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智能家居布线方式

  目前市上智能家居产品,根据布线方式划分,主要有集中控制、现场总线、无线方式三种技术。其中无线控制系统又可分为红外通讯、射频无线通讯、电力载波通讯三类。下面介绍这几种控制技术的基本概念。

1. 集中控制技术
  采用集中控制方式的智能家居系统,主要是通过一个以单片机为核心的系统主机来构建,中心处理单元(CPU)负责系统的信号处理,系统主板上集成一些外围接口单元,包括安防报警、电话模块、控制回路输入/输出(I/0)模块等电路。
  这类集中控制方式的系统主机板一般带8路的灯光、电器控制回路,8路报警信号输入,3-4路抄表信号接入等。由于系统容量的限制,一旦系统安装完毕,扩展增加控制回路比较困难。
  这类产品由于采用星型布线方式,所有安防报警探头、灯光及电器控制回路必须接入主控箱,与传统室内布线相比增加了布线的长度,布线较复杂。目前市场上这类产品较多。
2. 现场总线技术
  现场总线控制系统则通过系统总线来实现家居灯光、电器及报警系统的联网以及信号传输,采用分散型现场控制技术,控制网络内各功能模块只需要就近接入总线 即可,布线比较方便。
  一般来说,现场总线类产品都支持任意拓扑结构的布线方式,即支持星型与环状结构走线方式。灯光回路、插座回路等强电的布线与传统的布线方式完全一致。“一灯多控”,在家庭应用比较普遍,以往一般采用“双联”、“四联”开关来实现,走线复杂而且布线成本高。若通过总线方式控制,则完全不需要增加额外布线。是一种全分布式智能控制网络技术,其产品模块具有双向通信能力,以及互操作性和互换性,其控制部件都可以编程。典型的总线技术采用双绞线总线结构,各网络节点可以从总线上获得供电(24V/DC),亦通过同一总线实现节点间无极性、无拓扑逻辑限制的互连和通信,信号传输速率和系统容量则分别为10KBPS和4G。
现场总线控制系统采用总线式的结构,主要由电源供应器、双绞线和功能模块三个基本部分组成。每个功能模块都是串连在双绞线上,互相的连接不分极性。总线控制系统产品从功能上可分为很多类,下面将简单介绍常用的几种:
  (1)基本控制产品,主要包括总线电源供应器、无线遥控接口、电话遥控接口、电脑控制接口、以太网(TCP/IP)接口、安防控制和安防报警接口等,这些产品是总线控制系统的基础,同时也为其他总线控制产品提供一个接口平台。
  (2)灯光控制产品,以轻触式电子开关/调节器为代表。这一类产品有一个特色就是其外观尺寸与正常开关相似,可以直接替换原有的开关便可实现照明系统的智能化改造,可以调光,也可以遥控,更可以用来产生不同的灯光组合以满足不同的照明需要。万一个别电子开关有故障,所受影响的也仅仅是该开关所连接的那一部分,即使没有备用产品也可以换回原来的开关便可恢复原来的功能,实现手动操作。
  (3)电器控制产品,这类产品即是前面所提到过的可控插座。与电子开关、调光器相似,该类产品也可以通过直接替换原有的插座来实现对电器控制的智能化改造。将电饭锅、热水炉、洗衣机等电器的电源接在该插座上,用户便可以通过电子开关、遥控器或电话等来控制这些电器,非常方便。该可控插座分自动和手动两种操作方式,万一系统失灵,亦可以用手动去操作。
  (4)红外控制产品,这类产品主要用于控制空调机、电视机、DVD机等本身带有红外遥控器的家电,它具有红外信号的学习和记忆功能,可以通过连接在控制总线上的设备(包括控制面板、定时、遥控、电话、互联网等)实现对空调机的开、关、模式、温度等操作,以及对电视机、DVD的开/关、音量调节、频道选择、播放、停止等操作。
  (5)安防控制产品,这类产品主要包括人体红外传感器,煤气泄露传感器,烟雾火灾传感器和三表自动抄表及可视对讲系统等。这些产品的安装和使用比其他产品都要简单,因为有总线兼容标志,可以直接连接在总线之上,并可利用基本系统中的电话遥控/IP接口和其他报警接口实现远程报警。另外,通过基本系统中的安防控制接口,普通的传感器也可以用在总线系统之中。
3. 无线通讯技术
  目前无线智能家居系统主要有电力载波及遥控开关两类。
  遥控开关则有无线RF遥控技术、红外IR遥控技术两类。遥控开关主要是一些传统普通电工产品厂家的产品,事实上,遥控开关只是在传统开关的基础上增加了遥控功能,有些产品还在遥控器上增加可定时控制,但由于其功能单一,不应算做智能家居产品。
  高频电力载波类家居控制系统是无线技术应用的代表产品。电力载波技术是利用220V电力线将发射器发出的高频信号传送给接收器从而实现智能化的控制。高频信号传送技术将120Khz的编码信号加载到50Hz的电力线上,由发射设备将高频信号送给接收器,而每个接收设备都预先设定了一个地址码。地址码是由房间码(A-P)和单元码(1-16)组成,共有256种组合。因此采用这套系统不需要额外的布线,这也是这套系统的最大的一个优势。
  电力载波技术最早在美国应用,该产品在美国主要是用在旧房子的改造上,而国内则是在买新房子或在旧房子装修时才会考虑这个问题。如果房子是入墙式装修,要外加高频功能模块在开关插头之上,多少会觉得不太协调。高频的一些技术限制成为人们批评的借口。例如反应速度慢(在50Hz供电系统中,传送一个指令需时0.62秒),抗干扰性能差(这是由于信号载波在电力线中传送造成的,在我国这个问题比较严重)等,这都是电力载波系统在我国的推广应用中带来的实质性问题。


 

 

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