未来智能家居高新技术

1、2022/9/7材料10732班 朱强1未来家居 我眼中高新技术博览第1页2022/9/7材料10732班 朱强2引言 进入20世纪90年代后期以来，数字化技术取得了更加迅猛发展并日益渗透到各个领域。随着Internet网向普通家庭生活不停扩展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋显著，智能化信息家电产品已经开始步入社会和家庭。一场家居智能化革命也所以悄然兴起。智能化别墅因为其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点在二十一世纪将成为现代社会和家庭新时尚。利用中央控制系统(Villa Central Control System)将家居中各种各样智能化设备、信息化家电经过智能化控制总线技术连接在一

2、起组成了功能强大、高度智能化家居系统成为家居生活发展趋势。第2页2022/9/7材料10732班 朱强3引言 智能家居技术让您不用再从一个房间到另一个房间去开关窗帘，调整灯光，调整温度，控制音、视频设备，经过触摸屏、遥控器或按键面板，居家生活中整体控制尽在您一指之间第3页2022/9/7材料10732班 朱强4让我们构想一下第4页2022/9/7材料10732班 朱强5您只需轻点一下触摸屏， 房内灯光自动调整亮度，窗帘自动关闭，等离子电视自动打开到您最喜欢电视频道，窗户按照您需要自动调整角度产生最适宜室内光线，晚上当您走到走廊灯光会自动亮起第5页2022/9/7材料10732班 朱强6再想象一

3、下 第6页2022/9/7材料10732班 朱强7 清晨起床时间一到，卧室音响设备就会自动播放您爱听“起床曲”；浴室里电灯也会伴随您进入梳洗时自动亮起，厨房煮咖啡器也会自动煮水，出来时就会有热腾腾咖啡等着您第7页2022/9/7材料10732班 朱强8坐在沙发上轻点一下触摸屏就能够控制家里全部灯并可调整亮度； 躺在床上就能关掉卫生间换气扇； 无须下楼就能为客人打开家门第8页2022/9/7材料10732班 朱强9 天天晚上， 全部窗帘都会定时自动关闭 第9页2022/9/7材料10732班 朱强10下面就让我们进行未来之旅第10页2022/9/7材料10732班 朱强11第1站卧室（1） 这是

4、我们卧室三维结构图，看似普通结构却蕴涵着不一样体系。第11页2022/9/7材料10732班 朱强12第1站卧室（2）工作体系刚一进卧室门门禁系统会开启电脑用纳米针管采取血样（针头极小，我们根本就感觉不到疼痛）分析出血液各组成元素改变情况连接信息处理中心电脑自动配比图案渲染卧室我们身心会很快放松下来利于睡眠第12页2022/9/7材料10732班 朱强13第2站床床能够自动调整温度及通气专用床单，有大量感应器，可感应测量你一夜生理机能并有电脑统计分析并加以反馈，依据反馈信息，床开始调整温度及通气。 第13页2022/9/7材料10732班 朱强14智能家居第14页2022/9/7材料10732

5、班 朱强15第15页2022/9/7材料10732班 朱强16各种各样床 这是我们渲染效果，床由一个一个“球”组装而成。“球”可自由变形，当全部球按照一定方式（如可编辑程序）工作时，我们将会得到不可思仪效果。第16页2022/9/7材料10732班 朱强17各种各样床第17页2022/9/7材料10732班 朱强18第3站倚子我们当代人做在椅子上是为了休息，而未来，做在椅子上是为了检验身体。检验信息会发送到电脑里，进行入库处理。经处理过信息就能调整整个生活系统，包含睡眠和饮食。第18页2022/9/7材料10732班 朱强19各种椅子预览（1）第19页2022/9/7材料10732班 朱强20

6、各种椅子预览（2）第20页2022/9/7材料10732班 朱强21椅子工作原理简析这是椅子后面电脑控制器件，负责数据搜集与简单处理。椅子控制器反馈调整示意图。第21页2022/9/7材料10732班 朱强22第4站沙发 这个坐上去舒适得想睡觉沙发，其实是像一个“大气球”，从充气孔中注入聚苯乙烯球。这个沙发除了材质独特外，也处理普通家俱需要运输问题，沙发中聚苯乙烯球能够运到当地再充入。厂家只需运输折叠外层。当然，我们能够用电脑控制气体冲入与释放。第22页2022/9/7材料10732班 朱强23我们来看一看这个是已经开发出来沙发。有一个USB接口，能够直接接入电脑。这个是未来发展产物，合在一起

7、就能够看成床用，显更为高效。第23页2022/9/7材料10732班 朱强24第5站室内地板 地板是一个巨大传感器：当有些人走进房间时，地板会依据阳光强度，来调整房间内灯光亮度以及空气温度、湿度。同时，地板能在6英寸范围内跟踪到人足迹，在感应到有些人到来时就自动打开照明，离去自动关闭。同时，中央处理器依据屋外气象感知器，控制室内温度和通风情况。 第24页2022/9/7材料10732班 朱强25看看我们感受器这是感受器实体外观，和我们普通地板很像。这是地板下面结构，大量信息传输管道。第25页2022/9/7材料10732班 朱强26看看我们感受器这是我们地板感受器集成控制系统图。这是地面感受器

8、触摸器，可全方面控制和调整地板特征。第26页2022/9/7材料10732班 朱强27第6站全息电视 全息影像其实不是新玩意，在北京天文馆里，戴上专用眼睛就能够看到漂亮天空，就是我们俗称“立体电影”。不过，这只是现在技术，而在未来，我们只需要一个类似矿泉水瓶子大小东西，即可放出三维全息影像. 第27页2022/9/7材料10732班 朱强28让我们来看看你现在所看到就是我们未来电视。只要把下面小东西放到一个地方，手里遥控器便能够控制它了。第28页2022/9/7材料10732班 朱强29第7站厨房（1） 厨房里，家用电器都和家用电脑连接，主人经过家用电脑发出命令，各种烹饪锅内都有测温装置并与控

9、制装置相连，能够确保烹饪时菜肴不过热爆炸或外溢；扫描冰箱存放情况，自动向超市发出需求订单；自动化设备对厨房进行清洁工作，主人下班回到家就能够吃到可口饭菜，而完成这个过程时候可能家里并没有些人。这么厨房你见过吗？第29页2022/9/7材料10732班 朱强30第7站厨房（2）很多时候以为诸如这类前景离我们还很远，顶多不过是一些概念而已。其实，伴随高科技家居生活普及，“未来厨房”离我们并不遥远。 第30页2022/9/7材料10732班 朱强31让我们先目睹一下你可能会问这是什么，这是我们未来“锅”，它全方面接收电脑控制。这是我们末来厨房总体效果图。第31页2022/9/7材料10732班 朱强

10、32再来看看第32页2022/9/7材料10732班 朱强33第7站厨房（3）未来智能化厨房所包括一些技术如： 光电技术、遥测感应技术、遥控技术、计算机 和自动控制技术、远红外线等很多已经成熟， 只是还未全方面普及或者整合到我们日常厨房产品制造之中而已。假如这些技术能在厨房设计和生产中得到整合集成，将给厨房家俱和人们生活带来一场深刻革命。相信伴随高科技家居生活普及，厨房智能化会一步步向我们走来第33页2022/9/7材料10732班 朱强34第8站马桶当前日本松下企业经制造出一个经过检验人体排泄物来测量人体重、脂肪和血糖马桶。马桶测验结果可信，能够交给医生、家人甚至传送到其它家电设备中另外，德

11、国一家企业正推出一款用空气压力代替水流马桶。除了有益于环境保护外，还含有医疗作用。很快未来，马桶将会个人化，以化验人体排泄物，诊疗癌症和怀孕情况。 第34页2022/9/7材料10732班 朱强35这么马桶你见过吗？第35页2022/9/7材料10732班 朱强36让我们走进看一看这是末来马桶结构图。这是它控制显示界面。第36页2022/9/7材料10732班 朱强37第9站智能墙壁 智能墙壁超薄，是一个能够代替水泥新建材，同时还能利用太阳能，为室内提供电能，播放视频、调整温度、供给照明。 能源危机是世界性话题，不过人类要居住就需要建筑材料。怎样处理这一矛盾？美国费城建筑师斯蒂芬基兰和詹姆斯廷

12、伯莱克长久致力于研究会给建筑行业带来革命性改变特殊材料、技术和制造工艺，而且取得了若干项设计大奖。最近，他们又取得了一项含有重大意义创新结果，被他们称为“智能毯”。 “智能毯”外表面带有微型有机光电太阳能电池(OPVs)，能经过吸收阳光来为有机发光二极管(OLED)和内部照明系统提供电能。基兰认为，“尽管现在还有一些技术难关要攻克，不过智能电子墙壁终有一天会成为现实。” 第37页2022/9/7材料10732班 朱强38智能墙壁这是可代替水泥新建材，能利用太阳能，还能调整温度。这是贴在智能墙壁上“智能毯”，有感应能力。第38页2022/9/7材料10732班 朱强39第10站L纸 L纸，是LE

13、D技术与壁纸结合产物，伴随LED技术在感压方面应用不停成熟，逐步开发出了情绪纸，当一人情绪有波动是说话语气语压就会发生显著改变，感压LED会连接电脑信息处理中心，从而输出对应数值，对该数值进行现象处理，便可显出对应影象。 第39页2022/9/7材料10732班 朱强40L纸能不能吸引你？这是情绪纸对比模型。不一样对比设计会显示出不一样效果。这是L纸外观。看上出和普通纸没什么两样。第40页2022/9/7材料10732班 朱强41第11站光纤照明穿墙而过 伴随太阳能技术不停发展与成熟，一个新型能源应用模型光纤照明，在日趋担心能源背影下，应运而生。第41页2022/9/7材料10732班 朱强4

14、2经典效果这是光纤照明在天花板上宣染效果。这是光纤照明在厨房里宣染效果。绝对能够说是美伦美换。第42页2022/9/7材料10732班 朱强43其它效果第43页2022/9/7材料10732班 朱强44第12站浅层地能系统 创新中央液态冷热源环境系统利用清洁可再生浅层地能(热)，能解决了人们生活中三大基本问题：供暖、制冷、生活热水，被教授誉为“二十一世纪取代传统供暖(冷)方式有力竞争者”。 利用这套系统更大意义在于，它降低了人类对不可再生资源依赖程度：如果在1000万平方米建筑物中采取浅层地能，每个采暖季节可以节能37万吨标准煤，从而降低大量污染物排放。与电采暖相比，相当于节省了一个装机容量1

15、00万千瓦中型电厂。 这无疑应证了一句老话：科技改变生活。我们未来定将会是这样！第44页2022/9/7材料10732班 朱强45第13站智能保护系统 房屋安全系数也足够确保，门口安装微型摄像机，除主人外，其它人欲进入门内，必须由摄像机通知主人，由主人向电脑下达命令，大门方可开启。当主人需要时，只要按下“休息”开关，设置在房子四面防盗报警系统便开始工作；当发生火灾等意外时，住宅消防系统可经过通讯系统自动对外报警，显示最正确营救方案，关闭有危险电力系统，并依据火势分配供水。 第45页2022/9/7材料10732班 朱强46第14站手机末来我们手机会集控制，反馈，信息搜集，信息分析为一体。换一句

16、话就是：它将全方面超出我们现在定义3G手机。未来手机最大特点是：它将作为我们家居控制终端。第46页2022/9/7材料10732班 朱强47就怕你不敢相信！这手机合在一起 像块饼，拉开又 像是书卷完全能够和电脑 媲美。当然，全部家 电全在你一指 之间。第47页2022/9/7材料10732班 朱强48技术支持第48页2022/9/7材料10732班 朱强49技术支持在一个智能家庭网络中，详细包含那些设备和技术？智能家庭网络中与IT技术联络主要在哪里？会对那些行业和企业产生影响？第49页2022/9/7材料10732班 朱强50让我们走入未来智能家居内部去看一看. 第50页2022/9/7材料1

17、0732班 朱强51网络：智能家居骨架 前面我们已经介绍过，智能家居是经过统一网络总线和控制平台将家庭电器设备、灯光控制系统、安全控制系统、能源管理系统等连成一体。当前智能家居发展趋势是由集中控制到分布控制，与集中式控制相比，分布式控制不但能降低布线，而且能提升系统可靠性，当某一个节点出现故障时，只需将该节点从网络中拿走，而其它节点不受影响。第51页2022/9/7材料10732班 朱强52图一分布式家庭控制网络基本组成第52页2022/9/7材料10732班 朱强53由该图中我们可看出，智能家庭控制网络主要由下面几个部分组成：1.总线耦合器（BCU-Bus Couple Unit）2.家电控

18、制信号驱动部分3.家用电器4.通用遥控器5.电话接口6.家庭网关第53页2022/9/7材料10732班 朱强541.总线耦合器（BCU-Bus Couple Unit） 这是将家用电器/设备连接成一个网络关键部分，也是网络总线与家用设备之间纽带。它主要作用首先是在各个BCU之间实现信息交换，实现对家用设备信号获取（输入）或控制信号输出。BCU对信息进行处理，并确定信息是否要经总线或其它BCU作传送。另外，因为每个BCU能够连接多个家用设备，所以它还需要确定信息起源。第54页2022/9/7材料10732班 朱强552.家电控制信号驱动部分 BCU不论在输入驱动电压还是在输出电流驱动能力上都是

19、很有限，驱动部分就是要将BCU输出控制信号放大到足以驱动家用电器能力，同时也应将输入微弱信号放大到BCU能够认可和接收水平。第55页2022/9/7材料10732班 朱强563.家用电器 这是智能家庭中实际使用设备。它与当前家庭使用设备不一样之处是：它们更含有灵活性，并应配置能够与BCU连接对应接口。普通原来只有开/关状态家用设备（如微波炉、电饭煲等）几乎不用做太大变动；而原来含有各种功效调整家用设备（如电视可调音量、频道；空调可调温度、风向及方向；音响系统可调音量、音质及自动换盘等），则应由家用设备厂家做较大变动，即每个家电应增加一个与BCU连接接口，方便能够接收来自BCU控制信号（以替换原

20、遥控器控制作用）和向BCU送出自己工作状态信号，方便监测。 第56页2022/9/7材料10732班 朱强574.通用遥控器 在一个智能家庭控制网络上任何家用设备只需要经过一个唯一遥控器，就能够实现对它们控制和监测。也就是说不但能够控制家用设备工作如设备启/停、工作状态和参数改变等，还能够经过遥控器进行监控，比如看到室内温度，查看卫生间灯是否已经关断，热水器是否还在加热。也就是说，这里遥控器与家用电器信息交换是能够双向进行，而现在家中遥控器只是含有单向控制作用，而没有逆向监测功效。 第57页2022/9/7材料10732班 朱强585.电话接口 这里电话接口与家中遥控器有异曲同工作用，只是遥控

21、器是在家中近距离控制与监测，而电话模块能够让电话/手机在远距离作控制与监测。 第58页2022/9/7材料10732班 朱强596.家庭网关 家庭网关是智能家庭网络上一个主要部分，它是将单个家庭网络与外部世界（如局域网、Internet网或智能小区子网络）沟通起来关键部件。家庭网关设置，就象现在计算机上了网络一样，能够到各个网站上去浏览各种信息，能够收/发Email等，同时也能够经过远程已经连接到Internet上计算机来控制和监测家庭中各种设备。第59页2022/9/7材料10732班 朱强60技术：智能家居神经 在未来一个完善数字家庭中，将表达出当前各种高技术综合集成。因为要组成一个真正意

22、义上智能化家庭，必定是各个学科技术交叉。所以要想构建一个真正职能家居，需要多个行业、各家IT厂商进行支撑。 第60页2022/9/7材料10732班 朱强61智能家居系统主要包含以下技术： 1.计算机软件技术2.计算机网络技术3.计算机密码技术4.即插即用技术5.图像处理技术6.传感器技术第61页2022/9/7材料10732班 朱强621.计算机软件技术 在数字家庭网络中包括计算机软件，除普通用户程序外，最突出有二个方面：首先是网络操作系统，这个操作系统应该含有占存放器小、使用方便、配置灵活、容错性能好等特点；其次是数据结构，这是因为普通家庭控制网络中，不可能使用各种体积庞大数据库，而实际使

23、用时又需要处理大量数据，所以需要设计者设计一个适合于家庭网络使用数据库。 第62页2022/9/7材料10732班 朱强632.计算机网络技术 这里比较突出是家庭网关，比如与Internet或Ethernet接入、路由选择、浏览器设计、网页制作，另外还有编码压缩技术和网络接口技术等。 第63页2022/9/7材料10732班 朱强643.计算机密码技术 数字家庭网络与外界联网为用户带来了很大方便。但有其利也有其弊，黑客一类不速之客也将不请自来。为了保护用户权益和隐私不受侵犯，则不能允许无关者私自闯进私人家居网络中来。处理方法之一是采取各种加密/解密技术。 第64页2022/9/7材料10732

24、班 朱强654.即插即用技术 这是家庭网络中特殊要求技术，即要求网络能自动感觉和识别新上网家用电器/设备，而且能对它们执行控制和监测功效。要完成这个功效，不但要求家用电器/设备要作一定改动（增加对应接口），同时要求网络操作系统具备这么能力。为了实现这个功效，首先要规范化/标准化接口协议和设备文件，其次网络操作系统应该含有完备协议，最终控制器（如遥控器）应能自动重组系统控制逻辑。所以说要实现这个功效不是一件轻而易举事，当前在国外也还没有标准化成熟方案推出。 第65页2022/9/7材料10732班 朱强665.图像处理技术 图像处理技术是属于信息技术中一个层次比较高技术，当前它也已经走入了数字家庭之中。其中最经典例子是智能型防盗门，这