)愛(ài)的家庭生活方式。智慧家庭是智慧城市的理念和技術(shù)在家庭層面的應(yīng)用和體現(xiàn)。智慧家庭主要由智能終端、信息網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用服務(wù)3部分組成[1]。

2 智慧家庭產(chǎn)品

2.1 智能安防系統(tǒng)產(chǎn)品

安防系統(tǒng)是以運(yùn)用安全防范產(chǎn)品和其他相關(guān)產(chǎn)品所構(gòu)成的入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、防爆安全檢查等的系統(tǒng)；或是由這些系統(tǒng)為子系統(tǒng)組合或集成的電子系統(tǒng)。而一個(gè)完整的智能安防系統(tǒng)主要包括門(mén)禁、報(bào)警和監(jiān)控三大部分。其主要產(chǎn)品有煙霧報(bào)警器、門(mén)窗磁、人體感應(yīng)、攝像頭、水浸探測(cè)器、多功能網(wǎng)關(guān)、智能門(mén)鎖、智能貓眼。

2.2 智能健康系統(tǒng)產(chǎn)品

智能家居中的健康管理一般包括空氣質(zhì)量檢測(cè)、人體健康狀況監(jiān)測(cè)等功能，一般數(shù)據(jù)都可以共享到云端。同時(shí)健康管理系統(tǒng)也是從智能家居到智慧社區(qū)過(guò)度的一個(gè)重要子系統(tǒng)，也是養(yǎng)老地產(chǎn)的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也是各智能家居廠家越來(lái)越重視的功能。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，國(guó)內(nèi)智能家居做得相對(duì)較好的杭州鴻雁，在健康管理這塊雖然產(chǎn)品并不多，但是做得都還不錯(cuò)，比如空氣質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備有兩種，一種是直接即插即用型的，直接插在插座上就行了，可以通過(guò)手機(jī)APP來(lái)查看各種數(shù)值，還有一種是墻面式的，跟插座一樣直接安裝在墻體里面，數(shù)值直接限時(shí)在液晶面板上，而且這兩種外觀都很討喜。智能健康系統(tǒng)產(chǎn)品主要有溫濕度探測(cè)器、PM2.5探測(cè)器、米家藍(lán)牙溫濕度計(jì)、米家空調(diào)伴侶、掃地機(jī)器人、加濕器、空氣凈化器、智能體脂秤。

（3）智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品主要包括AI智能音箱、萬(wàn)能遙控器、智能家電＋傳統(tǒng)家電。

（4）全屋智能系統(tǒng)產(chǎn)品主要包括墻面開(kāi)關(guān)（單/雙開(kāi)）、墻面無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)（單/雙開(kāi)）、無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)、人體感應(yīng)、床頭燈、臺(tái)燈、吸頂燈、智能窗簾電機(jī)[2]。

3 智慧家庭應(yīng)用系統(tǒng)

（1）智能影音系統(tǒng)：集成HIFI背景音樂(lè)、高清影視、高清環(huán)繞音效、大電影或投影幕布，設(shè)計(jì)出令人驚嘆的家庭影音娛樂(lè)系統(tǒng)，體驗(yàn)極致影音效果。

（2）智能安防系統(tǒng)：整合你的燈光、門(mén)鎖、門(mén)窗磁、視頻監(jiān)控、煤氣檢測(cè)等安防功能，讓您的家更加安全，隨時(shí)隨地通過(guò)手機(jī)APP了解家的一切。

（3）智能控制系統(tǒng)：通過(guò)智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)家中燈光、智能電器、安防設(shè)備、家庭空氣質(zhì)量等進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，即使出門(mén)在外也能掌控家中一切。

（4）智能照明系統(tǒng)：精細(xì)高效地控制您家中的燈光、窗簾，根據(jù)您設(shè)定的情景模式，營(yíng)造溫馨、舒適氛圍，帶給您方便與節(jié)能的生活環(huán)境。

式（8）表明圓周系統(tǒng)下的模校正因子k在N次迭代后，其值趨近常數(shù)0.607253，式（9）表明CORDIC算法收斂的最大角度為99.872。，即CORDIC算法的收斂范圍為[-99.872。，99.872。][10]。

（5）智能環(huán)境系統(tǒng)：根據(jù)空氣質(zhì)量、室內(nèi)溫度自動(dòng)調(diào)整窗戶(hù)、窗簾開(kāi)合并發(fā)送指令對(duì)空氣凈化器、空調(diào)、風(fēng)扇、加濕器等進(jìn)行開(kāi)/關(guān)，保障您室內(nèi)控制質(zhì)量、室內(nèi)溫度穩(wěn)定給家人一個(gè)健康舒適的環(huán)境。

（6）智能組網(wǎng)系統(tǒng)：千兆光纖入戶(hù)、千兆WiFi無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)千兆覆蓋，無(wú)死角的無(wú)線(xiàn)WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋，無(wú)論您在家里任何位置都可暢想高速網(wǎng)上沖浪。

4 智慧家庭應(yīng)用推廣

智慧家庭提供的服務(wù)平臺(tái)能夠給人們的生活帶來(lái)全新的體驗(yàn)，真正做到安全、便利、舒適、節(jié)能、智能，主要表現(xiàn)為以下方面。

4.1 提升了政務(wù)服務(wù)、生活服務(wù)的信息化

通過(guò)使用機(jī)頂盒、手機(jī)終端等載體，建立信息化服務(wù)平臺(tái)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)政務(wù)服務(wù)、社會(huì)服務(wù)信息化，從而一步步實(shí)現(xiàn)智慧化。智慧家庭能夠把我們的家庭生活和社會(huì)生活通過(guò)信息化手段有機(jī)聯(lián)系并融合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)“在家，世界觸手可及；在外，家庭近在咫尺”的生活境界。

4.2 進(jìn)一步擴(kuò)大消費(fèi)能力，促進(jìn)人們的生活進(jìn)步

智慧家庭將技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用、服務(wù)和社會(huì)、社區(qū)、家庭、個(gè)人等單元密切聯(lián)系起來(lái)，體現(xiàn)出科技創(chuàng)新對(duì)于提升消費(fèi)水平、推動(dòng)人文生活進(jìn)步的巨大力量。

4.3 助力社會(huì)管理和公共服務(wù)實(shí)現(xiàn)智能化

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)結(jié)構(gòu)在改革開(kāi)放后發(fā)生了重大變化，目前正處于社會(huì)全面轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。智慧家庭能有效地促進(jìn)消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，成為創(chuàng)新社會(huì)管理以及社會(huì)服務(wù)的有效手段，并且能夠較好地實(shí)現(xiàn)家庭、社區(qū)、社會(huì)管理的統(tǒng)籌發(fā)展。伴隨著我國(guó)的醫(yī)學(xué)進(jìn)步，人類(lèi)的壽命越來(lái)越長(zhǎng)，帶來(lái)的是老年人在家停留的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，如何提高老年人生活質(zhì)量的問(wèn)題。

探索一種新的居家養(yǎng)老式服務(wù)模式，從而有效地應(yīng)對(duì)老齡社會(huì)到來(lái)，已成為當(dāng)前比較急迫的社會(huì)問(wèn)題。智慧家庭的出現(xiàn)，能夠讓家庭與社會(huì)通過(guò)信息化手段方便地保持密切互動(dòng)和聯(lián)系。

4.4 擴(kuò)大內(nèi)需，助推產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)

廣州中國(guó)科學(xué)院軟件應(yīng)用技術(shù)研究所開(kāi)發(fā)的智慧家庭服務(wù)平臺(tái)的高端用戶(hù)只需外接鼠標(biāo)、鍵盤(pán)，就可以實(shí)現(xiàn)電腦的大部分功能，比如：上網(wǎng)查看、查詢(xún)各種資料，瀏覽網(wǎng)頁(yè)信息等[3]。

5 智慧家庭組網(wǎng)方式

根據(jù)用戶(hù)的需求和家庭網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀（網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、綜合布線(xiàn)），采用專(zhuān)業(yè)化的設(shè)計(jì)方法和工具，匹配最合理的智能組網(wǎng)設(shè)備，設(shè)計(jì)用戶(hù)滿(mǎn)意的智能組網(wǎng)方案。

組網(wǎng)方案，主要分以下4個(gè)場(chǎng)景。

（1）小戶(hù)型：?jiǎn)伍g、一室一廳或兩室一廳等（60～80 m2）。戶(hù)型特點(diǎn)：戶(hù)型比較方正。合理考慮用戶(hù)家庭布局，在整個(gè)房間最優(yōu)位置安裝天翼網(wǎng)關(guān)，確保信號(hào)全覆蓋。使用材料可以是一個(gè)大功率的天翼網(wǎng)關(guān)。

（2）大戶(hù)型：三室一廳、四室兩廳等（100 m2以上）。

戶(hù)型特點(diǎn)：戶(hù)型比較方正。在匯聚處客廳的位置架設(shè)天翼網(wǎng)關(guān)，確保信號(hào)覆蓋用戶(hù)客廳和餐廳；主臥和臥室信號(hào)覆蓋較弱，用戶(hù)可以自行選擇是否需要增加信號(hào)，購(gòu)買(mǎi)有線(xiàn)面板AP。使用材料可以是一個(gè)大功率的天翼網(wǎng)關(guān)和一個(gè)有線(xiàn)AP。

（3）復(fù)式：兩層樓房等住宅環(huán)境。

戶(hù)型特點(diǎn)：兩層樓，樓上臥室無(wú)網(wǎng)線(xiàn)。在樓下匯聚處客廳的位置架設(shè)天翼網(wǎng)關(guān)，確保信號(hào)覆蓋用戶(hù)餐廳和樓下衛(wèi)生間；樓下客廳和客房使用面板AP；樓上連接節(jié)點(diǎn)務(wù)必使用面板AP；樓上主臥無(wú)網(wǎng)線(xiàn)，只有有線(xiàn)電視口，通過(guò)WOC技術(shù)橋接方式，連接面板AP，實(shí)現(xiàn)本點(diǎn)無(wú)線(xiàn)覆蓋。使用材料：1個(gè)主設(shè)備＋N個(gè)延伸設(shè)備；1個(gè)利用同軸電纜（有線(xiàn)電視）實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)信號(hào)增益。

（4）別墅：兩層及以上樓房，多個(gè)房間或有室外花園等。

戶(hù)型特點(diǎn)：頂樓無(wú)網(wǎng)線(xiàn)，室外無(wú)供電。在樓道建立機(jī)柜控制中心；充分考慮每個(gè)平面樓層獨(dú)立布局，每個(gè)房間盡量使用面板AP覆蓋；同時(shí)兼顧室外和庭院的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，方便用戶(hù)架設(shè)視頻監(jiān)控等智能設(shè)備；因室外攝像頭無(wú)供電，可以使用POE反向供電技術(shù)。使用材料：1個(gè)主設(shè)備＋N個(gè)延伸設(shè)備。

6 結(jié)語(yǔ)

智慧家庭在各類(lèi)國(guó)內(nèi)外大片的場(chǎng)景，已經(jīng)可以成為現(xiàn)實(shí)，如天亮窗簾打開(kāi)，走進(jìn)客廳電視打開(kāi)，關(guān)門(mén)自動(dòng)關(guān)燈，回家之前預(yù)先打開(kāi)空調(diào)、燒好熱水、煮好飯，通過(guò)手機(jī)終端隨時(shí)了解冰箱存貨的情況，設(shè)置下雨自動(dòng)關(guān)窗戶(hù)，隨時(shí)監(jiān)控家里的情況，實(shí)時(shí)讀取家里數(shù)據(jù)中心的各種數(shù)據(jù)，讓人們的生活質(zhì)量提升了一個(gè)臺(tái)階?？梢哉f(shuō)，智慧家庭發(fā)展前景很廣。智慧家庭的涵蓋范圍很廣，除了常用家電設(shè)備外，還包括照明、監(jiān)控、三表計(jì)量、供水供暖甚至開(kāi)關(guān)插座等。但是智慧家庭中帶來(lái)的安全性考慮也不容忽視。因此，需要從源頭上保護(hù)好智能家居使用者的隱私安全。