时间:2023-05-29 18:25:09
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇家庭智能化设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
“智能化家具”(SmartFurniture)概念,是建立在家具造型设计基础之上,把智能化、网络化、数字信息应用(APP)等功能融入到家具实体(SolidForm)之中。赋予家具产品人工智能,形成与人更好的“人-家具-环境-信息”多重互动关系,从而产生新的跨界产品,为数字化生活提供更多的便利。现代社交与沟通方式的改变,强化了人对信息的强烈依赖,随着产品实体的弱化及非物质化(immaterial)进程,推动产品设计概念和方向发生了重大的改变,这必然也会导致现代家具设计从强调造型形式感的研究,开始转向围绕人的新需求与行为的体验与情感化设计研究。
以新功能体验为核心的实体用户界面(TangibleUserInterface,TUI)设计,把家具设计概念带入了信息与智能化的新阶段。新的人机交互关系将主导未来家具设计。在电子消费产品“云”化的今天,大数据与普适计算概念的应用,推动了传统设计制造向信息、数字化转型的趋势,家具智能化和网络化也是必然趋势。本文从信息设计的角度来探讨家庭空间内,家具造型设计与交互设计的关系与结合。
在日常使用的产品信息化过程中,以家庭为单位的空间内的智能化、网络化系统环境总称为家庭智能空间。家庭智能空间也被称为数字家庭,是一个包含内容丰富的概念,泛指利用信息化手段把社区、建筑和家庭内的基本设施进行联网,实现智能化控制,创造安全、健康、便利、舒适、节能与可持续的生活环境。未来家庭智能空间是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的信息化平台,通过有线或无线网络在家庭范围内实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备的互联和管理,以及信息和多媒体信息共享的系统。突破时间与空间的限制,利用普适计算技术实现无所不在的数字智能化生活和信息资源共享利用。家庭智能空间的基础是家用电子设备与家具。如何能把智能化功能引入家具本身,使其成为家庭智能空间的一个节点,就是智能化家具研究的重点。同时,居住空间的多级分化状态,不同年代住宅在户型功能结构上有很大的差别,住宅空间状态影响着人们对家具的需求。
三、智能化家具设计实践
在智能化家具设计的发展过程中,分为以下三个层面:
1.以交互功能为主导的产品
一般是由IT企业主导的电子产品的家具化,例如早期的微软Surface触控桌面。产品为了能更好地融入家庭环境之中,需要淡化数字化产品的特征,于是这类产品多以传统家具的面貌出现。
2.以起居功能为主导的产品
此类产品是由家具企业主导的附有初级数字化功能的产品,这种产品考虑到现代生活的需求,结合成熟的数字化技术,把一些数字化功能集成到传统家具之中。这种集成相对简单,本质还是传统家具产品。
3.面对未来的智能化家具产品
这个层面的产品是本文希望探讨的产品。智能化家具设计研究的目的是找到传统的家具与智能化功能的完美结合点。在设计中考虑木材、金属、玻璃和高纤维等传统材质的特质,以及产品造型的形式美感。在数字化、智能化的语境下,找到产品三要素:可用性、美学和实用性之间的平衡与统一。把物理功能(实体)与软件功能(虚拟)自然地赋予家具产品之中,而不是简单地堆砌或相加。智能家具是“赋予信息与计算程序一个可触摸的实体造型”。
四、智能化家具研究设计方法
1.空间功能的分割与联系
一般家庭空间基本分为:客厅空间、饭厅空间、厨房空间、卫生间空间、卧室空间、书房空间以及收纳空间。传统的家具设计首先要依据空间功能来确定产品功能。智能家庭空间的网络化,可以跨越空间对人的束缚。通过智能化家具,我们希望把家人重新聚集在家庭公共空间,密切家人之间的关系,增加交流。
2.借鉴传统家具设计与其他产品的成功经验
中国传统家具设计博大精深,有非常多的元素和形式可以借鉴,特别是新古典主义家具,用现代的手法结合明式家具的元素,在智能化家具的设计过程中也需要考虑用户的心理接受程度,从传统家具设计中汲取营养。借鉴其他行业(产品)的转型经验,找到成熟产品的多功能化和跨界的成功经验。
3.模块化(Modular)设计
作为产业化生产的手段,模块化是优化系统构成的过程,其特点是可分解为不同功能、规格的单位,有统一的标准化接口,可以自由组合,弹性扩展,模块间可代替。现在每个家庭都拥有大量的电子消费类产品,相应的设备充电和数据接口的要求也大幅增加。利用模块化设计概念,可以把不同功能的模块嵌入家具之中,进行灵活配置、自由升级,提高家庭空间的利用率。这些数字化应用功能的生活化,也会大幅度降低操作的门槛,提高数字化应用的亲和度。
4.用户体验的叠加效应
本文提出在智能化家具设计中创造一种人与家具接触、互动的“愉悦感”,来改变人对家具的传统观念和评判标准,从而体现智能化家具的差异化。这种“愉悦感”不仅体现在使用环节,同时也体现在消费和服务环节,这种“愉悦感”不仅是功能的良好体验,同时也是视觉的、触觉的,甚至是其他感官的一系列用户体验的叠加。这种叠加效应,促使产品超越固有的功能价值,进而向产品的体验价值转化。
五、结论
经过前期的调研,在国内乃至世界范围内智能化家具的设计研究还处于初级阶段,可借鉴的成功经验非常少。如何能找到突破点,如何在家具的功能与用户体验上与现有产品进行区分,如何突破传统设计概念的束缚,结合社会化网络应用的需求,这些都是今后需要研究的课题。本文提出“家具使用体验”(UXofFurniture),让信息可以流畅地在家庭空间内各个产品之间无缝衔接。在满足家具基本的功能、造型和质感的基础上,提供进一步的实体用户界面操作体验。面对新生活形态的变化与需求,后产品时代的造型概念范畴已经超越了三维造型以及人与产品、环境间的物理互动,从设计和产品功能性上来讲,多功能的、跨界的产品是现代产品的一个重要特征。智能化家具设计需要继承传统的形式、结构、工艺与美学特性,放眼于物理层面和软件层面的再设计。
什么叫智能物业呢?在这里我们有必要弄清这个概念。近年来,智能建筑技术又有了新的发展,人们把智能建筑技术扩展到一个区域的几座智能建筑进行综合管理,再分层次地连接起来进行统一管理,这样的区域和城市分别被称为智能物业小区和智能城市。智能物业小区是智能城市的基本单元,它已成为建筑行业中继智能建筑之后的有一个热点。
所谓的智能物业小区,就是将在一定地域范围内多个具有相同或不同功能的建筑物(主要是指住宅小区)按照统筹的方法分别对其功能进行智能化,资源充分共享,统一管理,在提供安全、舒适、方便、节能、可持续发展的生活环境的同时,便于统一管理和控制,并尽可能的提高性价比指标。
让我们对比来看看国内外智能化物业的发展现状吧!国外,智能网络物业常被称为”smarthome"。现在已有不少地方,如美国、加拿大、澳大利亚等地开发了这种智能网络物业社区。这些社区都通过电子手段提供与社区有关的信息和服务。这种方式不仅缩短了人们物理上的距离,而且给用户带来了许多方便。通过Internet,社区向其住户提供国内外新闻、社区内新闻以及住户自己感兴趣的新闻。另外,还有交通信息、天气形式、地区性活动、商业区地图。而社区最重要的是服务,这些社区提供了如医疗、婴儿看护、宠物照顾、病人监护、电子图书馆、网上学校、预定旅店、饭馆、酒吧、看电影、逛公园等项目,住户可以根据自己的爱好进行选择。此外,在住户家庭内部联成局域网(HomeLocalAreaNetwork),将自家的所有电器进行智能控制,支持多台个人电脑。住户可以远程监视、控制家中的各种设备,如提前打开空调、开关灯、收发传真等一系列内部事务。这一智能化控制使得整个小区的智能化水平又提高了很多,当然这和国外网络普及、应用水平、国民收入是密不可分的。
早在几年前,美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能物业"(SmartHome)的概念。其实项目标就是:“将家庭中各种与信息相关的通讯设备,家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS'''')连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。”早在1983年美国电子工业协会就组织专门机构开始制定家庭电气设计标准,并于1988年编制了第一个适用于家庭住宅的电气设计标准,即:《家庭自动化系统与通讯标准》,也有称之为家庭总线系统标准(HBS)。在其制定的设计规范与标准中,智能住宅的电气设计要求必须满足以下三个条件,即:
1)具有家庭总线系统;(也称综合布线系统)
2)通过家庭总线系统提供各种服务功能;(各种家电的智能化)
3)能和住宅以外的外部世界相连接。(互联网的功能,目前中国电信、长城宽带及有线电
视都在积极的扩展此项业务以争取更多的终极用户)
我国也从1997年初开始制定《小康住宅电气设计(标准)导则》)(讨论稿),在“导则”中规定了小康住宅小区电气设计总体上应满足以下的要求:高度的安全性;舒适的生活环境;便利的通讯方式;综合的信息服务;家庭智能化系统。同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化和通讯与网络配置等方面提出了三级设计标准,即:第一级为“理想目标”;第二级为“普及目标”;第三级为“最低目标”。
在1998年5月新加坡举办的"98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上,通过在场内“盖”起的模拟“未来之家”推出了新加坡模式的家庭智能化系统,并在
新加坡新闻媒体上刊登了有关“未来之家”的智慧所在。在“未来之家”里当早晨起床时间一到,卧室音响设备就会自动播放屋主人爱听的“起床曲”唤醒主人;卧房浴室的电灯也会在主人进入梳洗时自动亮起,这时,厨房的煮咖啡器也自动煮水,等主人出来时,就有热腾腾的咖啡等着他;在客厅里,主人只需轻轻按动综合功能遥控器,就可以十分方便的通过家庭影院系统播放电视节目、VOD点播、DVD播放、上网查询邮件和当天的重要新闻,以及多媒体游戏。当主人出门后,家庭智能化系统就会自动启动安全保卫系统,一旦有人非法进入住宅或发生意外事故(如:火灾、煤气泄漏、老人疾病紧急求助),系统就会立即自动拨电通知主人,或向有关警署报警。在外的主人接到报警后,也可以拨电回家拨接上家庭智能化系统,开启家中的数码电话机上的特别对讲器,听听家里有没有奇怪的声音,甚至质问不速之客“你想干什么?”。主人在下班回家前,可以通过手机遥控家里的空调机并调节到舒适的温度上,以及其它家里的电器设备(如:热水器等),当主人完成操作后,电话里会传来柔美的声音:“空调已开启”。因此“未来之家”也是一个会“说话”的智慧之家。目前在美国已有近四万户家庭安装了这一类的“家庭智能化系统”,在新加坡也有近30个社区(住宅小区)近5000户的家庭采用了“家庭智能化系统”。相信到了2l世纪将会有更多的公寓和洋楼,以及住宅单位(住宅小区)安装上这一类高科技智能化系统产品。
虽然建筑智能化在国内出现只是近几年的事,但随着国家信息产业的发展和建筑功能的改善,人们需要加强对外交流,因此产生了智能建筑这一概念。针对中国智能建筑市场已经形成,建设部设立了有关科研课题对其进行研究,但主要是在对现在的新技术、新产品进行优化、组合。为了避免投入、产出的效率问题,对市场进行科学管理,建设部在今年将推出”建筑智能化管理暂行办法”,同时也将慢慢建立设计、施工、维护、检验等标准。现在建设部对小区智能化方面的研究主要集中在满足通讯,为智能化提供基础;有线电视传播(娱乐);计算机进入家庭;物业管理四大方面。目前,国内一些经济较发达的城市已经有这方面建设,如我市的番禺丽江花园、保利花园、光大花园第三期等,而中信大厦更号称要成为广州的数码港。他们的出现满足了不同收入用户对住户的需求,同时,也为将来国家制定小康型住宅的标准进行了有益的探索和尝试。
智能物业和智能物业管理是两个不同的概念,智能化是物业里面固有的一种硬件设施,他是用来为住户实施服务的一个理想的环境,智能住宅小区为物业管理提供了新的发展空间,智能住宅与智能社区的发展方向,可以概括出四大特点:1、网络化。目前流行的家庭的办公、网上购物、远程教育等等正是通信与计算机网络化的现实表现,离开了网络,也就不可能有住宅与住宅小区的智能化。2、智能化。住宅的智能化是把住宅的单一居住功能引向休闲、娱乐、购物、教育、家庭办公等多项功能;把住宅小区的狭小、封闭空间变为可触及世界的开放地域。3、人性化。智能住宅与智能住宅小区是迎合人的需要而产生和发展的,因此,在规划、设计阶段,就已充分考虑了居民的各种现实与各种需要要“以人为本”。4、综合化。智能住宅小区具有很多复杂的功能,这些功能函盖通信、安防、物业管理、家庭智能化等几大方面,综合性很强。
具备四大特点的智能住宅与智能住宅小区的产生,给了物业管理一个发展的空间,也给物业管理一个展现价值的机会。智能住宅与智能住宅小区的出现,给物业管理增加了很多新的、技术含量较高的管理服务内容,如网络服务等等,使物业管理真正的有了“用武之地”,间接地也提升了小区物业管理的形象。
同时,物业管理的参与也才能真正实现智能住宅与智能住宅小区的智能功能。一方面,物业管理智能化系统是智能住宅与智能住宅小区智能系统的组成部分,没有物业管理的智能化,就没有完整意义上的住宅与住宅小区的智能化;另一方面,只有物业管理的参与,并通过物业公司管理服务人员对智能化设备设施的管理,及通过提供多种信息为居民服务,居民才能真正感受到住宅与住宅小区的“智能”,也才能感受生活的便利、安全、舒适与丰富多彩。
现代的智能住宅小区需要智能化的物业管理。与普通住宅小区物业管理相比,智能型住宅小区物业管理具有明显不同的特点:其一,智能化程度高。传统住宅小区由于其建筑、设备设施等硬件缺乏智能性,充其量也就作些住宅小区智能化的改造,在物业管理方面使用一些计算机,但使用范围相对狭窄。智能住宅与智能住宅小区由于其先天优势,给物业智能化管理创造了条件,不仅在计算机的使用上,还是在管理
的智能化上,都比普通住宅小区范围要宽、程度要高得多。
其二、效率更高、内容更多、更便于管理。主要表现为:①物业管理中的一些传统收费项目,如房租、水电、媒气、暖气等的收费因为可以使用电脑管理而变得一目了然。房租、水、电、煤气的用量也能通过专门的传感器进行数据的精确采集。这样可以提高效率,减少收费纠纷,而且大大方便了住户。②物业管理领域中的一些专项与特约综合经营服务,如快餐盒饭送餐服务、物业租售服务、代聘保姆、代为介绍家庭教师、代订车、船、飞机票、其它中介咨询服务、购物服务、洗衣服务、社区厨房等,通过电脑网络联系与处理将更为方便高效。③物业公司管理服务人员也将变为电脑网络的操作者与管理者,通过电脑网络(广城网与局域网)提供各种管理服务,不仅可以收取网络信息使用费和各种服务费,而且也从根本上改变了自身的传统形象,提升了物业管理的科技含量、档次和社会地位。管理服务人员的主要工作不再是走门串户、忙于嘴上的协调与劝解,而是管理和维护电脑网络,提供网上信息服务。这样不但增加了管理服务内容,相应增加了物业公司的收入来源和利润,而且因为网络管理服务的高效而使物业管理变得更有效率,更容易管理。
其三,管理人员素质要求更高。智能住宅小区物业管理人员要在智能结构方面不但具有普通住宅小区物业管理人员的知识结构,同时还应熟悉和掌握计算机的基本知识和网络知识,了解计算机的管理维护知识,熟练进行计算机的各种操作,包括文档处理的网络操作等等。
智能住宅小区及其物业管理的上述特点,也对物业管理提出了一系列新的要求:
第一、从业人员要了解智能住宅与智能建筑的不同,努力从物业管理的各个方面入手搞好物业管理工作。智能住宅是智能建筑技术的发展和延伸,但它又有不同于智能建筑的特点。从其智能化的内容来看,重点是生活服务、安保和物业的管理维护;系统结构具有适应众多服务对象与服务内容的分散性、多样性、灵活性、控制对象分散,信息传输距离长,布线复杂等等。因此,从业人员要真正把智能住宅小区与智能建筑从管理观念和管理服务的具体内容方面区别开来,从住宅小区的角度,向居民提供优质高效的管理服务产品,同时,积极做好智能化设备设施的维护工作。
第二,必须强调和切实督促物业公司对智能住宅小区物业管理的早期介入。一方面物业公司要从思想上把早期介入真正重视起来,并切实付诸实施;另一方面,政府有关部门也要从维护人民生命财产的角度出发,强调和督促物业公司对智能住宅小区物业管理的早期介入。
第三,必须加强智能住宅小区管理服务人员,特别是智能化系统维护管理人员的培训培养工作。物业公司应选派相关专业的技术人员参与智能化系统的设计与实施,进行岗位培训,掌握智能化系统管理的技能,并将系统过程、数据全面存档,作为智能化系统启动的初始条件,以确保智能化系统正常运行,并能保证管理服务人员正常利用该系统为广大居民服务。
第四,努力做好智能小区物业管理的组织实施工作。智能住宅小区物业管理具有普通住宅小区物业管理的一般内容,包括:①公共管理服务。具体内容有:房屋维修管理、房屋设备管理、安全管理、道路交通管理、环境环卫管理、供暧管理以及公众代办性质的服务等等。②综合经营服务。包括专项服务和特约服务两个方面。具体内容有:衣着、饮食、居住、行旅、娱乐、购物、文教体卫等方面的服务。另外,智能住宅小区物业管理比普通小区物业管理也多了一些新的管理服务内容,如网络信息服务等等。同时,智能住宅小区物业管
理的主要工作也将变为管理和维护电脑网络,而不是以前那种主要是依靠人力来发现和解决物业管理问题。
关键词:智能化住宅;建设;管理;工程实践
Abstract : With the rapid development of Chinese economy, the people had a higher request to the housing also. Intelligent residence is a new residential standard which was rapid developed in recent years, but the current intelligent system theory lagging behind the engineering practice, so in this paper, the construction and management of intelligent residence problems do combing study, to learn for reference purposes.
Key words : intelligent residential; construction; management; engineering practice
中图分类号:TU71文献标识码:A 文章编号:
1、前言
智能化住宅在我国起步是比较晚的,但是现在已经表现出了快速发展的势头。智能化住宅将各种家庭自动化设备、计算机及其网络系统与建筑技术与艺术有机结合的产物,从而实现住户可以在任何时间任何地点进行家庭遥控管理或与外界进行联系的住宅。住宅具备利用4C(通信与网络,计算机,自控,IC卡)通过有效的网络传输,将多元信息服务与管理、物业管理与安防、家庭办公与智能化住宅系统集成,从而为住户的生活以及住宅小区的服务与管理提供高技术的支持,使之实现快捷高效的超值服务与管理,并为住户提供安全舒适的居住环境。
2、智能化住宅系统的构成
智能化住宅系统从结构上一般分为:①网络布线系统 ②家庭智能化系统③智能小区综合管理中心,这三者之间紧密地结合为一个整体。
网络布线系统将分散于各个住户的智能控制器终端集中在小区管理中心;
家庭智能控制器尽最大可能包括智能化家庭所需的各项功能,最大限度的满足、方便用户;
智能小区综合管理中心是小区智能网络的管理中心。
3、智能化住宅的基本功能及主要特征
目前大部分房地产开发商已将住宅智能化作为住宅建设的标准配置,以此来提高售房亮点。但是许多住户对一个具有智能化的住宅小区应该提供哪些智能化功能及其主要特征不是很清楚,所以住户有必要弄清楚智能化住宅应具有的功能及主要特征。
3.1、 智能化住宅的基本功能要求
智能化住宅系统应该具备安全防卫、物业服务与管理、信息网络与布线、家庭智能化四个方面的基本功能要求:
(1)安全防卫功能
应该包括小区出入口管理、闭路电视监控、对讲(可视)与门禁控制、防火、防盗报警、住户报警与紧急求救、防燃气泄漏、防漏水等。
(2)物业服务与管理
应该包括物业管理综合信息服务、远程抄收与管理(水、电、气、暖计量和所交的费用)、车辆的进出停放管理、公共设施的监控与管理(供水、供电、供暖、园林清浇、垃圾清理、排污水等)、区域与公共照明、电子公告与广告宣传栏。
(3)信息网络与布线
应该包括模拟计量数据传送、开关控制量传递、程控数字交换(电话、传真通讯)、视频(公共电视、有线电视、VCD点播)、综合服务信息数据网(电子商务、远程医疗、证券交易、电子银行等)。
(4)家庭智能化
应该包括家庭办公、室内人工环境调控、家电智能控制。
3.2 、智能化住宅的主要特征
智能化住宅空间覆盖面广,不仅限于建筑物内部,它的控制方式通常采用集散式的模式,利用智能化来营造良好的居住环境。一般具有诸多的特征:(1)高科技性。利用各类先进科技手段来实现、满足人们的需要,以此来提高人们的居住质量。(2)服务性。为住户服务的宗旨贯穿于整个过程(从设计到施工,最后到投入运行均体现这一原则)。(3)综合性。把居住、学习、娱乐、工作融为一体的综合场所,人们足不出户,即可进行各种各样的活动。(4)成熟可靠性。重视技术的成熟性和可靠性,确保智能化系统运行的稳定和可靠。(5)开放和兼容性。无论是系统设备、网络拓扑结构,还是操作软件均具有良好的开放性和兼容性,避免因硬件种类多而采用多种网络操作系统集成和应用带来困难,考虑了有利于硬件升级与系统移植。(6)升级性。随着社会与经济的不断发展和进步,其规模、功能与技术水平将会不断提高,用户的需求也会不断变化。因此,充分考虑未来拓展的可能性,适应系统功能、服务水平升级发展的需要。
4 、智能化住宅发展趋势及阶段
现在智能化住宅作为一种全新的建筑体系正受到社会各界广泛的关注和许多专业人士的研究,已经成为一个国家经济实力和科学技术水平的综合体现。对于智能化住宅的发展方向来说,要把智能化住宅开发作为实用科技技术来发展。智能化程度要与各个地区的经济发展水平相适应,坚持实用、经济为原则前提下,提供安全、经济、舒适的服务。
智能化住宅的发展阶段可分为电子化、智能化和信息化三个阶段。电子化阶段:本阶段是小区智能化的初级阶段,人们利用现代电子技术提高小区的安全性,减少管理人员的劳动。智能化阶段:本阶段的智能化具有一定的主动性。如小区的设备监控系统,家庭紧急情况自动拨号系统,家电远程控制等。信息化阶段:在本阶段中住户可以利用家中的计算机获得小区内及外部的各种信息,可以完成网上购物、远程医疗、远程教学,以至于实现家电的信息化,人们可以利用网络控制自己家中各种家电的运行状况,如开关、温度的设定、闹钟的定时等。智能小区的物业管理要满足良好运行的要求。因为智能住宅是一项系统工程,合理的建筑结构设计、优良的施工质量以及完善的基础设施是智能住宅建设的基本前提和基础。智能化的设备和良好的系统集成是实现智能住宅的手段和途径,智能化程度的集中体现,也是衡量智能化程度的关键,而配套完善的物业管理和优质的服务是住宅智能化系统良好运行的根本保证,是整个住宅小区必不可少的组成部分。
5、智能化住宅建设中需注意的问题
智能化住宅是一个新兴的事物,也必然存在着一些不完美的地方。以下是在智能化住宅的建设中需要注意的地方:(1)在智能化住宅的建设中常会出现不论其规模大小,档次高低、设置的智能化系统都以星级来配置,没有考虑实施后的系统的运行成本与物业管理人员的能力要求,以至于最后难以运行。(2)智能化住宅设置的安全防范措施很严格,但是由于物业管理人员处理突发事件的能力不强并且现在也没有相关的法规来约束,实际操作起来有难度,常导致一些安防系统的停用。(3)住户对智能化的认识存在误区。一是认为简单的监控设施、网络设施的堆砌,便是智能化;二是认为智能化无所不能,通过上网或拨打手机就能控制家里的一切设备(4)智能化住宅开发中缺乏统一标准、规范,开发商对众多的参与主体缺乏强有效的监控手段,不少智能化设备规格不一、开放性不好,难以实现系统集成或留下维护中的隐患。(5)提高物业管理公司的管理水平。在系统安装调试完毕后,对物业管理公司和业主的培训很重要,全国的智能化系统能运行良好的案例少,其中很大一部分原因,就是物业管理公司没有熟练掌握这套系统,没有形成行之有效的管理方法,对业主培训也不够,导致应用困难。智能化住宅的建设从兴建到现在,时间还不是很长,一定要注意提高物业管理公司的管理水平。(6)面对现在国内智能产品的鱼龙混杂,国外产品价格昂贵的现实,要自主研发,积极开发出中国自己的智能产品,进而来带动制造业、IT业等产业的繁荣,促进智能化住宅建设的健康快速的发展。
6、结束语
近年来,我国高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区,进而走进家庭。住宅智能化的建设和管理,事关居民生活质量的一件大事,要科合理的建设和管理,使之成为信息化社会的重要组成部分。智能化住宅小区是21世纪小康住宅发展的高级形式和主流,它的出现是房地产业与计算机网络通信技术相结合的产物,必须科学、合理地进行住宅小区的智能化建设。可以预见,随着我国经济的不断快速发展,科学技术不断创新,智能化住宅小区的设计、施工、管理等方面一定会逐步走向正规化、规范化,实用化,智能化住宅也将以其显著的特点和明显的优势成为住宅市场的主流。
【参考文献】
[1]《住宅小区智能化系统》徐超汉等,电子工业出版社
[2] 《物业综合管理实务》(建筑智能化专业)罗忠科等,中国建筑工业出版社
关键词:住宅小区;电气智能化;智能开闭站
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 22-0000-01
一、住宅小区电气智能化的概念
住宅智能化使家庭中的家电、安保防灾和各种通信(语音、数据、图像)设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中,家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。
中国智能住宅小区的发展与国外有所不同,是借助于智能建筑技术的引进和发展并借鉴国外家庭总线技术。1999年底,建设部信息产业中心颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则规定了智能化住宅小区建设中的目标和原则,并拟从2000年起,用5年左右的时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设。其总体目标是:通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术,进行精密设计、优化集成、精心建设和工程示范,提高住宅高新技术的含量和居住环境水平,以适应21世纪现代居住生活的需要。这项导则的颁布有力地推进了智能化住宅小区在我国的普及和建设。这一举措使得我国的家庭网络技术研究得到了空前发展,为智能化小区发展提供了可靠的网络技术保障。
二、住宅电气智能化建筑中的应用现状
随着住宅小区建设的需求量大大增加和房地产业的快速发展,人们对住宅的要求越来越趋于智能化的建筑,电气自动化系统是楼宇智能化的核心内容。在人员流动性较大的地方安置人体感应控制,做到无人关灯,还可以安装电动窗帘,挡烈日的同时控制公共通道大厅,一些公共场合,定时控制灯光开关,当自然光变暗时,光感自动泛光照明,在出现消防报警时,可以自动发出强光启动紧急照明控制,进而实现了楼宇智能化设备管理的自动化,也起到分散控制、自动管理、节约能源的作用。
住宅小区智能化系统融合计算机技术、自动控制技术、通讯与计算机网络技术等各种新技术,并利用先进的技术手段来提高小区的安全防范、物业管理和信息服务等方面的自动化程度和综合服务水平,使用户得到安全、舒适、方便快捷的居住环境。世界的高速前进和科技的迅猛发展使得人们对生活水平的要求更趋完美,而要提高人们的生活质量,首先要提高住宅质量,丰富住宅功能,改善居住环境,提供各种信息服务。特别是进入知识经济时代,信息资源的传播也越来越重要。住宅和住宅小区是我国基础设施信息高速公路的最终用户,所以住宅小区智能化是提高其技术性能和使用功能,推动住宅建设事业发展的重要手段之一。
智能住宅小区是一个动态的概念,它取决于小区的规模、功能、投资、市场的变化需求,技术的成熟程度与市场的接受等因素。在目前的住宅小区建设中,结合智能化的建设与发展,有效地把握市场需求,保持技术进步的实施的可靠性,具有现实的指导意义。研究智能住宅使人们享受高品质的生活环境和优质的信息服务,有利于知识的传播,社会的进步,人类的文明。智能化小区可提供高度的安全环境,良好的信息环境,完善的社区服务,是现代化高档住宅发展的必然趋势,是时展和高标准满足使用者全面长期的需求,又能为投资者和使用者带来长期的经济效益,具有强大的生命力,不断研究小区的智能化技术和发展是十分必要的,也是社会的需要。
智能开闭站总体设计的主要功能除具备传统的“三遥一视”功能外,还应具备数据集成、分布式电源/太阳能光伏发电接入、开闭站环境监测、配电智能自愈技术等四项功能。配电网智能自愈技术是指利用配电自动化主站自动诊断配电网当前所处的运行状态,运用智能方法进行控制策略决策,实现对开闭站内继电保护、开关、安全自动装置和自动调节装置的自动控制,在期望时间内促使配电网转向更好的运行状态,赋予配电网自愈能力。这种设计充分实现了整个开闭站的信息共享,实现智能开闭站的信息化、自动化、数字化、互动化。总体结构如图所示:
三、小区智能化技术实际应用思考
(一)以人为本,注重实际。现代住宅小区的建设应以人为本。住宅小区智能化系统的建设和应用也应如此。智能化系统是高科技的系统,我们不能因此而使以人为本的目标有所减弱,即必须明确技术为人服务这一准则。也唯如此,技术才有市场。小区内千家万户,男女老少,各人的职业特点、教育程度、业余爱好、生活习惯均不相同,他们对于智能化系统提供的功能和服务内容的需求也有很大差别。因此,小区智能化的规划设计和建设者应首先对小区内住户做必要的统计分析和归类,再确定智能化系统的具体功能和相应系统的设计实施的利益回报。
(二)标准规范、统一管理。目前,国际、国内种种关于智能化技术的标准纷繁复杂,各行其道,有些甚至互不兼容。这种状况已经成为智能化小区规划建设健康发展的一大障碍。与美国、日本等发达国家相比,我国智能化小区标准规范的制定还处于起步阶段,技术的规范化、标准化是智能化小区必须解决的首要问题,只有建立了统一的、可行的标准规范,才能使智能化小区发挥出更大的综合效益。
(三)人才培养,专业服务。在这一点上,笔者认为:要保证智能化小区良好的规划、设计、实施以及建成后的可靠、有效运行,必须要有熟练掌握智能化技术理论与使用维护知识的专业人才,而且也需要大量懂管理、跨学科的复合型人才。只有培养和造就一支掌握现代信息技术应用知识的高素质人才队伍,才能支撑起智能化小区的建设和发展。
关键词:老龄化社会 智能化养老 养老服务
国内外智能化养老模式的起源和发展情况
(一)智能化养老模式的起源
由于欧美等发达国家经济发展较快,科技水平也较为先进,较早的进入了老龄化社会,国外很多学者对智能化养老研究较早。西方发达国家很早就倡导“在适宜环境下养老(Aging in place)”的理念,而智能化养老的概念最早由英国生命信托基金会提出,它们称其为全智能化老年系统,即老人在日常生活中可以不受时间和地理环境的束缚,在自己家中过上高质量、高享受的生活。后来这种理念逐步推广到其他国家,美国将智能化理念引入公寓设计进而顺推到老年公寓,并首提持续照护性质的社区(Continuing care retirement Communities,CCRCS)(潘卉,2012)老人能享受到智能科技的高质量持续照顾,服务功能齐全的复合式老年社区。国际上也有很多成功范例(见表1)。这些国家都是将科技智能化手段运用于社区或公寓的养老方式,真正从老年群体的特殊情况出发,满足老年人的心理、生理的需要,构建安全、实用、环保的适老居住环境,追求高品质的人文主义的老年生活。
(二)国内智能化养老发展状况
相比较西方发达国家的智能化养老方式的发展,我国的智能化养老起步较晚。早期智能化养老体现在智能化建筑设计上,而我国的住宅建筑从20世纪80年代才进入“补欠账”的状态,长期供应短缺使开发商根本无需精细化的设计和建造就可以供不应求。而近年来,随着现代化生产方式和生活方式不断冲击传统的居住观念,客观上对高智能、高品质的养老产生需求。2011年国家出台了《养老去智能化系统建设要点与技术指导》,根据养老住区建设系统规划、功能规划和建设要求的不同,将养老住区智能化系统分为一星级、二星级和三星级三个等级,作为评定养老住区智能化系统等级划分的根据,由此智能化养老应运而生。
结合我国老龄办关于智能化服务的解释,将智能化养老综合定义为:运用智能控制技术提供养老服务的过程,是以互联网、物联网为依托,集合运用现代通信与信息技术、计算机网络技术、老年服务行业技术和智能控制技术,为老年人提供安全便捷健康舒适服务的现代养老模式。智能化养老是现代科技与养老服务有机结合的现代养老模式,代表先进养老方式的发展方向。
在我国的某些城市,智能化、适老化的社区已经初现雏形。目前的初步智能化养老基地的建设与国外的“老年社区”颇为相似,吃住行全部自动化和无障碍。例如武汉的智慧养老(smart home care),武汉市侨亚置业集团(郑明桥,2012)是国内最早自主研发和引进该养老模式的机构,乔西社区智能养老是利用互联网、移动通信网和物联网等信息化手段,打造以E-脉手表、智能健康养老服务站为终端和服务平台的社区智能居家养老服务体系,2011年湖北武汉市有6863名老人率先享受到“居家养老护理服务”,老人只需拨通专线服务,就可足不出户预约洗衣、做饭、维修、理发、送米等日常服务(见图1)。四川成都地区的“长者通”呼救机,甘肃宁夏的综合社区服务站设立便民服务卡(韩均,2011),北京丰台区的智能化社区等都是对智能化养老的一种探索。
我国发展智能化养老的客观必然性
(一)应对我国老龄化现状的需要
联合国通常标准,人口老龄化的社会影响分为三个阶段:第一阶段:人口老龄化,65岁的人口占总人口的比为7%,老年赡养系数0.2。我国于2001年进入人口老龄化,2022年将进入社会老龄化,届时老年赡养系数将超过0.2,劳动人口和老年人口的比例为4.27∶1,2037年我国将进入深度社会老龄化,老年赡养系数将超过0.3,劳动人口和老年人口的比例为2.79∶1。从人口老龄化到社会老龄化中国仅用21年,比西方发达国家快了约3倍(杨燕绥,2012)。我国的养老服务模式亟需创新,智能化养老是一个大胆的创新,虽然处于初步阶段,但能缓解养老困境。
(二)适应传统生活方式和家庭结构转变的需要
我国的家庭结构已明显呈现出空巢化、核心化趋势。截至2012年底,60岁以上老年人口1.94亿,2025年将突破4亿,2050年将达到峰值4.83亿。届时,我国每3个人中就有1个老年人。与此同时,2010年我国家庭平均人数为3.1人,2030年将缩小到2.6人,2050年缩到2.51人。独生子女家庭占家庭总数的37%,“4-2-1”倒金字塔型家庭结构逐渐成为主流(曹煜玲,2011)。养老主体与客体之间严重失调,纯粹依靠过去的家庭人力养老已相当不能满足形势需要,我们需要借助科技的力量,智能化能够大大减少人力,优化资源配置。
(三)满足老年群体客观的生理、心理状况的需要
第一,从生理角度来看,老年人一旦上了年纪,会出现生理衰老,对内外环境的适应能力也逐渐减弱,直至生命终止。具体表现在:其一,感知能力退化,老年人感知能力的变化影响着他们对周围事物物理环境和社会环境信息的接收。体现为光暗适应能力、颜色知觉能力和敏锐度的下降。其二,神经系统功能退化,这主要由老年人脑细胞减少造成的一种迟钝反应。表现为思考能力降低,记忆力减弱,对新环境的适应认知能力较差。其三,肌肉及骨骼系统的变化,70岁的时候,肌肉只有30岁的一半,骨骼岁年龄的增长逐渐变脆,再生机能变低后灵活度明显下降,所以老人摔跤容易发生骨折,生活场所需要特别注意。其四,对环境适应能力退化,由于新陈代谢变慢,温度、湿度和气候的变化都可能引发老年人的促发性疾病,致其丧失自理能力(许畅达,2007)。2010年末,根据世界健康调查(WHS)和国家卫生服务调查(NHSS)2003-2010年的关于失能老人的情况统计如表2所示。老年人的身体较为脆弱,对于客观居住环境要求很高。科学的标准设计应该综合考虑环境的声、光、热,以及无障碍,智能化设计,对于失能老人的全方位照护,对于半失能老人的身体恢复,对于自理老年人的身体保健都是有很好的帮助。
第二,从老人的心理角度看,传统观念认为老人只需要能满足基本物质需求就行了,吃饱穿暖就谓之孝。然而孔子有曰:“今之孝者,是谓能养。至于犬马,皆能有养;不敬,何以别乎?”意为现在的所谓孝子,都说能奉养父母就行了。然而狗马都能得到饲养;如果对父母不心存孝敬,那和饲养动物又有什么区别呢?”我们在满足老年人基本生理需求的同时,往往忽略老人的高层次需求。老年人因社会角色的转变,生活环境的变迁及生理机能退化会产生孤独感、自卑感,有更强社交归属需求,但凡事很怕给子女添麻烦,想尽量依靠自己,而自身条件又受限,长期会产生自闭情绪。老骥伏枥,志在千里,老年人同样有自我实现的需要,希望社会认可他们所做出的贡献,自身的社会经验应该得到尊重。智能化养老可以弥补传统机构养老的缺陷,因为可以帮助老年人解决很多身边的问题,而不是麻烦子女,智能化设施会成为生活好帮手。不给子女添麻烦,本身也是为老年人自身的心理减轻负担。智能养老服务实际上是在远程科技的体系上建立的一个支持家庭温情养老的新型社会化服务体系,是其它养老模式的补充与完善,不仅解决了我国家庭养老资源弱化的问题,也符合我国一向提倡的“孝”文化。
(四)弥补我国养老资源匮乏的现实需要
养老护理服务由于其特殊性,人力成本和管理成本又高于一般的服务行业,生存在这样一种夹缝中,利润空间有限就不可避免地遭遇到亏损,民营养老机构市场有效需求不足。截至2011年底,全国各类养老服务机构总床位数为 353.2万张,每千名老年人拥有养老床位仅有19.1张,离30‰的标准相差甚远。同时,我国存在养老服务人力资源结构性短缺与急需的矛盾,目前我国大约需要1000多万养老护理人员,而全国现有养老护理员仅30多万人,其中取得职业资格的更不足10万人(石峥,2012)。如果建立社区智能化养老服务,智能化会降低人员需求,只需要少数人观测监控老年人的动态,在需要的时候调配人员,而不是挨家挨户走访,就可以较大地节省人力成本,整合人力资源,优化资源配置,尤其对于家庭养老的半失能老年人,也更为方便,大大缓解养老机构的床位紧张。
我国发展智能化养老面临的主要困境
(一)成本是智能化养老服务发展最主要的瓶颈
目前老年人保守的消费理念是养老服务的一大阻力,多数老年人还是不愿把自己毕生的积蓄花在养老方面,所以目前养老产业多是叫好不叫座。养老建设成本费用很高,除了公益性政策性养老机构外,政府要起到支撑拖底作用,给予政策上税收上的倾斜,在智能化养老建筑产业给予扶持,社区和机构统一配置智能化养老的设施(,2012)。
(二)老年服务风险管理政策法律不健全
老年服务在法律制度建设方面还处于起步阶段,没有一个完善的可供参考的老年服务的法律法规。智能化养老虽然可以大大提高老年人的安全,但是也不能完全避免老人自身造成的意外,例如老人在养老院意外跌倒,造成人身伤害或死亡,这个权责界定不清晰,会带来很多麻烦,特别是对现在的养老社区和机构。所以,要注意老龄群体的特殊性,规范其发展,以免使产业陷入利益化陷阱,老人无法从中享受到应有的服务。养老产业的发展应把社会效益和经济效益放在同等重要的地位。
(三)养老服务标准不完善
近年我国先后颁布了《老年人建筑设计规范》(历研,2012),初步形成了养老服务质量、服务资质、服务设施、服务安全卫生、服务环境监测等一系列的标准体系,一定程度上了推动养老服务体系规范化发展。但是还是存在一些突出的问题。首先,我国尚未建立科学完善、协调统一的社会服务标准。养老标准涉及建筑、设备设施、医疗、饮食、服务、精神等多个层面,但这些层面的规范零散的分散在不同的文件中,所以让养老服务的工作者无法从总体上把握社会服务的具体方向和标准。其次,针对我国养老服务的国家标准和行业标准只有6项(李华楠,2012),就设置标准的类型而言,多数是以机构设置、设备设施、辅助仪器等建筑设施方面为标准,而真正意义的针对性、可测评的软服务标准还较为缺乏,造成目前各种模式自成一派,老年服务质量偏低。智能化养老在推进的时候可能会无所适从。
智能化养老在未来养老服务中的展望
(一)智能化养老将融入养老主流模式
我国未来长期模式,仍然是以居家养老为主,如今居家养老纳入智能化居住区规划突破了传统家庭养老只注重关注老年人自身问题的局限,这种依托社区构筑的智能化居家养老新形式是一种在传统聚居观念和老年社区之间寻求的一种平衡,满足了老人的心理需求,可以使老人感受家的温暖,得到高质量的专业照护,尤其是高龄老人、空巢和失能老人对此表示更强的认同感(窦玉沛,2012)。智能化养老系统也可以通过对老年人的家庭智能化的改造,更好让居家老人享受智能化的便捷养老服务,通过对整个社区的智能化建设,使智能化养老系统覆盖到每个家庭、每位老人,改善社区服务的弊端,提供高质量服务;还可运用于老年服务性质的机构,使机构能够提供更完善、先进的照护服务。
关键词:家居智能化;协议;体系结构;家庭网关;云计算
中图分类号:TP393.04 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)03-00-04
0 引 言
家居智能化的概念最早出现在上世纪80年代,经过多年发展,其内涵不断丰富,应用更加广泛。基于目前的应用现状和最新的技术发展,家居智能化应重新定义为利用建筑、自动控制、数据通信、计算机网络、物联网等多种技术,实现包含从家庭数据共享(如电脑、智能电视、打印机等)到家电控制(如灯光照明、空调、暖气、电饭煲等),以及三表抄送、家居安防等方面的功能,以全面提升人们在家庭生活中的舒适度、安全度、便利度和可操控度为最终目标。
家居智能化近年来发展迅猛,其市场前景非常广阔,据Juniper Research的研究报告预计,中国智能家居市场规模在2018年有望达到1 400亿人民币。但在家居智能化的实施过程中还存在不少问题,这些问题如果不能很好解决,将直接影响家居智能化的普及和应用,主要表现在以下几个方面:
(1) 由于家居智能化涉及的领域较多,因此其国际标准很不完善,虽然在通信领域、建筑和社区化领域、家电领域各有一些相关标准,但这些标准既不完善也无法适应时代的发展[1],无法获得广泛支持;在国内,虽然有一些实验性的地区标准,但同样没有统一的国家标准[2];国内各厂家虽成立了一些产业联盟,以确定相互间的接口标准,但总体而言依旧是各自为政,产品大多不能互相连通,无法实现整体控制[3]。
(2) 新技术发展迅猛,各种有线、无线技术层出不穷,技术更新速度极快,而标准又跟不上技术,因此厂家像“无头苍蝇”般,用户更是“无从下手”。
(3) 家居智能化的成本太高、操作复杂且故障率过高,使不少家居智能化应用形同鸡肋,用户兴趣不大,难以进行大规模推广。
随着互联网应用的高速发展和物联网技术的不断成熟,家居智能化作为物联网的一部分,其含义、应用范围、实现方式也发生了根本性变化,家居智能化真正走向标准化和全面普及的时机已经到来。作为家居智能化技术中的核心和最重要的一环,网络通信协议体系结构直接关系家居中各设备间的互连互通和互操作性。家居智能化的网络通信协议体系结构应建立在充分利用现有新技术和设施的基础上,使家居智能化的应用更丰富、操作更简单、价格更便宜、性能更可靠。
本文将结合现有技术探讨最适合中国家居智能化的网络通信协议体系结构,希望为建立国家统一标准提供参考意见,同时,对家居智能化网络通信协议体系结构的未来发展趋势做出展望。
1 确定家居智能化网络通信协议体系结构的依据
在家居智能化系统中,主流的实现方案是以家庭网关为中心[4],连接并控制家庭中的各类设备,并与外界的Internet互连网相连,以达到远程监控的目的[5]。
1.1 家居智能化系统中信息流的特点
家居智能化系统中的通信信息大体可分为以下两大类:
(1)家庭网关和传感器间的信息传送,如安防报警探头探测的报警信息、水电气数据的自动抄送、温度湿度等传感器的自动上报等,以及一些由家庭网关发出的诸如打开地暖、空调、清风系统、灯光,开启窗帘、音响、电视、电饭煲等命令,这类信息的特点是数据量极小,但实时性要求较高。
(2)信息数据量相对较大,如家用电脑和电视间的节目传送,手机、电脑和打印机间的数据传送,家庭网关和视频监控设备之间的数据传送以及家庭网关与Internet互联网间的数据传输等,这类信息的传送需要较高的网络带宽才能实现。因此,针对家居智能化的信息流及其传送特点,我们要选择不同的网络通信协议,以满足其不同需求。
1.2 选择家居智能化通信协议的主要依据
在选择家居智能化网络通信协议时,应根据家居智能化的信息流及其传送特点,从以下几个方面考察并选出最佳网络通信协议:
(1) 基本性能:速率能满足家居智能化发展的需要;传输距离应满足绝大多数家庭环境的需求;功耗尽可能低,使部分传感器类设备能摆脱有线电缆的桎梏;差错率、稳定性、可靠性等性能良好。
(2) 普及性和开放性:技术得到大多数厂商的普遍支持,容易实现;产品种类多,接口统一,价格便宜,易于推广。
(3) 易用性和可传承性:用户体验良好,安装简单,易于与现有设备相连;易于升级换代,简单快速地适应将来产品的更新和技术的发展。
(4) 安全性:不易被攻击、信息不易被窃取。
2 家居智能化网络通信协议体系结构
目前,国际上用于组建智能家居网络系统的主要标准有HomePlug、PLC、HAVi、HomePNA、DLNA、ECHONET等,这些标准多由不同的企业联合推出,均得不到广泛支持,而其中基于电力线的HomePlug和PLC,基于电话线的HomePNA,早已不适合家庭组网的需要。从国内组网的标准来看,在电子、通信、建筑、家电及物联网等行业均有一定进展,但总体进展缓慢。因此成立一个统一的标准化部门,制定出统一的智能家居组网标准势在必行。而组网时首先要明确家居网络使用的网络通信协议体系结构。
家居智能化的网络通信系统可分为两大部分,其一为家居内网络通信系统的构建,其二为家居内网络系统与外部互联网的通信,主要涉及如何远程控制方面的内容。根据家居智能化信息流的特点,对照上述选择家居智能化通信协议的依据,我们以简化的OSI七层协议参考模型的四层网络协议体系结构为基础,对家居智能化网络通信的各层协议逐个论述。
2.1 家居内网络通信系统协议的选择
2.1.1 家居网络中TCP/IP的沙漏型结构
TCP/IP(传输控制协议/网间协议)作为Internet的主要协议,已成为目前世界上技术最成熟、使用最广泛的网络通信协议,其应用不仅在Internet的骨干网、各类局域网,还已被全面应用于手持设备,如智能手C和平板电脑,以及部分物联网设备。
IP作为TCP/IP协议族的网络层协议,虽然其没有两通信节点间的差错控制机制,且是一种无连接的通信协议,但对于通信信道日渐优越、Internet网络流量复杂、巨大的环境显得非常实用。而TCP/IP的传输层有TCP和UDP(用户数据报协议)两类不同的协议,可供不同的应用程序调用。TCP协议可提供有连接的、具有差错控制的、可靠的端到端传输服务;而UDP则相对简单,可提供无连接的、无差错控制的、不可靠的即时信息传送。
TCP/IP作为中间层协议,很好地兼容了各种不同的协议类型,在低层,它能与IEEE 802.3(或以太网)、WiFi、PPP(点到点协议)、4G等绝大多数协议兼容,而高层又能支持多种不同的应用,从而形成了以TCP/IP为腰的两头大、中间小的沙漏型协议体系结构。
正是基于TCP/IP的上述特点,在当今互联网全球一体化的情况下,为适应当前的主流设备和环境,并使家庭网络的各类设备间以及家庭网络与Internet间能顺利地互联互通,选择TCP/IP作为家庭网络的网络层和传输层协议理所当然[6]。
2.1.2 传统的以太网仍极具生命力
目前,国内主要城市已经可以做到光纤入户,更多的地区大多也可以通过ADSL接入Internet。而家庭内部通常配以五类双绞线为主的家庭结构化布线,组成家庭的局域网系统,这种家庭局域网使用的网络协议基本上是在TCP/IP下的以太网系统。
虽然随着WiFi的迅速普及,家庭结构化布线变得可有可无,但传统的以太网由于其稳定、高速、传承性好等特性,不仅在Internet和各类局域网系统中无法被取代,在家庭组网中仍然会在相当长的时间内有其存在的价值。
2.1.3 WiFi在家庭环境下大数据量的传送方面优势明显
传统的以双绞线为主的家庭局域网最大的问题是必须在家庭中的不同房间进行结构化布线,这需要在新房装潢或旧房二次装潢时才能完成,代价较大,给家居智能化的普及带来不小的问题。随着WiFi、蓝牙、ZigBee等无线组网技术的成熟,不用刻意布线的无线网络迅速普及,价格低廉、应用广泛。无线组网技术与有线组网技术相比,具有无可比拟的优点[7]:
(1)机动性:不受工作区域限制,可到处移动;
(2)便利性:兼容性高,安装、使用方便;
(3)扩充性:可随时增加使用的数量;
(4)节省成本:无须考虑重新装潢,节省布线费用;
(5)主流无线技术如WiFi,ZigBee,蓝牙等功率较低,几乎对人体没有伤害。
表1列出了几种主流家庭组网协议的比较。
蓝牙(Bluetooth)技术因其速率不高,尤其是传输距离有限(最大15 m),不太适用于家居智能化的环境。相反,WiFi技术经过多年的不断发展,其具有速率高、传输距离远等优点,目前在国内已得到大力普及。CNNIC(中国互联网络信息中心)的报告显示,截至2016年6月,92.7%的网民最近半年曾通过WiFi无线网络接入互联网。WiFi的特点极其适合家庭环境下的局域网构建,尤其适用于家居智能化中家庭网关、电脑、手机、打印机间的大数据量传送。因此以光纤入户为基础,WiFi无线组网为主要形式的家庭组网方式是最经济、最快速,同时也是最适合中国现状的家庭组网方式。
2.1.4 ZigBee连接传感器网络的地位仍然不可取代
ZigBee技术除由IEEE 802.15.4标准规定的MAC层和物理层外,其高层到应用层均由ZigBee联盟进行完整的定义。其具有如下特点:
(1)运行功耗低,利用普通电池就可连续工作半年以上,摆脱了电源线的束缚,且运行成本低;
(2)硬件成本低,适合家庭应用;
(3)组网方式简单,传输距离较远,能充分满足家庭环境的需要, 同时,其安全性和可靠性也能基本满足家居智能化的需求。
虽然其传输速率较低(小于250 Kb/s),但由于传送家庭网关和各类传感器间的数据量小,因此实时性要求高的应用非常适合 [8]。故将ZigBee技术作为家居智能化网络无线组网的补充,其地位不可取代。
2.2 与Internet的连接及远程控制
虽然在家庭中,大部分家居智能化应用可通过电话线+ADSL(非对称数字环路)或双绞线入户等方式运行,但从发展的眼光看,通过光纤和TCP/IP协议将家居智能化网络接入Internet才是今后家居智能化发展的重点。采用这种方式可以利用云端服务器的超强运算能力,使家居智能化的运算和决策能力大大加强,而家庭中如视频、照片等大数据量的信息也可以存储在云端几近无限的存储空间内,此举大大减少了家居智能化的成本,且这些数据的保存不易丢失,更为安全、可靠。
利用云端服务器也是解决IPv4地址匮乏问题的最佳方法,据CNNIC的报告,中国所在亚太区的IPv4地址早在2011年2月已分配完毕,普通家庭根本分配不到IPv4 的全局地址,这就造成通过电脑或手机在Internet上无法直接访问家居智能化网络,只能通过云端服务器转接完成的问题。
同时,利用智能手机或远程任一电脑,均可通过电信运营商的WiFi或随处不在的4G网络接入Internet,借助云端服务器可以随时随地间接监视和控制家居网络的各类设备及相关功能部件, 充分发挥了家居智能化的功效。 图1 所示为家居智能化网络的连接示意图。
2.3 家居智能化网络通信协议体系结构
综合以上论述,家居智能化网络通信协议的体系结构如图2所示。
对应于简化的网络协议四层参考模型,在家庭中,存在两套组网模式并存的现象,一套是基于TCP/IP的沙漏型网络通信体系,用以传送较大数据量的应用信息,并与Internet相连,达到远程访问和控制的目的;而另一套则以ZigBee协议进行无线组网,主要用于各类传感器与家庭网关间小数据量的信息传送。这两类信息由家庭网关进行交互并处理。
3 家居智能化网络通信体系结构的发展趋势
家居智能化网络通信系统作为家居智能化的核心,经过多年发展,已有了长足进步和显著变化。
3.1 家居智能化成为物联网的一部分
家居智能化已经从基于简单控制某些家居设备发展到将家庭所有设备连成一个整体网络,并将家居系统并入物联网系统[9],成为“海量”物联网的一部分,家居智能化的应用也因此发生了巨大变化[10]。
3.2 以云计算为核心,以Internet为基础构建智能家居
云计算在国内虽起步较晚,但发展迅猛,以阿里巴巴为代表的中国企业的云计算水平和服务已居世界前列,阿里巴巴的云计算速度已居全球首位,而其规模也有望成为世界第一。通过将家居网络连入Internet,并充分利用云计算“巨平台”的优势,不仅使家居智能化的计算能力和存储能力大幅增加,应用和服务能力也大大加强,而且使用户家居智能化代价降低、易于控制、可靠性增强。使家居智能化成为标准化的服务有利于家居智能化的快速普及。
3.3 家庭内以无线组网方式代替有线组网方式
随着通信手段的不断丰富,如光纤入户的普及、WiFi的广泛应用及4G移动通信的快速发展,中国的普通家庭已逐渐脱离了需要依赖原有线路如电信的电话线、广播电视的同轴电缆或直接利用电力系统的电力线等现有线路改造的模式,无需进行复杂布线,利用光纤接入和无线组网手段就能很容易地组建家居智能化网络,使相关利用原有线路发展家居智能化的方案显得落后和不适时宜,其标准化组织的工作也显得如同鸡肋般,不再是家居智能化发展的主流。
除了网络通信应尽可能采用无线方式,在部分家居智能化设备的电源供应上也应有所突破。例如除传感器因功耗低可采用普通电池外,其他较大功耗的设备也可以采用诸如足够便宜的锂电池或石墨烯电池供电,并对电池进行无线充电[11],可使家居智能化设备彻底摆脱线缆的桎梏,将大大促进家居智能化的普及和发展。
3.4 网络带宽迅速增长,信道质量进一步提高,网络安全地位提升
据中国宽带发展联盟的数据显示,截止2016年6月底,中国宽带的平均时速已正式到达10 MB/s,而中国家庭的宽带普及率也超过一半,这就给中国家居智能化的推广和普及创造了条件。一方面,随着以光纤为代表的高速率、高质量通信信道的逐渐普及,网络通信协议中差e控制和流量控制等机制的重要性降低,越来越简化;而另一方面,随着各类关键应用的推出和推广,网络通信协议的安全特性显得越来越突出。因此网络安全将是今后网络通信协议中需要重点加强的领域。随着我国第一颗量子通信卫星的成功发射,量子通信也逐步实用化,并有望成为下一代关键应用的安全通信方式之一。
3.5 手机成为家居智能化控制的主体
中国是全球最大的智能手机拥有国,据App Annie预测,2020年中国智能手机用户将增至14亿。智能手机在迅速普及的同时,其功能越来越强大、应用也越来越丰富。围绕智能手机,借助互联网,完全可以将智能手机打造成适合绝大多数家居智能化应用的监控终端。利用手中的智能电话,人们就可以摆脱家中各式种类的遥控器,随时随地监控家居中的各种智能设备,大大提高了家居智能化的功效。
3.6 IPv6得以普及
事实上,虽然目前有很多办法,如利用NAT(网络地址转换)等技术可以部分解决IPv4地址枯竭的问题,但最好、最彻底的解决方案是全面采用IPv6的标准,因为IPv6具有海量地址和优越性能。虽然在IPv6标准颁布多年后的今天,由于IPv6与IPv4间的兼容性较差,从IPv6过渡到IPv4的代价太大,目前不论是运营商还是设备制造商,出于成本和原有设备利用的问题,均不太愿意立即过渡到IPv6,但随着 Internet乃至物联网的蓬勃发展,IPv6的全面普及仍然是大势所趋。IPv6不仅能彻底解决地址匮乏的问题,其另一大优点就是全面使用IPSec,数据传输经过加密,安全性大增,对某些关键性应用至关重要。
4 结 语
随着科技的发展和人民生活水平的提高,家居智能化的应用也必将越来越丰富,家居智能化必将成为现代化家庭中必不可少的一部分。在科技飞速发展的今天,实现家居智能化所用的网络通信系统较过去已有了根本性变化。家庭中的网络系统构建实现由于主要采用无线技术而变得简单,同时利用手中的智能手机,借助互联网和云计算,即“海量终端接入巨平台”的方式,使得人们可随时随地享受家居智能化带来的高效、舒适、健康的生活。
参考文献
[1]柳宏.智能化家居标准化发展现状研究[C].第十一届中国标准化论坛论文集,2014.
[2]杨光,杨琦,何志勇.中国智能家居的标准化战略与对策[C]. 第12届中国标准化论坛论文集,2015.
[3]吴巍,吴明光.国内三种智能家居网络协议综述[J].电器与能效管理技术,2007(2):24-27.
[4] J.Hosek, P.Masek, D.Kovac. IP home gateway as universal multi-purpose enabler for smart home services[J].Electrotechnik &Informationstechnik,2014, 131(4): 123-128.
[5]吴佳兴,李爱国.基于云计算的智能家居系统[J].计算机应用与软件,2013,30(7):240-243,314.
[6]张秋伟.智能家居的体系结构及关键技术分析[J].数字技术与应用,2016(7):215.
[7]汪海,王强,薛勇,等.浅析智能家居的有线技术形式和无线技术形式[J].电器应用,2016(2):31-35.
[8]孙杰贤.智能家居无线组网之争[J].中国信息化,2015(11):39-41.
[9]乔朝阳.智能家居的物联网世纪[J].现代经济信息, 2014(24):397.
关键词:科技;室内设计;智能家居;以人为本
你的住宅智能了吗?近年来,智能家居逐渐走入我们的生活,并带来了全新的生活方式。与传统的室内设计相比,智能家居元素的融入为室内设计平添了新的亮点。智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理,融合个性需求,将与家居生活有关的各个子系统,如灯光控制、窗帘控制、场景联动、家庭影音娱乐、信息安防、家用电器等有机地结合在一起,通过现代智能技术综合控制和管理,实现“以人为本、节能健康、易于管理”的全新家居生活理念。与普通的住宅相比,智能化住宅既具有传统的居住功能,又提升了家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,因此成为当前人们家装所关注的热点。
一、智能家居正在崛起
我们试想下这样的场景:在静谧的晨光中,窗帘自动拉开,第一缕晨光成为唤醒酣睡中的主人最有效的方式。音响自动启动,伴随着悠然的音乐声醒来,咖啡壶自动开煮咖啡。轻柔的音乐随之静静流淌,在享用那杯热腾腾的咖啡的同时,智能化电冰箱还向你“播报”今天的新闻、天气以及晚餐菜单。用餐之后,主人公出门,回头一按手中的遥控器,家中的安防系统自动启动,电视、音响和家中的所有电灯全部关闭……以上场景曾作为智能化家居的美好生活画面而广为传诵。
究竟什么是智能化对我们来说并不是一个新名词,我国在1997年便己提出了“智能化住宅”的概念。智能家居,或称智能住宅,目前与此含义近似的词汇相当多,如电子家庭(Electronic Home)、数字家园(Digital Family)、家庭自动化(Home Automation)、家庭网络(Home Net/Networksfor Home)、网络家居(Network Home)、智能家居/建筑(Intelligent Home/Building)。尽管名称五花八门,但它们的含义和所具备的功能大体是相同的。首先,它们都要在一个家庭中建立一个通讯网络,为家庭信息提供必要的通路,在家庭网络操作系统的控制下,通过相应的硬件和执行机构,实现对连入家庭网络的所有家电和设备的控制和监测;其次,它们都要通过一定的媒介,构成与外界的通讯通道,以实现与家庭以外的世界沟通信息,满足远程控制、监测和交换信息的需求,其最终目的都是满足人们在家庭中对安全、舒适、方便的工作和生活的需求。智能家居是以家为平台,兼备自动化、智能化的高效、舒适、安全、便利的家居环境。智能家居是一个典型的集计算机、通讯和消费于-体的3C(Computer,Communication andConsumer)系统。从总体上看,智能家居是指将各种信息设备和住宅设备通过家庭网络连接起来,并保持这些设备与住宅的协调,从而构筑成舒适安全的信息化居住空间,以便于实现在信息社会中富有创造性的生活。智能家居旨在提供安全、舒适、方便的居住环境,满足人们在家中生活、工作、娱乐和交流的需要,提供安防、社区管理和人们外出时了解家居状况的手段。
智能家居系统可以看做是以家庭网络为基础,构造信息家电的信息交互平台,在此基础上实现智能家居的各类功能。根据实现功能的类型可将智能家居体系划分为5类:家庭娱乐与教育、家居控制、家庭安防、家居管理、其他网络增值服务。随着人们对生活质量、居住条件、信息获取的需求更加迫切,家庭居住环境的数字化、智能化、网络化趋势已势不可挡。智能家居正在崛起,简单化、一体化、自动化、人性化成为未来趋势。
二、融入智能家居元素为室内设计平添亮点
住宅是人类赖以生存的物质基础,与每个人息息相关,直接影响着人的生理和心理健康。孟子云:
“居可移气,养可移体,大哉居室。”意思是说:摄取有营养的食物,可以使一个人身体健康,而居所却足以改变一个人的气质。人与家居的密切关系由此可见,住宅即是生活,有什么样的人,就有什么样的生活:有什么样的生活,就有什么样的住宅。因此设计住宅也就是设计生活。密斯曾说过:“当技术实现了它的真正使命,它就升华为艺术。”科技改变生活,现代高科技迅猛发展,信息高速公路的联通及数字化时代的到来必然给室内设计从物质环境到精神文化环境带来全新的设计理念。如果说建筑是凝固的音乐,那么完美的家庭智能化自动控制系统则是这首乐曲上绝妙的音符。家居智能系统的介入对现代的家居设计产生的影响是重大的。
居住模式向舒适性发展。舒适性已经成为当前住宅设计的重要课题,怎样使住宅变得更舒适,具备什么样的条件才算舒适。家电设施智能化是智能家居的一个重要组成部分,根据住户的要求对家电和家用电气设施灵活方便地实现智能控制,更大程度地把住户从家务劳动中解放出来。住户可以在头天晚上设定第二天的家电工作程序、时间、也可以在外面通过电话或者电脑临时变更已做好的安排,使生活可以更加快捷、舒适。如下雨时自动收拢晾衣架,关起窗户;下班路上即可通过手机控制开启地暖或者中央空调系统,这样住户回到家即可享受到最舒适的室内温度等。
更加注重住宅的安全性。安全防护及消防报警自动化是智能家居的最基本一项功能,由于人们对自身以及财产安全的越来越重视,选择智能化家居的一个基本出发点是家庭保安和报警自动化。在社区保安和公安部门的支持、配合下,安装安全有效的入侵报警、消防报警和其他灾害报警系统将能有效防止盗窃和火灾的发生。
实用性、功能性、多样性引领住宅品质的提高。人们现在更加重视的是住宅的内在品质,而不是表面化的东西。智能家居体系中的家庭娱乐与教育(家庭影院、视频点播、交互游戏、远程教育等)大大增加了生活模式的多样性。家居控制中照明控制、居室环境控制、厨房设备控制、视频音响控制系统等。各种设备之间协调工作使功能更加细分,也变得更加实用。例如,当您准备看电视时,客厅灯光自动调到您喜欢的亮度、窗帘自动拉上、电视剧打开并调整到您最喜欢的频道。当有电话打入时,通过系统将电视机的声音自动调小。当您家中来客人时,灯光自将自动调亮并增添喜悦的气氛,音响将自动播出欢乐的乐曲等。
对可持续发展设计的关注(环境与节能)。智能家居能监视室内的温度、湿度、亮度等环境状态值,并根据住户习惯进行调
节控制,节约能源。如照明控制,根据室内光线强度和住户要求情况自动调节灯光亮度。通过对家电智能控制,节约水、煤气等资源。
三、对智能家居的未来展望
综上所述,智能家居的出现对室内设计的影响大家都有目共睹,它进入我们的生活并不断提高我们的生活质量,带来了一种全新的生活模式。当然在这个过程中存在很多弊端和不足,如:智能家居缺乏统一的设计标准、我国的智能技术产品几乎被外商垄断、卖点多过实用性、不够人性化平民化等。但随着不断的创新、改良与一步步的完善,它的发展是迅速而有效的,对我们认识的传统设计具有很大的影响和冲击力。不论是作为设计师,还是励志于在室内设计领域发展的学生群体,一方面我们在不断关注室内设计行业的发展,另一方面,对于这个新元素的加入,我们应该以积极的态度去认识和接受。众所周知,一切设计的目标都应该是以人为本。在科技发达、物质富庶的今天,智能化的生活正离大众越来越近,安全、舒适、便利的生活已经不再是一个遥远的梦,智能家居现在集中在非常高端的市场当中,但我们相信在不远的未来,智能家居系统必将成为普通民众日常生活不可或缺的一部分,必定能更好地造福人类。
参考文献:
[1]来增详,陆震炜.室内设计原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[2]骆中钊,袁剑君.古今家居环境文化[M].北京:中国林业出版社,ZOO/.
[3]韩江洪,张建军等.智能家居系统与技术[M].合肥:合肥工业大学出版社。2005.
[4]阎洪林,蒋琳峰等.住宅智能装饰[M].北京:中国林业出版社2006.
[5]周洪,张世荣,郭爱文.智能建筑控制系统概论[M].北京:中国电力出版社.2004.
[6]徐超汉.住宅小区智能化系统…北京:电子工业出版社,2002.
[7]程大章.智能住宅小区工程建设与管理[M].上海:同济大学出版社,2003.
[8]尼科信息技术有限公司.智能家居系统应用及结构卟智能建筑与城市信息,2006(6).
[9]陈良银,李志蜀,刘轶,汪洁.智能家居系统的设计与实现[J].新疆大学学报(自然科学版),2008(1)
[10]廖壮嘉.智能家居的黄金时代卟IB智能建筑与城市信息,2009(2).
[11]胡月莲.现阶段智能家居及其发展趋势[J].现代经济信息,2010(7).
关键字:智能建筑;建筑电气;智能化;应用
1、前言
现代建筑的建设要适用这个网络时代,就要引入智能化系统,除了传统的计算机网络、消防、闭路电视、安防等系统外,引入智能化系统在智能建筑中的地方也越来越重要。智能建筑系统将智能型电脑技术、信息技术、通信技术与建筑技术结合在一起,对各种设备的自动监控信息进行分析、处理、判断。建筑智能化要求的提高,对各类电气设备也提出了更高的要求,采用的微处理器必须具有高速处理的能力,通信网络能对整个建筑物的供热、给排水、照明、消防、空调、广播、通信、防盗、闭路电视、电梯等设备进行实时监视、测量和全面监控,实现了最优化的管理,有效提高了整个建筑电气系统运行的安全可靠性,同时节约了能源,人力和物力,降低了设备运行的费用,提高了运行的能力。
2、建筑电气智能化系统的主要设备和构成
智能建筑设备监控系统是以中央处理系统设备和在各处的远程处理器,通过总线桥进行信息交换的。主要包括系统设备(主机、通讯设备、DDC、网关、控制屏等)、系统输入设备(各类温、湿、流量、压力、水流开关、电量传感器等现场设备)和输出设备(各类风门、阀门、执行器及其执行机构) 等。按结构形式可以分成四大类。①中央处理器系统设备:中央电脑、彩色显示器、打印机、数字化仪器、操作键盘灯组成。②远程处理器:智能建筑可以采用TA6585和TA6711等型号的RPU设备,根据具体型号的不一样,选择不一样的输入输出接口的配置。RPU设备可以通过各种设备组合经过总线桥连接到中央系统,也可以单独使用,构成第2及控制系统。③总线桥:用于2级控制系统通信网的微处理器,一般有8条通信线路,每条通信线路可以连接10个RPU或30个区域控制器。④控制件和测量元件:控制器件主要有带执行机构的三通阀、二通阀和直流24V的继电器;测量元件有各种型号的压差传感器、流量传感器、湿度传感器、温度传感器、功率变换器、液体传感器等。
3、建筑电气智能化系统的主要技术
建筑电气智能化系统的主要技术有远程处理器技术,BAS线路技术,照明技术,火灾报警技术等,通过这些技术能实现建筑电气与智能化的应用。
(1)、远程处理器:
建筑自动控制系统与各RPU之间的通信是透明的,同一线路可利用不同的RPU完成同一个控制系统。BAS系统主要监控空调机组,将RPU布置在机房附近,把空调机组的控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水位信号、水流量计、照明控制等。
(2)、BAS线路
在BAS进行布线时,要注意线路的导线布置和导线的选择,BAS通信线路、水位浮子开关线路、温度湿度传感器线路、流量计线路等,这些线路需要制造商提供专门的导线或者屏蔽线。DDC、网络控制器、网关、计算机等电子设备的工作接地连在其他弱电工程共用的接地干线上,电源线与控制电缆分管敷设。智能建筑中安装有大量的电子设备,这些设备分属于不同的系统,这些设备的抗干扰能力,工作频率等都不相同,对接地的要求也不同,在安装的过程中,对抗干扰能力差的设备,防雷与接地应该分开,两者保持20m以上的距离,若设备抗干扰能力强,可酌情减少,但不宜低于5m。若防雷接地与电子设备接地共用接地装置时,为保证设备安全,应该采用铠装电缆,对于电缆的的屏蔽层必须接地,对于1MHZ的电缆应多点接地,小于1MHZ的电缆或信号电缆应一点接地。
(3)照明系统
照明系统的节能和科学管理在现代建筑中越来越重视,采用电气智能化系统,合理的选择光源、灯具及性能优越的照明控制系统、提高节能效果和照明质量,改善建筑的环境,通过电气智能化系统,有效的控制灯光的启动、亮度等。
(4)火灾报警系统
火灾报警系统在现代建筑中的使用越来越普通,根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动,以形成中心控制系统。即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。通过智能化系统,将火灾报警系统建立起来,能起到预防火灾和及时消灭火灾的作用。
4、建筑电气智能化新技术的应用
建筑电气通过各种技术手段,达到智能化的目的,并且运用到工程实际中,除了传统的技术外,以后还将采用新的技术,像智能卡技术,家庭智能化技术,除湿技术等等,节能环保的同时,不断提高人们的生活质量。
(1)智能卡技术
在建筑电气智能化的应用中,推行智能卡,做到一卡多用,停车收费管理,门禁系统,物业收费、商业消费,电子钱包等融入到一张卡中,智能卡体积小,携带和使用方便,安全可靠。在建筑的电气化系统中,应该预先安装这些设备,为智能卡的推广做好准备。
(2)家庭智能化技术
通过家庭智能化技术,实现家庭中各种与信息相关的家庭电器、通信设备、家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上,进行集中的或异地的控制,监视和家庭事务性的管理,通过远程技术,调控家里的某些设备,天气太热,人还未回家就提前启动智能空调,回到家就能感受到凉快,很大程度上提高了人们的生活水平。
(3)除湿技术
随着人民对生活水平的要求越来越高,对房间的舒适度也提出了更高的要求,对温度和湿度的控制需求也越来越高,特别是在南方地区,湿度大,容易导致电器的损害和老化,在一些地下仓库中,水分蒸发量小,在墙壁上经常有水蒸气凝结,很容易使物品变质、受潮、发霉。因此除湿技术在现代建筑中应用是很重要的,采用先进的、科学的技术将除湿技术应用到智能建筑中,在现代的建筑中,更多的是借助空调系统来除湿,但是对能源的浪费很大,在智能建筑中,能采用独立的除湿系统,实现对传统制冷空调方式的变革,又能达到除湿的目的,还能节约能源,有利于环保,是建筑电气智能化的一大进步。
5、结语:
建筑电气智能化的普及对人们的生活质量有着质的改变,在整个建筑中,采用高速处理的微机,通过通信网络对整个建筑物的供热、给排水、照明、防盗等众多设备进行全面监控和管理,采用更加先进的智能卡、除湿、家庭智能化技术等,降低能源、节约人力和物力,使智能化系统更加可靠、开放和先进。
参考文献:
[1]中国建筑设计研究院,亚太建设科技信息研究院.智能建筑电气技术应用及范例精选[M].人民交通出版社.2012
关键词:电器智能化产品;机械设计方法;应用
Abstract: in the manufacture of machinery, is very much for the classification of mechanical design, including construction machinery, agricultural machinery manufacturing, and the need to explore is the electrical machinery manufacturing. The term electrical appliances, from a professional perspective, the main means is connected to the circuit, the circuit parameters are changed, so as to realize the circuit or electrical equipment control, control, monitoring and protection. In the electric current, the intelligent electrical apparatus is a very novel nouns, which is represented by high-tech, modern. Therefore, in today's electric appliance manufacturing industry, mechanical design of intelligent methods can make the intelligent electrical products more competitive. Starting characteristics and functions of the change in the market demand, from the electrical products intelligent, so as to explore the target, design method, in order to more intuitive understanding of intelligent electrical products, will be with the example analysis, in order to provide some enlightenment for the related.
Keywords: intelligent electrical products; mechanical design; application
中图分类号: TH122文献标识码:A文章编号:
0引言
随着社会科技的快速发展,在当今社会,电器市场发展的越发繁荣,根据有关数据显示,就光在电器行业,我国的总产值就达到了200亿元,具有一定规模的电器生产厂家或是企业就达到了2000多家。而在2011以来,我国在智能电器方面的投资就达到了上亿元,这足以证明我国对于智能化电器的重视。现阶段,我国在城乡配电网智能化建设已经全面的拉开了,也就证明了我国智能化电器设备迎来了黄金的发展阶段,这不仅是一次巨大机遇也是一次巨大的挑战。
1.社会对于电器产品智能化的需求
随着社会经济的快速发展,在现阶段制造业中的家用电器产品因为性能落后、体积大、节能指标低等原因,已经逐渐的不能被广大消费者所接受,因此开发个性化、具有特色、具有亮点的电器已经是当今的电器市场迫在眉睫的问题。智能化产品在当今的市场中面对的需求主要是来自于三方面的,分别是市场需求、技术发展的趋势以及整体的系统发展的趋向。因此在该种条件下,将会慢慢的逐步淘汰第一代的电器产品和第二代的电器产品。
2.智能化电器产品的特点与功能2.1智能化电器产品的特点
智能化电器产品之所以会比传统电器产品优秀,主要是因为其具有传统电器所没有的特点。⑴网络化。现阶段的智能化电器主要是运用在家庭中的,因此其主要是和家庭局域网连在一起的,通过家庭网关的接口与服务站点相连,最终达到与互联网相联系,实现远程控制的目的;⑵智能化。智能化的电器产品是可以根据周围环境的不同,从而做出相应的调整,就比如智能冰箱能够根据气候条件的不同,自动的调节温度,保证食物的新鲜,而现阶段很多冰箱是需要人为的进行控制;⑶节能性。现阶段,消费者会对空调进行定时,其中主要是为了节省电力和恢复温度。而智能空调可以根据周围的环境,自动的调整工作时间、工作环境,自动的停止工作,达到节能的目的[1]。
2.2智能化电器产品的功能
智能化电器产品的功能根据其特点,其所对应的功能也是不同的,首先是网络化,其所对应的功能是通信功能,也就是电话和远程进行控制和报警;其次是智能化,其所对应的是对温度、湿度、自动化搜索、自动摄录等等功能;第三是节能性对应的是交互式的智能控制,其所对应的是通过各种传感器,对外界的动态作出相应的相应。
3.智能化电器机械设计的目标
智能化电器机械设计的目标,根据实际情况的不同,其所涉及的智能化程度也是不同的。智能化电器机械设计的目标,根据其所设计的智能化程度的不同,其可分为三级,分别是动作级、子任务级以及总任务级。详情见图1。
图1:智能化电器机械设计目标图
总任务级:其可以说是智能化电器机械的大脑,其控制着所有子任务级。
子任务级:其是智能化电器机械的执行部分,其会自动的带着每一个子任务完成工作,像是修理、运输、清洗、监护。
动作级:其是智能化电器机械的低级部分,是由人进行控制,在完成之后体现智能化[2]。
4电器产品智能化机械设计方法
4.1数据库系统的构建
在对整个电器智能化产品进行设计的时候,首先需要进行设计和建立的是数据库,数据库是将知识定义、数据信息与技术融合起来的一项系统,详情见图2.
图2:数据库系统关系
建立数据库,首先就要建立数据模型,数据模型质量的高低将直接影响到整个电器机械数据库的控制性能。其数据模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型以及面向对象模型。
4.2系统功能模块的构建
系统功能模块主要包括知识库管理模块、推理机模块以及评价体系模块。
知识库管理模块主要是使用DAO建立程序并与知识库接口,使整个机械电器智能化系统可以对知识库进行访问。而知识库中的管理主要包括机构库的管理与传感器库的管理,通过这两处管理对整个电器智能化产品的信息进行管理;
推理机模块是通过思维规律与知识进行控制与调节,最终为用户提供相关的参数和数据。而推理机模块中的机构元推理机设计,主要是从机构组合、串联组合、并联组合三方面进行设计,通过这一步,通过数据库找寻所获得的机构元;第二个是传感器库推理机的设计,其主要包括了对传感器推理机的设计与传感器推理机的实现。
4.3电器机械产品工作过程的智能控制
对智能化电器机械产品中的工作过程进行智能控制,是为能够使整个机械设备在运作的过程中获得最为优质的运作效果,例如尽量的减少空余的工作时间,空调开机时的时间是无效的,减少这段时间,达到最大的工作效率。
传统的电器机械产品在运动转换过程中受到的冲击和震荡是比较大的,因此采用智能控制策略会使得整个过程变得稳定,使得冲击力逐渐的缩小,减少震荡。因此,针对于不同的控制程序,可以采用不同的智能控制策略[3]。
4.4电器产品状态监测的智能控制
电器产品的智能化控制在工作过程中多多少少会出现一些问题,因此对电器产品的状态进行监测,是其十分重要的一项工作。详情见图3.
图3:电器产品状态监测的智能控制图
通过上图,可以很明显的了解了解到,采用状态监测,电器产品的能够实现高速化、高效化、自动化以及规模是,使得其在整个运转过程中可以具有可靠性、安全性和经济性。
4.5电器产品故障的智能检测
电器产品在运作的时候经常会出现各种故障,而这些故障是难以避免的,因此对电器产品故障进行智能检测,能够在很大程度上避免该种情况。虽然依照我国目前的技术还不能够进行自我的修复,但是针对于电器产品中的故障,还是能够自我的进行检测,并且通过该种办法能够在最大程度上解决发现问题不能够及时解决的问题。其过程详情见图4.
图4:电器产品故障的智能检测过程图
5应用实例
例如LG智能洗衣机根据四季季节的不同,其水温根据温度环境也是不同的,相应的,其洗涤的程序根据不同环境,将会自动的学习不同环境中的洗涤程序。且根据衣物数量和质量的不同,将会自动的进入到自动学习特定衣物与衣服数量的程序中。当洗衣机的出现问题时,LG智能化洗衣机会根据自身的状态进行恰当的调整,而这就是智能化电器产品。
6结语
综上所述,智能化时代已经来到了消费者的身边,智能化电器产品的研究和开发应当与电力系统自动化的发展相呼应,并且要有与之相配套的通信功能。只有如此,才能够在基础上实现智能化。通过对智能化电器产品的功能、特点进行了解,对其设计方法进行分析,并以案例为辅,旨在为相关工作者一丝启示。
【参考文献】
[1]朱家诚,徐丰羽,韩江洪.支持个性化产品设计的产品信息模型研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2009(11) 74-75
关键词:智能化技术;卫浴产品;效用;体验
中图分类号:TB472 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2015)08-0051-02
一、智能化技术的定义
一般意义上的智能化指的是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术等汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合。随着科技和信息技术的迅猛发展,不论是电子产品还是日常生活用品,都被赋予越来越高的技术含量,智能化概念已逐渐渗透到各行各业以及我们生活中的方方面面。
二、智能化技术在卫浴产品设计中的应用
卫浴产品是包括了一切有形的卫生间中的工业产品。智能卫浴产品就是将智能化技术融入传统的卫浴产品设计中,使其具有更简便的操作、更人性化的功能、更舒适的体验。从目前智能化卫浴产品的发展情况来看,坐便器、淋浴房、水龙头、面盆等主要卫浴产品都实现了不同程度的智能化,市场上以坐便器和水龙头最为典型。
目前被应用在卫浴产品中的智能化技术主要有以下几种。
(一)感应技术
感应技术在卫浴产品中的应用已十分常见,如感应水龙头、感应坐便器、感应淋浴器等。这些卫浴产品通过植入红外线感应、电容感应或微波感应技术,能自动感应使用者的使用情况,根据不同情况进行自动操控。
(二)触控技术
触控技术是相对于感应技术而言的另一种智能化技术,这种技术目前在卫浴产品中的应用也十分广泛,尤其是龙头类产品。触控式水龙头是当前智能化水龙头的主要形式,其核心控制机构是触摸感应装置,通过该装置可以实现系统与使用者的交互,可以较为便利的实现对水温、流量等参数的控制。
(三)自动控制技术
自动控制技术是通过具有一定控制功能的自动控制系统来完成某些控制任务,或保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。卫浴产品的智能化离不开自动控制技术的应用。TOTO在国内市场推出的一款主力产品――NEOREST智能全自动坐便器是自动控制技术应用的杰出代表。它集“自动开合”、“自动除臭”、“自动冲洗”、“自动加温”和“远程操控”等一系列全自动感应功能于一体,可谓是一款“最善解人意”的坐便器。
(四)人脸识别技术
人脸识别技术是一种利用分析比较人脸视觉特征信息进行身份鉴别的计算机技术。这种技术较多应用于安保系统或考勤系统,但目前这种先进的智能化识别技术被应用到了水龙头的设计中。如图1这款名为iHouse智能水龙头植入了人脸识别系统,当使用者站在这款智能水龙头前时,水龙头能识别出这个人的脸,然后自动调节到他所喜欢的温度和水流速度。
(五)恒温技术
智能恒温控制技术能控制从-90℃到+300℃的工作温度范围。传统的浴缸一般在注入热水后6小时内,水温会下降至少6度,但采用恒温控制技术的浴缸能长时间保持水温的稳定,给使用者带来更舒心的泡澡体验。不仅是浴缸,如今在坐便器的设计上也常用到恒温技术。如TOTO生产的恒温坐便器,在接上水电之后即可实现座圈自动加热,并且保持恒温,这样即使是在寒冷的冬天,也不同担心会坐在冰冷的座圈上了。
三、智能化技术的效用
(一)节能效用
家庭卫浴间作为生活用水最集中的场所之一,卫浴用水量占家庭总用水量的60%至70%,节能环保一直是卫浴行业不变的主题。坐便器是卫浴空间用水量较大的产品之一,将智能化技术应用于坐便器中可以实现有效节水。比如,感应式坐便器的冲水器是根据红外线感应原理,通过感应使用者的使用情况,发出信号到脉冲电磁阀来自动控制冲水,只有在感应范围内,坐便器才会进行自动冲洗。单双段的智能化冲水控制方式也更有效的避免了水资源的浪费,这种智能感应式比传统的手按式节水30%-70%。
(二)保健效用
由于卫浴产品与人们的生活和健康息息相关,近年来,不少国内为卫浴品牌都在推广“健康保健”的概念,以此为卖点吸引消费者。通过在卫浴产品中增加跟人体理疗有关的技术手段,将养生文化和高科技技术相互融合,真正实现在沐浴过程中的保健功效。将智能化技术应用于坐便器中以实现健康护理和保健的功能更是近几年的坐便器设计的主流。比如TOTO推出的卫洗丽系列马桶,其分开式的水路设计,一根喷管集合有三个不同的出水口,分别提供臀部洗净、下身洗净、轻柔洗净,不仅对痔疮患者起到良好效果,还能在女性生理期间带给她们更多的人性关怀。可见,当智能技术与卫浴产品完美的融合在一起时不仅可以让使用者更舒心还能给消费者带来健康的如厕生活。
(三)娱乐效用
卫浴产品的智能娱乐化是都市人群在现今繁重的生活、工作压力下产生的一种新的需求。目前,越来越多的卫浴产品与互联网形成联系,并将各种娱乐功能融于一身,以浪鲸爵士系列的智能浴缸为例:不仅有按摩和冲浪功能,还配备了防水电视和电话,并通过连接网络可实现收发邮件、视频通话等功能。让使用者在泡澡时也能随心所欲做自己想做的事,轻松享受泡澡乐趣。可见,物联网技术的不断发展造就了家居智能时代的到来,而卫浴产品也将与网络技术更加紧密的联系在一起,以此满足更多的娱乐性需求。
四、智能化技术为卫浴产品创造的新的体验形式
(一)交互式体验
卫浴产品中的交互是指使用者在使用卫浴产品时产生的体验感受,这不单单包括感官上的体验,也包括产品功能上的行为体验和卫浴产品整体环境的交互体验。功能上的行为体验表现在可根据不同的用户的不同需求提供相对应的操作反馈和使用方式。这种交互方式一方面充分满足了个体差异,更加人性化,另一方面体现了以用户为中心的设计理念。美国卫浴品牌恩仕推出的全球第一款交互式遥控操作平台,(如图2)这是个装有安卓操作系统的触摸智能屏,简洁的界面设计让所有功能一目了然,通过这个平台就能轻松掌控整个浴室空间内的卫浴产品。更重要的是,这个搭载智能系统的操作平台可以根据不同用户的需求进行使用方式的预设,包括水温、音乐、灯光等。而从整体沐浴环境给人带来的交互体验上看,不同的环境本身能够给用户带来不同的感受。(如图3)是一款可变化场景的淋浴空间设计,采用可弯曲的OLED屏幕,可以形成一个半包围空间,用户可通过自身喜好选择在屏幕上显示森林、沙滩、瀑布等动态场景,并能播放相对应场景的背景音乐,营造出一种身临其境般的淋浴环境。这个设计就是让用户可以创造自己的环境体验,在一种可变模式下实现用户与整体环境的交互。
(二)个性化体验
21世纪是一个突破传统,崇尚个性的时代,“定制化体验”成为当下一种新的产品开发模式,各大卫浴厂商也相继形成一种设计、产品、体验相结合的互动形式,以此满足消费者的个性化需求。好比在一个家庭中,不同的家庭成员的个性不同,喜好也不同。可能有人喜欢用冷水洗脸,有人喜欢用温水;有人在淋浴时喜欢听舒缓的音乐,有人则爱动感的摇滚,因此在设计中满足不同个体的个性化需要尤为重要。科勒的DTV智能恒温淋浴系统就是一套能提供给使用者绝佳个性化体验的智能淋浴系统。这套智能淋浴系统能“懂得”用户的需求,记住用户的使用习惯。只要用户通过设置将理想的水流,温度,甚至是按摩方式和喜爱的音乐存储下来,在今后每一次入浴时只要一摁按键,系统将会启动存储的模式,确保相同的淋浴体验。它最多可存储多达六套个性化程序,以此满足每个家庭成员的不同需要。
五、结语
当前,各类卫浴产品不断地融入越来越多的科技力量,加之以人性化的设计,让使用者能真切的感受到智能化技术为生活带来的便利。智能化技术不仅使卫浴产品具备了很多传统卫浴所没有的功能,实现了很多诸如节能环保、保健、娱乐的功效,使用户在使用过程中更加舒适、健康,且符合可持续发展的社会主题,还更加关注用户的情感体验,满足用户的个性化需求,大大丰富了用户的体验层次。可以说,卫浴产品的智能化设计是科技进步和人类社会发展的结果,智能卫浴将成为未来家居生活的主流。
参考文献:
[1]朱姝.儿童卫浴产品设计[D].株洲:湖北工业大学,2011.
[2]胡东红.自动化控制技术[J].甘肃科技,2014(02).
【关键词】智能住宅智能化功能需求的依据
一、智能住宅、小区是住宅、小区发展的方向
智能建筑是建筑与信息技术结合的产物,这已是众所周知的事实。智能建筑并非仅指大楼和楼群,它有着更广的涵义。而智能住宅、小区并不是智能大楼在规模上简单的缩型,也不是智能大楼的发展在空间上时间上的延伸。
智能住宅、小区在国外历经了80年代初的住宅电子化、80年代中的住宅自动化到90年代美国的“智慧屋”(WH)、欧洲的“聪明屋”(SH)的住宅智能化这样三个阶段。这三个发展阶段,表明了智能住宅与智能大楼的服务对象的不同而形成的不同的发展道路。
住宅电子化表明了采用大量电子技术的家电进入家庭,住宅自动化表明家用电器、通信设备与安保防灾等设备在家庭中的功能综合一体化。住宅智能化表明了信息技术发展的成果进入了住宅,使家庭中的家电、安保防灾和各种通信(话音、数据、图象)设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中,家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。美国、欧洲和日本都有了各自的家庭总线标准。日本、新加坡有适用于大型居住区的总线。美国、日本、新加坡都有根据这些标准建立的智能住宅和小区的示范工程。中国住宅的开发基本都是小区的形式,因此,当我们谈到小区智能化的时候就隐含了住宅智能化。
中国智能住宅小区的发展与国外有所不同,是藉助于智能建筑的概念和借鉴国外家庭总线技术,趁住宅产业蓬勃发展之机而兴起。而今智能住宅小区示范小区遍布全国,用于住宅、小区的智能化的产品开发也遍地开花。
综观国内外的智能化的住宅小区,都具有如下共同的功能特征:
1.住宅内部具备综合了安防、防灾措施与生活服务的智能控制器,住宅与小区和社会之间具有高度的信息交互能力。
2.小区内部具备完善的安防措施,全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理。
3.为小区内住户提供多媒体的多种信息服务。
一个完整的小区智能化系统如图1所示。应加以说明的是,小区的不同个性,会对智能系统的功能有所取舍。作者认为,根据小区的实际功能需求而确定其智能化系统才是胆智的规划、设计。实践表明,单纯追求技术的完备性、先进性的后果,是资源的浪费。
总的来讲,住宅小区智能化系统是智能住宅小区的必要条件,即实施了智能化工程的、并能发挥出智能化的效用的住宅小区才是成功的智能小区。务请注意,智能小区是一个特指的名称而已。
二、智能化功能需求的依据
衣、食、住、行是人们生活的基本条件。住宅是小们最根本的生存空间,是们逗留时间最多的地方,是人类繁衍生息的地方。随着社会的发展,住宅的功能范围亦在发展,但我国直到改革开放之前,住宅的功能仅仅是为了居住。今天,信息正成为人们生存活动的一个重要方面,信息技术的发展及进入家庭使住宅、小区能够具有如图1所示的功能。但现代人对住宅小区的功能要求是综合性的,并不仅限于信息技术方面,更何况人们对新技术的接收和应用会有一个过程,这不仅受认识限制,还受到经济上的以及社会环境条件的限制。我们在实践中感到,当从事住宅小区智能化系统建设时,一定首先要了解现代人对住宅、小区的功能需求,才能更加适当地认清智能化系统的作用。一个现代化的住宅小区必然地仍是以居住舒适为第一要义,它一般应满足如下要求:
1.居住性:生活空间分配合理,居住气氛浓厚,做到公私分离、动静分离、居寝分离。具体是起居厅、餐厅、厨房集合在一起,形成公共活动区。小区内有适宜的公共活动场所,或在楼上有空中花园以增加邻里交往,增加居住气氛。
2.舒适性:它包括平面空间尺度、视野、登高(高层楼的交通)、采光、通风、日照、噪音、内部装修、温湿度等等。
3.可持续发展性:从小区来讲,小区应与环境共生,保护资源,获得能源效益。对住宅而言,除对核心部定位外,其余空间作为卧室、餐厅等可以灵活再分隔。它不仅能使居民能参与设计,也为再改造提供了可能。
4.生态环卫性:是条目3的自然性方面的表现,这包括了外环境和内环境。
①使人居住在绿色环境中,天人合一,回归自然,小区绿色,住宅绿化。
②生活污水和生活垃圾的再处理、再应用,以不破坏自然生态。
③住宅内环境质量:厨卫设备布置紧凑,管线隐蔽,废油、气、烟排除畅通,建材的有害物质的防护等等。
5.节能、节地:
实质上是可持续发展的社会性的一面,多层住宅(鼓励二类高层),合理的体量与围护结构,可再生能源(风力、太阳能等)和新型材料的应用等。
6.安全性:必须是人与技术措施相结合。
①防盗要求:多层次防范,从边界防范、区内电视监控到住宅内的防盗。
②突发疾病的呼救。
③灾变(火灾、风灾、地震)的应急措施。
④可燃气体泄漏报警。
7.方便性
①交通:住宅或小区所处位置,小区内部道路布局和区域标识。
②各种配套设施:·小区内部商店、文娱场所等服务设施。·周边环境的商店、医院、餐厅、学校等等服务场所。
③通信:电话、电视、计算机通信
从上述7个方面和上节所述我们看到,智能化系统是现代住宅小区不可缺的,但相对住宅小区所需要的功能,智能化系统所能担当的是有限的。智能化系统是为住宅、小区更加好地发挥效用服务的,是提高居住质量的手段之一,是住宅小区的配套设施。但是,在信息社会的今天,它的重要作用是不可低估的。因此,我们认为高档次的住宅小区不宜搞低档次的智能化系统,反之低档次的住宅小区不宜搞高档次的智能化系统。
三、住宅小区智能化的智能的涵义
智能的直观定义是在给特定的环境与目标条件下,正确制定策略并产生行动来实现目标的能力。社会智能的定义:人类群体在实现共同目的过程中分工与协作的能力,正确决策和实施的能力,现今一切人工的智能都是以人的智能为原型的。
4.1对照智能的上述定义,我们认为应从更广阔的概念上来理解小区的智能,即智能小区的智能并不是靠智能化或弱电专业就能实现的。
下面略举几例以说明之:
①住宅的舒适与房间的空间和采光有极大的关系。如果房屋的进深与层高之间设有一个恰当的设计,那又怎么会使用者的舒适和工作效率呢?这当然由建筑设计来考虑。
②空调和电采暖器可以在住宅内营造室内舒适的小气候,但它绝不能代替人对自然通风和阳光的亲近和需求。而它们的能耗如不加控制,则会对整个社会经济可持续发展产生负面影响。有专家统计过,以每户空调、采暖耗电1-4KW计,则仅长江流域的此项用电约为2亿KW,相当于11个三峡电厂的装机容量。又据专家测算,采用新型建材、新型空调设备以及对住户加以指导,长江流域年能耗可望降低50%。又有专家研究认为,将生物气候学原理应用于高层住宅,则可以节省运转能耗的40%。
③住宅热水器供水系统,常有长的管路且其保温措施常被忽视,结果往往要等一段时间才有热水放出。显然,这既浪费时间,还浪费水和天然气资源,亦降低了舒适性。
④住宅小区一般都注意到室外人们的交往空间,但往往重视其物质环境,如设置草地、流水等。但,对其心理环境重视不够,结果命名物质环境利用率低下。如:某住宅小区建设了一块草地,供居民休憩交往。但,它未经良好布置,并处于四周住宅窗口视线交汇之下,又为了住宅安全,场地围以铁丝网。结果,此处几乎无人。因为身居该场地中的人们感到如被囚禁般的不自在和被人们窥视的恐惧。
上述几个例子说明,好的住宅不区应是在建筑专业统筹下的相关各专业分工与协作的成果,是全体专业的智能的综合。光靠智能化系统,是达不到“实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境”的实际效果的。
我们认为,现在我们所谈的智能住宅小区是一个特定涵义的称谓而已,就象绿色住宅小区、生态住宅小区等称谓一样,强调该住宅小区的某种特点。智能住宅小区仅只表明了它上具有现代信息技术设施的住宅小区而已。
4.2智能化系统本身若只考虑技术、设备而欠考虑其应用对象,则我们认为其智能是不足的。例如:
①在紧急呼救功能的实现上,很多采用一只固定的紧急按钮,甚至装在进门处。考虑较周到的是每个房间都装。但这对于有心脏疾病的老人,或行动不便的人紧急发病,而家中无人时间较长,就不适用。我们认为采用随身携带的无线紧急按钮为妥。
②为防盗而对窗子进行监控时,常见对每个窗都装门磁开关或红外双鉴探头。我们认为应该根据楼层和住宅的外观来考虑盗贼从窗口入侵的可能性以确定装不装,在哪个窗装,还是每个窗口都装的问题。多装会增加初投资,增加了误报次数,增加了工程质量以及以后的维护工作量。例如:一个800户的小区,每户平均有四扇窗,每窗一个门磁开关,则需购3200只门磁或双鉴探头。又假设每个开关或探头误报率为每年一次,那么就几乎平均每天可能有10次误报警出现,后果如何则可想可知。这样的系统该不能说是智能的吧。
四、以人为本是建设好住宅小区智能化系统的根本
住宅小区的建设尖以人为本,即为住户服务好。住宅小区智能化系统也须如此,以使住宅小区为住户服务得更好。
5.1智能化系统是高科技的系统,我们不能因此而使以人为本的目标有所减弱,即必须明确技术为人服务这一准则。也唯如此,技术才有市场。智能小区内千家万户,男女老少,各人的职业、文化爱好、习惯不同,各家的经济情况不同。因此,小区智能化系统服务对象差别很大,比之智能大楼更为复杂。在这众口难调的情况下,我们必须对小区内住户作一统计分析和归类,据此考虑智能化系统的具体功能系统的实施,一般可分成如下三类:
①属于智能化系统的基本要求、技术条件成熟且性能价格比合适的,列入普遍实施的项目,一般有:防盗报警、紧急求助、消防报警、出入口控制、煤气防泄、语音通信、有线电视、三表出户、公共场所监控、边界防范、巡更。
②技术条件成熟,但费用较贵,操作也较复杂,有相当部分住宅不愿使用的,作为可选项目,一般有:对家电的远程控制、网上炒股、影视点播(VOD)、国际互联网上网、一卡通等。
③技术条件复杂或不成熟者,或外界环境尚不完备者,或投资成本太高者,则暂不实施。如:远程急救诊疗,这在我国涉及法律责任和社会环境条件目前尚不具备。又如:网上购物、网上教育,国内大多数地区社会大环境尚不具备。又如:集中空调系统,涉及投资太高,冷量分摊计费复杂和住户的观念等问题。
根据以上三种情况,智能化系统中心站的实施必须首先满足住户基本和可选项目的要求,并考虑今后信息技术的发展和外界大环境的改善,逐步将暂不实施的以及可能出现的新项目予以实施。有些房地产商布了电话线、结构化布线,再加有线电视就号称是智能小区,显然是炒卖点而已。有些房地产开发商虽原先考虑智能化的技术较多而忽视了住户需求而交了学费,而今就能较周到考虑,使住户享受到信息技术带来的真实的物超所值的智能化服务,自身也获得美誉。
5.2我们感到要保证智能化系统规划、设计、实施以及运行良好,必须要有掌握好智能化系统的人才。智能小区智能化的实施是一个系统集成的过程,在这个集成过程中,各有关的技术、设备、材料最终构成了具体的符合该住宅小区需要的智能化系统,人在集成过程中起着决策者、组织者、管理者、实施者的重大作用。由于建筑智能化系统在我国历史很短,还缺乏工程经验,因此,也更缺乏实施智能化工程的人才,在实践中培养和使用人才就十分重要,不仅要有规划设计的人才,更重要的是施工组织和管理的人才,具体动手安装操作的人才以及运行维护的人才。建筑行业向来是劳动密集型的行业,高科技性的工种是弱项;集成商亦是近几年才出现,他们原多偏重计算机网络集成,很多是有集成之名,行销售之实,缺乏施工组织、管理和工程实例协调的实践,即使有些赫赫有名的外国大分公司亦是名实不符;而许多物业管理公司也是原来的房管局等机构演变而来,他们要维护好、运行好也确实存在困难。凡此种种造成小区智能化系统不能一次成功开通,开通后运行维护纠纷不断的现象。可喜的是经过这几年的实践,已有一批高素质的智能化集成公司崛起。从总体上考虑,由房地产公司或物管公司来运作智能化系统是难度很大的,专业从事社区服务的智能化公司可能是解决智能小区增值运行的一个途径。
五、不断地发掘住户需求是智能化持续发展的保证
我们认为,住户是推动智能化工程得以实用化和持续发展的决定因素。住户是服务的对象,没有他们的需求就没有智能化系统的立脚之地。我们不应把们看成是消极的推销对象,而应该引导他们成为智能化工程的积极应用者和管理的参与者。更应看到不断满足他们的新的要求,将使智能化系统充分发挥作用,获得服务增值,从而推动智能化系统向新的高度发展,形成一个良性循环机制。作者的经验是建易用难,用好更难。这要求我们把“服务”而不是“管理”,更不是其他,放在智能化工作的中心。这样,智能化才能持续地向前发展。作者的个人经验,提请注意以下几个方面:
首先,要有一个很有进取心的技术班子,他们不是消极地智能化系统的维护人员,他们能主动地要不断跟踪信息技术的新发展,跟踪信息技术在相关领域的应用,并将它们应用到小区的网络信息服务上。
其次,信息服务要有针对性的,以生动的方式展开,从和居民的基本要求、切身利益相关处入手。
第三,要有一个良好的健全的物流组织来保证信息服务的实现,使“网上点击”“E社区”“E生活”给住户真正带来方便、实惠,人是不可能生活在“虚拟”中的。
第上,最至关重要的,从小区建设期的领导到小区管理期的领导始终如一地坚信并坚持支持和参与智能化系统的工作。因为唯如此,才能组织协调各有关部门,使虚拟的E社区回归到现实社区。
使智能化变成为寻常百姓油盐柴米密不可分的“傻瓜”技术。这是十分艰辛的探索过程,它要求真正想建设智能滤我的领导者、从业者不断坚定信心,总结经验,虚心谨慎地探索用户的需求心理,开展多种形式的活动,引导用户和服务用户。例如:西南交大房产公司,他们在1996率先在四川、成都提出智能小区概念。其建设的智能小区一期,做到了光纤到楼,综合布线到户,建立了计算机管理中心。然而,上网户数仅只占住户总数的5%。智能小区二期,他们坚持每周组织住户举办家庭自动化设备的操作、计算机操作、上网、炒股等讲座。在暑假,举办少年计算机夏令营,不定期和计算机公司一起举办区内展示会等,使得上网的用户不断增多,现在达到了20%住户入网。交大智能小区三期、四期,从城市大环境,从投资效益,从方便住户和三网合一的趋向,考虑将小区网络形成改为HFC,大胆取消了综合布线系统。这是充分考虑了住户必看电视而不一定要用计算机这种现实。但,若住户要入网,CABLEMODEM就可,CABLEMODEM以租用户式担供,2年后即归住户所有,这种用户有一种认同感,一种自主感。年9月开始实验小区网上购物服务,为住户集体购买米、油等日用品,并以低于超市价格送货上门,受到住户热烈欢迎。该小区的智能物业服务体系已现端倪,电子商务的良好开端显示了高技术平民化的魅力和威力。该计算机管理中心已发展成为一个公司,从事滤我智能产品开发,系统设计和集成等业务,做的工程已涉足到沿海。
李教授:我从1991年从新加坡到国内来开展智能建筑技术推广与应用,以及参与智能建筑系统工程项目建设已经有15个年头了。在这15年来经历智能建筑系统工程建设的历程中,对于我来讲感悟最深的是1996年的上海博物馆智能化系统工程项目、1998年的上海金茂大厦智能化系统工程项目、H00 1年的广州汇景新城智能化系统工程项目、2005年的南昌恒茂国际华城智能化系统工程项目。通过这四个智能化系统工程项目,我对智能建筑和智能化系统工程有了一个逐步深入的认识过程。
我多年从事智能化系统工程的心得就是:“智能建筑的核心是智能化系统集成,系统集成的目的是整合楼宇物业及设施管理和信息增值服务”。我主持负责的大型系统集成项目主要有:上海博物馆的楼宇管理系统BMS系统集成;上海金茂大厦整合楼宇设施管理的IBMS一体化系统集成;广州汇景新城基于网络化的IBMS.省略/IBMS数字化与智能化技术应用的一体化信息与数据集成。总结我从事智能建筑技术应用和相关产品的研究和开发,智能建筑系统与信息集成就是智能建筑建设的主线和目标。
记者:您曾在深圳大学担任过科研和教学工作,并出版了《智能大厦系统工程》等多部智能建筑专著,在您的眼中,我国智能建筑领域的教育状况是怎样的?您觉得应该从哪些方面加强对年轻一代的培养?
李教授:我大学毕业以后,第一份正式的职业就是在深圳大学电子系当老师。无论我曾担任过新加坡科技电子在中国的首代和总经理,还是香港上市公司迪臣智能的总经理,我始终觉得自己更胜任当一名好教师。根据国家目前提出技术创新在现代建筑和居住区数字化技术应用、建筑节能、绿色环保方面的应用需求。我国的院校目前均不能系统提供现代建筑与居住区在数字化应用技术、建筑节能技术、绿色环保技术方面的教学课程和相关教材,同时国家在数字化与智能化建筑领域急需这方面的专业人才。
我认为对于新一代智能建筑的专业人才,应以培养智能建筑和数字社区网络信息系统集成工程师为教学目标,毕业学员应达到可以独立的完成智能建筑和数字社区数字化与智能化系统工程规划和设计的任务,具有在智能建筑和数字社区综合信息系统集成,以及数字化与智能化系统技术应用方面的能力,掌握智能建筑和数字社区数字化与智能化系统工程项目管理的内容、要求、实施步骤和方法。目前我已经和国内多所大专院校签订了智能建筑与数字社区数字化与智能化技术专业课程联合办学的协议,广州市电大今年就开始招生该专业学生。我也计划积极参与建设部《建筑及居住区数字化技术应用》标准中长期培训计划的教学工作。
记者:您曾经说过“数字社区信息化建设要遵循数字化技术应用和智能化系统的双重设计规范标准”,能否请您为我们详细解释一下“双化建设”?
李教授:首先我们要了解所谓智能化与数字化标准,我国在2000年颁布了GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》(简称“智能化标准”),在2006年12月颁布了GB/T20299.1-4《建筑及居住区数字化技术应用》(简称“数字化标准”),这两标准对于智能建筑和数字社区的规划和设计都十分重要,同时这两个标准对于智能建筑和数字社区的规划和设计各有侧重面。智能化标准的重面是:以建筑物为平台,强调智能化系统设计与建筑结构的配合和协调,如综合布线系统、楼宇自控系统、综合安防系统、火灾报警系统等,在技术应用方面主要涉及监控技术应用、自动化技术应用等。
数字化标准的侧重面是以数字化综合信息集成为平台,强调楼宇物业与设施管理、一卡通综合服务、业务应用系统的网络融合、信息共享、功能协同,如综合信息集成系统、楼宇物业与设施管理系统、楼宇管理系统、一卡通管理系统等,在技术应用方面主要涉及信息网络技术应用、信息集成技术应用、软件技术应用等。鉴于数字化与智能化标准对于现代智能建筑和数字社区规划和设计在侧重面与技术应用上的互补性,遵循数字化与智能化“双重设计规范标准”是必须的。我最近主持设计和参与担任首席技术顾问的中央电视台新台址智能化系统工程、江苏广电中心智能化系统工程、宁波万达广场数字社区、贵阳金元国际新城数字社区都遵循数字化与智能化“双化标准”进行规划、设计和建设。
记者 《建筑及居住区数字化技术应用》 国家标准从去年12月开始在全国实施,至今也已经有半年多的时间了,您作为参与此次标准编制的专家,能否为我们广大读者简单介绍一下数字化国标编制过程吗?在您的眼中此次国标颁布实施的最大意义在哪里?
李教授:随着信息网络化科技在我国的高速发展,特别是我国加入WTO后,国外的投资者和产品设备供应商纷纷进入中国市场,国内传统的建筑业将面临越来越激烈的市场竞争。我国建筑业必须采用信息化科技来改造和提升自己。值得庆幸的是建筑及住宅社区智能化建设在我国已经走过了近20年的发展历程,这为我国城市和社区信息化建设和数字化技术应用奠定了良好的基础。
建筑及住宅社区数字化技术应用国家标准的编制,就是为了增强我国建筑产业信息化和数字化技术应用的能力,提升国际竞争力,同时也是为了统一和规范国家关于建筑及住宅社区数字化应用的技术构成、内容和方法,以及智能建筑和数字社区数字化与智能化系统建设和运营的要求与标准。
由建设部牵头组织,由信息产业部、科学技术部、中国电子技术标准化研究所、北京市质量技术监督局共同参与编制,从2003年初到2006年12月颁布执行,历时四年。《建筑及住宅社区数字化技术应用》系列国家标准由以下四个分标准组成:
(1) 《建筑及居住区运营服务数字化技术应用》
(2) 《建筑及居住区数字化技术应用系统检测验收》
(3) 《建筑及居住区物业管理数字化应用》
(4) 《建筑及居住区控制网络通讯协议技术应用要求》
《建筑及住宅社区数字化技术应用》系列国家标准与以往编制的智能建筑设计标准和住宅小区智能化技术导则所编写内容和技术应用的重点有所不同,《建筑及住宅社区数字化技术应用》系列国家标准编制内容的重点,强调了在建筑及住宅社区数字化建设系统工程中的物业及设施管理和综合信息增值服务,数字化及智能化应用系统的建设与运营,数字化及智能化应用系统的检测与验收,以及控制网络与信息网络接口标准四个方面数字化应用的技术构成、数字化技术应用的内容和方法,而不
仅仅是涉及一些具体应用系统实现的功能要求。
此次国标颁布实施的最大意义在于,将数字城市、数字社区、数字家庭的技术应用、实现功能、管理与服务、综合信息集成、信息增值服务的规划和设计实现了标准化和规范化。为我国数字城市、数字社区、数字家庭的建设、产品与应用软件开发指明丁方向和实现目标。
记者:《建筑及居住区数字化技术应用》 国家标准涉及社区数字化工程技术领域由数字化系统集成、计算机网络和通讯网络三个系统和所属九个子系统以及四个相关技术设施等组成。如此庞大的技术体系是如何制定的,该体系能否全面涵盖现阶段建筑智能领域所存在的问题?
李教授:我在《建筑及居住区数字化技术应用》标准起草的初期,就提出确定编制本系列标准技术体系的思路,提出起草标准的题目是“数字化技术应用”,因此首先要明确数字化技术应用的特点、范围和内容,要明确数字化技术应用与智能化技术应用的区别、应用范围、应用内容的不同点。数字化技术应用体系的核心应该是信息化技术应用、网络化技术应用、软件及数据库技术应用的综合与集成。为此在标准中明确了数字化技术应用的“术语和定义”和“数字化技术应用的构成”等条文,从而确定了《建筑及居住区数字化技术应用》标准的技术体系结构。
《建筑及居住区数字化技术应用》标准的颁布执行,完善和补充了《智能建筑设计标准》在综合信息集成平台、物业与设施管理、一卡通增值服务在信息、网络、软件等数字化技术应用和系统规划和设计方面的内容和要求。随着技术的发展和需求的提升,《建筑及居住区数字化技术应用》标准还需要不断的补充和提升。《建筑及居住区数字化技术应用》标委会计划在今后三年内每年召开多次标准修订会议,就修订内容、修订大纲、修订要求进行讨论。