智能科学论文发表期刊推荐国家级期刊《科学技术与工程》，《科学技术与工程》是中国科协主管，中国技术经济学会主办的学术性期刊。2001年创刊，半月刊，期刊号：cn11-4688/T，ISSN1671-1815。《科学技术与工程》为《中文核心期刊要目总览》2011年版核心期刊（中文核心期刊）、《中国科技论文统计源期刊》（中国科技核心期刊）和《中国学术期刊综合评价数据库（AJCED）统计刊源所检索、统计的源期刊。
摘要：随着科技的飞速发展及生活水平的不断提高，人们对智能化家居生活的需求也逐渐增大；为了顺应市场发展的需要，满足人们生活需求，众多厂家也纷纷研发并推出了功能各异的智能家居产品。本文介绍了某别墅的智能家居系统的实际应用情况，以供参考。
关键词：智能家居,高端别墅,安全,系统设置
许多智能家居产品运用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，通过全数字化传输，可以实现户户通话、留影留言、家居安防、信息发布、多媒体、家电智能控制、IP电话等功能，可以利用智能终端、电脑、手机对家中的电器设备进行远程监控和远程管理，同时基于小区宽带网络应用基础上的智能家居系统还可以在物业管理、消防、水、电、煤等方面提供多方位的服务，为用户创造一个高效、舒适、安全、便利的居住环境。
一、案例介绍
在该别墅中，智能家居系统采用分级分布式控制原理，利用模块化设计技术，将众多功能有机地结合在一起，将各子系统复杂的技术高度集成，实现有机的一体化集中控制。整个系统有三层设备，构成了一个树形分布式的控制通讯网络，系统特点如下（系统结构图如图1）。
二、系统构成特点
从图1中可以看到，系统采用TCP/IP传输方式，系统能提供20000个以上住户的管理能力；数字化智能家居系统主要由数字家居智能终端、公用大门智能终端（单元门口机、围墙门口机）、管理员机、中心服务器、小区网络布线等构成。系统采用全数字化和嵌入式技术，音频、视频及控制信号采用数字化传输；系统视频的软编码/软解码采用标准的视频压缩协议H.264，音频的软编码/软解码采用标准的音频压缩协议G.729；系统采用面向对象的设计方法和Shell技术，具备嵌入式系统的GUI库，具备家居智能系统终端软件的远程升级；系统提供API接口，为智能家居系统外部厂商提供集成的平台；系统具备线路与设备运行状态与故障的轮巡检查功能，当发生故障或遭到破坏时能及时、可靠的在管理中心进行报警提示；整个系统应具备强大的抗干扰、抗雷击功能；系统内置的报警系统满足公安部GB12663公安部报警C级标准要求。
1.室内终端
家居智能终端配合模块可以实现：楼宇可视对讲、家电控制（电器、照明、窗帘等）、安防报警（8防区）、电话功能（支持4台电话分机）、信息管理（社区信息、访客留言留影等）、多媒体、远程等数字家居智能控制。
2.公用大门终端（单元门口机）
可实现与住户的双向可视对讲并呼叫中心，可以动态方式存储来访者的图像及声音，访客呼叫时自动抓拍图像送达管理中心，每一个来访者的信息都将被忠实记录和存储，方便查询；也可在公用大门终端上发布图文广告，支持密码、刷卡开门功能，用户终端机的故障可以自动检测并上报管理中心。
3.管理中心设备
管理中心具备信息处理与发布功能，对外提供开放的软硬件接口，方便与其它厂商的软硬件接入。设备部分主要有：管理员机、管理服务器及软件（包含有住户管理模块、事件管理模块、设备管理模块、参数管理模块、IC卡门禁管理模块、广告服务模块、信息发布模块等）。
4.系统管理员机
系统管理员机可采用PC、平板电脑或笔记本电脑。管理终端采用PC+管理软件来实现管理机的功能，不仅具有传统管理机的对讲、监视、呼叫、开锁、报警事件处理、电子地图等功能，而且方便升级维护，同时对外提供标准开放的API接口协议，可以与其它厂商产品、不同的系统进行无缝链接。
5.网络布线建设要求
网络布线部分主要完成系统语音、视频、控制等信号传输，由计算机网络和综合布线组成，要求设置独立局域网络。网络建设要求如下：系统使用独立局域网，不与小区宽带混合进行组网；建议采用三层（接入层、汇聚层、核心层）网络设计，核心交换机需带网络管理功能；小区网络主干的带宽1000Mbps，住户接入端口的网络10Mbps即要求网络100M到楼，10M到户；布线时线缆需达到综合布线规范要求。
三、户内各功能模块使用介绍
该别墅属于独栋与联排相混合的结构，采用公共大门终端设备作为整个别墅区的围墙门口机，为别墅区提供了第一道全数字化的安全信息化通道，对于联排型别墅公用大门可安装配备该系统的公共大门终端设备，又给业务提供了安全信息便利的通道；采用管理中心设备、系统管理员机为别墅区搭建一个全数字化的管理中心，为物业与业主之间的沟通提供了一条高速的信息化交流渠道，为业主日常的生活便利、家居的安全提供了有效的保障。
对于别墅型的家居住宅，除了地理位置优越，环境优美外，还给业主提供了多元化的功能应用，而数字家居最大的特色就体现在多功能的整合上。利用高科技的手段把现代化生活中通讯设备、家电设备、灯光、窗帘、对讲系统、安防系统、影音、娱乐、家居的环境、监控系统、互联网等通过自动化程序整合在一起，将实用、舒适、安全、娱乐与智能进行了恰到好处的结合，为业主创造新的生活方式（户内结构示意图如图2）。
1.家电模块
该模块可与主机通信，传输控制信号并实现家电控制（如图3）。而目前支持该模块的家电厂商有：X10（瑞朗）、PLC-BUS（索博）、C-BUS（奇胜）、BECHA（波创）、AMS（安明斯）等；可通过增配第三方家电接口模块及相关的控制模块（控制方式有电力载波、总线控制、RF控制等），支持的厂商有安明斯、波创、索博、瑞朗、ABB、奇胜等。
2.报警模块
报警模块可与主机通信，传输控制信号实现安防报警，防区触发时，进行电话报警（如图4）。
3.电话交换机模块
电话交换机模块可与主机通信，传输模拟门前机信号和电话信号，实现室内机与模拟门前机进行可视对讲，该模块可提供4个电话分机接口，接4台电话分机，将电话信号进行分配，让室内机具备电话功能（如图5）。
4.电源模块
电源模块可提供12V电压给1个报警模块、1个家电模块，提供一组12V、48V、75V的电压给电话模块供电，另外电源模块还可以提供1台室内机供电；而户内次分机与户内的报警探测器电源需另外单独提供。
在别墅的花园门口可安装该系统的网络门前机，实现独立的访客可视对讲与监视等功能，给家居内部安全提供了一道保障。要给别墅生活提供优雅、舒适的生活环境，离不开光环境的调节、家电设备的便利性操作等。利用该系统的家电模块，把家居的灯光系统、家用电器设备、窗帘等设备集成在一起通过室内终端或无线遥控器进行集中控制，根据家居不同的功能应用区域，设定不同的场景，让住户走到每一处，想要不同的应用与环境，都随心如愿。
高档的住宅也要体现专业，特别体现在安防报警方面，该系统的报警模块，恰好满足了这点，该报警模块完全依照专业报警来进行设计，它提供了8个完全可自定义的防区，并具备电话、城市110、区域联网报警功能，让家居更加安全，业主住的更加安心。
别墅住宅另一特点是房间多、面积大，1台室内分机永远满足不了这种家居格局的可视对讲应用。利用该系统电话交换机模块，将各个房间的普通电话机接入该交换机中，则此时电话机除了可作为普通电话功能外，又可充当可视对讲的分机，同时可配合手机，让用户无论在哪里，都可以接听到访客的来访呼叫。
以上的功能完全体现在了数字家居室内终端的整合集成上，通过室内终端的触摸屏让用户自如控制灯光、窗帘、各种红外家电设备、安防报警等等。此外通过室温控制、光控等联动控制场景，不但给业主带来节能，也提供了优雅的生活环境。同时利用互联网、移动通讯网络，让业主随时随地都可以利用身边的电脑、手机进行家居的安防、家电、场景等监控控制。住在该别墅的业主忙碌了一天，开车回到了家门口，自动感应并识别到业主后，自动打开车库大门，及前门，关闭了安保系统，打开户内窗帘及空调，响起了家庭背景音乐，欢迎主人的回来，预烧好的热水与晚餐在恭候着主人的使用，这就是数字家居给业主带来的高品质的生活写照。
四、结语
上述这套智能家居方案，与普通对讲系统相比，在通信可靠性、系统安全性、成本经济性、施工便捷性、组网方便性、信号清晰度等方面具有无可比拟的优势，本案例在注重优化系统成本的同时，组网也非常灵活高效，系统运行也稳定可靠，不仅为地产商提供了高附加值的产品，同时也为用户创造了高效率、高品质的生活空间。
参考文献：
[1]王伟.基于ARM和视频监控的智能家居系统的设计与研究[D].东华大学.2011年
[2]杨浩杰.智能家居远程监控系统的研究与实现[D].东华大学.2011年
[3]安爱女.多核共享的高效存储控制模块研究与设计[D].西安电子科技大学.2011年
