智能住宅技术与发展
一、智能住宅与智能居住需求
住宅小区智能化是社会经济技术发展的需要。改革开放以来，我国住宅建设取得了历史性突破。由解决“有无”的严重数量短缺，过渡到“数量型”与“质量型”并重的时代，并开始向世界“舒适标准”的方向迈进。目前，智能化住宅建设已被提上建设日程。
1、 智能住宅的概念：智能住宅从原理上讲应该是智能建筑的一种，是将建筑、设备、运行服务及管理等要素进行综合优化，使其发挥多功能、高效益和高舒适性的住宅建筑及运营模式。与智能的写字楼、商务中心不同，是将高科技成果及先进的设备、思想、运行模式及住宅建设(区)集成设计，并以方便、简易、友好的方式呈现给用户的一种居住模式。
2、 人对智能居住的需要：住宅是人类栖息、生活的重要建筑场所。随着智能化技术在建筑中的应用，作为家庭载体的住宅对智能化的要求大致呈现以下几个方面：1)高度安全性的要求，包括防火、防盗、防爆、防泄漏等。2)舒适的物质环境与物理环境。3)先进的通讯设施与完备的信息处理终端设备。4)家用电器与设备的自动化、遥控化、综合及智能化控制。5)资源使用及支付方式的网络化、智能化。6)家庭化工作模式的需求。
人对智能化住宅的要求及智能建筑技术的形成、演变与发展经历了几个过程，即电器化、自动化、智能化，并且在相当的一段时间内是同时存在、交替发展。
二、智能化住宅适用技术
智能住宅集成了众多技术，并且还在迅速发展适用的技术。下面仅就近年来的智能住宅建设中较有特色并适用的一些新技术作一介绍。
(一)“家庭总线”与“家庭控制器”
1、 家庭总线：早在1979年，美国的斯坦福研究所提出了将家电及电气设备的控制线集成在一起的家庭总线(HOMEBUS)，并成立了相应的研究会进行研究。80年代中期，日本大力推进家庭自动化(HE)，成立了家庭总线(Home Bus Sytem 简称HBS)研究会，并在日本邮政省和通产省的指导下组成HBS标准委员会。1988年HBS标准委员会公布了他们的家庭总线系统的标准。HBS系统由一条同轴电缆和4对双绞线构成，前者用于传输图象信号，后者用于传输语音、数据及控制信号。各类家用设备与电气均按一定方式与HBS相连。这些电气设备既可在室内进行控制操作，也可在异地通过电话线进行遥控器操作，一旦出现意外(如火灾、盗窃、泄漏等)可自动或人工与外界(小区管理处、消防、保安等)联系、报警。近年来，为了适应大型居住区的需要又推出了超级家庭总线(S—HBS)。
2、 超级家庭总线：智能住宅群所用的超级家庭总线S—HBS是在更大范围内的总线模式，HBS的信息通过G/W接口与S—HBS相联，以实现局域网。在S—HBS系统上可挂上几千个G/W接口，即可有几千套智能住宅上网。住区的公共服务机构也可由G/W接口入网，届时对住户设备进行遥测、遥控及响应服务。HBS是智能住宅的基本单元，也是智能住宅的核心。近年来，国内也提出并实践了“家庭控制器”的概念。
3、 家庭控制器：按照智能住宅的系统，可将家庭控制器的组成分成家庭控制器主机；家庭通信网络单元；家庭设备自动化单元和家庭安全防范单元四个大部分。
A、家庭控制器主机：由中央处理器cpu、通信模块组成。
B、家庭通信网络单元：由电话通信模块、计算机互联网模块、CATV模块组成。
C、家庭设备自动化单元：照明监控模块、空调监控模块、电器设备监控模块和电表、水表、煤气数据采集模块组成。
D、 家庭安全防范单元：由火灾报警模块、煤气泄漏报警模块、防盗报警模块和安全对讲及紧急呼救模块组成。
(二)有线电视网作为传输介质的网络技术
1、 布线方式比较：智能住宅的网络建设按载体大致可分为三类：有线电视综合信息网、电话线和单独布线的智能住宅网。单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术，单独拉线，这样导致住宅内到处都是弱电管线，增加了投资，同时也不利于今后的维护管理，从长远的角度来看，这种方式在住宅的建设当中是不可取的。电话网智能住宅是通过电话网来实现智能住宅的信息传输。通过电话网不用单独布线，节约了投资，也有利于日后的维护管理，但其传输速率和频率都有限。国内常采用的做法是在住宅区内采用综合布线技术，远传采用电话网，同样具有单独布线的弱点。并且，目前电话线路传不了电视节目。而通过有线电视综合信息网的智能住宅的建设最适合中国的国情，是一种很有前途的模式。
2、 有线电视线作为传统介质的特点：采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术，在有线电视HFC网上，除传送常规的广播电视信号外，还可以进行高速的数据传输，实现图象、数据和语音“三线合一”。采用有线电视的HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网，不仅在功能上完全满足要求，而且大大地简化了小区布线，节约了大量的人力、物力和资金。由于其频带宽，具有极大的多次开发余地，基本上能保证住宅小区内的信息传输网在今后二十年内不落后，避免了重复投资，保护了房地产开发商和住户的利益。住户需要某种功能的时候，可以在现有的基础上，加分支器来扩展接口。
利用现有的有线电视双向网络作为智能化小区的传输网，将总控中心可以设在有线电视网能达到的任何地方，实现如下功能：有线电视CATV、视频点播(VOD)、计算机网络、室内防盗、室内远程抄表、小区信息查询和电视门铃。HFC网络的同轴电缆进入用户家，连到了一个电缆数据终端上，电缆数据终端分别和有线电视、家用计算机和门铃系统相连。电缆数据终端可以通过无线或有线的方式和防盗控制器、紧急求助按钮、水表、电表、煤气表、烟雾探测器、煤气报警和自动关断器以及家电控制器相连。
在普通的楼梯口的防盗门上装一个微型摄象头，通过一个混频器和有线电视网像连，将这个信号调到有线电视网上的一个空闲频道上，当有人按门铃时，将电视调到指定的频道上就可以看见按门铃的人。
将双向的HFC网络的上下行中各划出一定的带宽用于传输数据业务，将HFC网和大众信息网、商业销售网、图书情报网、医疗网、机关团体网、校园网、金融证券网、公司企业网、银行和国际互联网相连。和银行联网后，就可以实现交费的自动化。住户配备CABLE MODEM(电脑调制解调器)，通过个人电脑访问上述的各种网络，在家里进行电子邮件的传递、远程网的登录、股票操作、语音与传真服务、远程购物、远程教育、远程医疗诊断和咨询，以及有线电视系统所能提供的所有服务，如视频点播和付费电视等。
3、 系统功能的扩展：通过相应接口，对小区的外围实现如下功能：室外监控、停车场的管理与计费、保安员的自动化管理、电梯和水箱监控。还可在室外相应的场所设立音箱和信息公告牌，在有线电视网上的相应频道播放轻松愉快的背景音乐，以烘托和调节住宅区的气氛，通过有线电视综合信息网发布小区信息。
4、 应用实例：深圳市住宅智能化建设中，对比了多种方案，最后确定利用有线台的有线电视综合信息网来做梅林一村的智能化。梅林一村近7000户，现已投入运行，效果良好。这套系统已获得有关方面的认可。利用现有的双向有线电视网完全可以实现智能住宅区的安全自动化、通信自动化和管理自动化。采用这种系统，在亚洲是第一次，填补了国内空白。利用现有的有线电视网络，完全解决了住宅区内的综合布线问题，大大地减少了布线的复杂程度，节约了资金。
(三)远程读表与远程付费
目前，在我国仍采用人工查收电、水、煤气表的形式，这种形式不仅费时费工，而且查收数据误差较大、抄表周期长，导致总表与分表数据相差甚远。采用电、水、煤气的户外及远程计量方式，可大大提高查表的准确性、一致性和工作效率。应用计算机、通信、自动化控制技术的电、水、煤气自动计量计费与付费系统将取代人工读表和收费。
1、 总线式集中电、水、煤气自动计量计费系统
A、系统组成：总线式集中电、水、煤气自动计量计费系统是由电表、水表、煤气表、采集器、抄表主机、管理中心计算机、电力公司计算机、煤气公司计算机、自来水公司计算机、热力公司计算机、银行计算机和便携式终端组成。
B、工作方式：该系统采用光电技术，对电表、水表、煤气表的转盘信息进行采样，采集器记录数据。所< |
