智能家居或樓宇家庭自動(dòng)化

2021-05-25

智能家居或樓宇家庭自動(dòng)化

智能家居是使用聯(lián)網(wǎng)設備來(lái)遠程監控和管理電器和系統（例如照明和暖氣）的住宅。

智能家居技術(shù)通常也稱(chēng)為家庭自動(dòng)化，通過(guò)允許他們控制智能設備（通常是通過(guò)智能家居應用程序）來(lái)為房主提供安全性，舒適性，便利性和能源效率智能手機或其他聯(lián)網(wǎng)設備。作為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的一部分，智能家居系統和設備通常一起運行，在彼此之間共享消費者使用數據，并根據房主的偏好自動(dòng)執行操作。

智能家居技術(shù)示例

技術(shù)進(jìn)入家庭空間的幾乎每個(gè)方面（燈泡，洗碗機等）都看到了智能家居替代品的引入：

智能電視連接到互聯(lián)網(wǎng)，以通過(guò)諸如點(diǎn)播視頻和音樂(lè )之類(lèi)的應用程序訪(fǎng)問(wèn)內容。一些智能電視還包括語(yǔ)音或手勢識別。

除了可以遠程控制和定制之外，智能照明系統還可以檢測到有人在房間內，并根據需要調整照明。智能燈泡還可以根據日光的可用性進(jìn)行自我調節。

智能恒溫器帶有集成的Wi-Fi，可讓用戶(hù)安排，監控和遠程控制家庭溫度。這些設備還可以學(xué)習房主的行為，并自動(dòng)修改設置，為居民提供最大的舒適度和效率。智能恒溫器還可以報告能源使用情況，并提醒用戶(hù)更換過(guò)濾器等。

使用智能鎖和車(chē)庫門(mén)開(kāi)啟器，用戶(hù)可以授予或拒絕訪(fǎng)問(wèn)者的訪(fǎng)問(wèn)權限。智能鎖還可以檢測居民何時(shí)在附近并為他們解鎖門(mén)。

借助智能監控攝像頭，居民可以在外出或度假時(shí)監視他們的房屋。智能運動(dòng)傳感器還能夠識別居民，訪(fǎng)客，寵物和小偷之間的區別，并且如果檢測到可疑行為，則可以通知當局。

寵物護理可以通過(guò)連接的喂食器實(shí)現自動(dòng)化。室內植物和草坪可以通過(guò)連接的計時(shí)器澆水。

提供各種廚房用具，包括智能咖啡壺，它們可以在編程的時(shí)間自動(dòng)沖泡新鮮的杯子；智能冰箱，可以跟蹤到期日期，制定購物清單，甚至根據當前的食材創(chuàng )建食譜；較慢的炊具和烤面包機；以及洗衣間，洗衣機和烘干機。

例如，家用系統監控器可能會(huì )感測到電涌并關(guān)閉電器，或感測到水故障或冰凍管道并關(guān)閉水，從而使地下室不會(huì )泛濫。

智能家居的利與弊

家庭自動(dòng)化最受吹捧的好處之一就是讓房主安心，使他們能夠遠程監控房屋，以應對諸如遺忘的咖啡壺或未鎖上前門(mén)等危險。

家庭自動(dòng)化還可以幫助消費者提高效率。智能家居系統無(wú)需整天離開(kāi)空調，而是可以學(xué)習行為，并確保在房主下班回家時(shí)房屋已被冷卻。家電也是如此。使用智能灌溉系統，僅在需要時(shí)以所需的確切水量澆水。通過(guò)家庭自動(dòng)化，可以更有效地利用能源，水和其他資源，這有助于為消費者節省自然資源和金錢(qián)。

然而，部分由于其技術(shù)特性，家庭自動(dòng)化系統一直在努力成為主流。智能家居的一個(gè)缺點(diǎn)是它們的復雜性。有些人在技術(shù)上有困難，或者會(huì )在不便之處放棄它。智能家居制造商和聯(lián)盟正在努力降低復雜性并改善用戶(hù)體驗，以使各種類(lèi)型和技術(shù)水平的用戶(hù)都可以享受并受益。

為了使家庭自動(dòng)化系統真正有效，無(wú)論制造商如何，設備都必須可互操作，并且使用相同的協(xié)議，或者至少使用互補協(xié)議。由于這是一個(gè)相對較新的市場(chǎng)，因此尚無(wú)家庭自動(dòng)化的金標準。但是，標準聯(lián)盟正在與制造商和協(xié)議合作，以確?；ゲ僮餍院蜔o(wú)縫的用戶(hù)體驗。

另一個(gè)主要問(wèn)題是智能家居安全。NTT Data Corp.在2016年的一份報告發(fā)現，美國80％的消費者擔心其智能家居數據的安全性。如果黑客能夠滲透到智能設備中，則他們有可能會(huì )關(guān)閉電燈和警報并解鎖門(mén)，從而使家中無(wú)力入侵。此外，黑客可能會(huì )訪(fǎng)問(wèn)房主的網(wǎng)絡(luò )，從而導致更嚴重的攻擊或數據泄露。

除了家庭安全以外，許多智能家居反對者還擔心數據隱私。NTT數據報告發(fā)現73％的消費者擔心其智能家居設備共享的數據的隱私性。盡管智能家居設備和平臺制造商可能會(huì )收集消費者數據以更好地定制其產(chǎn)品或為客戶(hù)提供新的和改進(jìn)的服務(wù)，但信任和透明性對于希望獲得新客戶(hù)的制造商至關(guān)重要。

智能家居的工作方式/智能家居的實(shí)施

新建房屋通常是采用適當的智能家居基礎設施來(lái)建造的。另一方面，較舊的房屋可以使用智能技術(shù)進(jìn)行翻新。盡管許多智能家居系統仍可以在X10或Insteon上運行，但藍牙和Wi-Fi已變得越來(lái)越流行。

Zigbee和Z-Wave是當今使用的兩種最常見(jiàn)的家庭自動(dòng)化通信協(xié)議。兩者都使用 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，短距離，低功率無(wú)線(xiàn)電信號來(lái)連接智能家居系統。盡管兩者都針對相同的智能家居應用，但是Z-Wave的射程為30米，而Zigbee的射程為10米，Zigbee通常被認為是兩者中較為復雜的一種。Zigbee芯片可從多家公司獲得，而Z-Wave芯片僅可從Sigma Designs獲得。

智能家居不是各種智能設備和電器的集合，而是可以協(xié)同工作以創(chuàng )建可遠程控制的網(wǎng)絡(luò )的智能家居。所有設備均由家庭自動(dòng)化主控制器（通常稱(chēng)為智能家庭集線(xiàn)器）控制。智能家居集線(xiàn)器是一種充當智能家居系統中心點(diǎn)的硬件設備，能夠感應，處理數據并進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信。它將所有不同的應用程序合并到一個(gè)可由房主遠程控制的單個(gè)智能家居應用程序中。

可以使用原型板從頭開(kāi)始創(chuàng )建一些智能家居系統?？梢宰鳛槔壍闹悄芗揖犹准ㄒ卜Q(chēng)為智能家居平臺）購買(mǎi)其他套件，其中包含啟動(dòng)家庭自動(dòng)化項目所需的部件。

在簡(jiǎn)單的智能家居場(chǎng)景中，事件可以定時(shí)或觸發(fā)。定時(shí)事件基于時(shí)鐘，例如，下午6:00降下百葉窗，而觸發(fā)事件則取決于自動(dòng)化系統中的動(dòng)作；例如，當所有者的智能手機接近門(mén)時(shí)，智能鎖將解鎖，并且智能燈會(huì )亮起。

機器學(xué)習和人工智能（AI）在智能家居系統中變得越來(lái)越流行，從而使家庭自動(dòng)化應用程序能夠適應其環(huán)境。例如，語(yǔ)音激活系統包含虛擬助手，這些助手可以根據居民的喜好和模式來(lái)學(xué)習和個(gè)性化智能家居。

智能建筑

雖然每個(gè)智能家居都是智能建筑，但并不是每個(gè)智能建筑都是智能家居。各種形狀和大小的企業(yè)，商業(yè)，工業(yè)和住宅建筑-包括辦公室，摩天大樓，公寓建筑以及多租戶(hù)辦公室和住宅-正在部署IoT技術(shù)以提高建筑效率，降低能源成本和環(huán)境影響并確保安全性，以及提高乘員滿(mǎn)意度。

智能家居中使用的許多相同的智能技術(shù)都已部署在智能建筑中，包括照明，能源，供暖和空調以及安全和建筑物訪(fǎng)問(wèn)系統。

例如，智能建筑可以使用傳感器檢測房間中有多少人，從而降低能源成本。溫度可以自動(dòng)調節，如果傳感器檢測到會(huì )議室已滿(mǎn)，則打開(kāi)冷空氣，或者如果辦公室中的每個(gè)人都回家，則將熱量調低。

智能建筑還可以連接到智能電網(wǎng)。在這里，智能建筑組件和電網(wǎng)可以彼此“交談”和“聆聽(tīng)”。借助該技術(shù)，可以有效地管理能源分配，可以積極地進(jìn)行維護，并且可以更快地響應停電。

除了這些好處之外，智能建筑還可以為建筑物所有者和管理人員提供預測性維護的好處。例如，當使用傳感器監控肥皂或紙巾分配器的電量不足時(shí)，看門(mén)人可以重新補充洗手間用品?；蛘呖梢灶A測建筑物制冷，電梯和照明系統的維護和故障。

智能家居的起源

隨著(zhù)1975年發(fā)布的用于家庭自動(dòng)化的通信協(xié)議X10，智能家居（曾經(jīng)是Jetsons的夢(mèng)想）得以實(shí)現。X10將120 kHz射頻（RF）數字信息脈沖串發(fā)送到房屋現有的電線(xiàn)上，并將其發(fā)送到可編程的插座或開(kāi)關(guān)。這些信號將命令傳送到相應的設備，以控制設備的工作方式和時(shí)間。例如，發(fā)射器可以沿著(zhù)房屋的電線(xiàn)發(fā)送信號，告訴設備在特定時(shí)間開(kāi)啟。

但是，由于電氣布線(xiàn)的設計并未消除無(wú)線(xiàn)電頻段的“噪聲”，因此X10并非總是完全可靠的。信號將丟失，并且在某些情況下，信號將不會(huì )穿過(guò)以不同極性接線(xiàn)的電路，此外，X10是最初是一種單向技術(shù)，因此，盡管智能設備可以執行命令，但它們無(wú)法將數據發(fā)送回中央網(wǎng)絡(luò )。但是，后來(lái)有兩路X10設備問(wèn)世，盡管成本更高。

當家庭自動(dòng)化公司Insteon在2005年出現時(shí)，它引入了將電線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)信號相結合的技術(shù)。此后出現了其他協(xié)議，包括Zigbee和Z-Wave，以解決X10容易出現的問(wèn)題，盡管X10至今仍是一種廣泛安裝的通信協(xié)議。