物联网技术应用智能家居智能家居概述学习教案
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
22
第二十二页，共57页。
1.3.3设备(shèbèi)互联性
智能家居中的各种家用电器可通过家庭
网络实现互联，并可顺延电器的运行时段， 避开能源成本高峰期，为用户节省电费。 此外，智能家居系统的可监控能耗模式是 借助无线通信、计量(jìliàng)和控制技术实现。 可以采用的无线通信方式包括Wi-Fi或 ZigBee等。借助ZigBee通信，家用电器可通 过电表或家庭能源管理系统获取能源价格 信号，并发回由控制主机计量(jìliàng)电路测 得的能源使用情况。
1.2.1智能家居
智能家居是一个以家庭住宅为
平台，兼备建筑、网络通信、信
息家电、设备自动化，集系统、
结构、服务、管理为一体的高效、
舒适、安全、便利、环保的居住
环境。智能家居通过物联网技术
将家中的各种第设7页/共备57页 （如窗帘、空
调、网络家电、音视频设备、照
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第二十页，共57页。
1.3.1操作(cāozuò)随意性
智能家居的操作随意性主要表现在操作方式多样化，可以用智能触摸屏， 也可以用情景遥控器，还可以用手机或平板电脑；时间地点任意化，智 能家居可在任何时间、任何地点、任何情况下对室内外任何设备均可实 现及时、全面的了解和控制；灯光效果个性化，室内的灯光可根据个人 需求，设置不同的情景。例如设定一个“灯光起夜”情景，在这个情景 中，可以设定卧室壁灯、客厅(kètīng)地灯、卫生间小灯为“开”的状态。 情景设好后，在半夜起床时只需按下一个“灯光起夜”情景键，设定的 灯会同时打开。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第四页，共57页。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
5
第五页，共57页。
1.1.2智能家居在国内的发展
我国智能家居的发展经历了4个阶段， 分别是萌芽期/智能小区期、开创期、 徘徊期、融合(rónghé)演变期。
1萌芽期/智能小区期（1994年-1999 年）
2开创期（2000年-2005年）
3徘徊期（2006-2010年）
4融合(rónghé)演变期（2011-2020
年）
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第六页，共57页。
1.1.3智能家居的发展趋势
第1章 智能家居概述(ɡài shù)
2
第二页，共57页。
1.1 智能家居的起源
1.1.1智能家居在国外的发展
智能家居的起源可从1984年1 月算起，当时美国(měi ɡuó)联 合科技公司将建筑设备信息化、 整合化概念应用于美国(měi ɡuó)康涅狄格州（Connecticut) 哈特福特市（Hartford）的一幢 旧金融大厦进行改建时，采用计 算机系统对大楼的空调、电梯、 照明等设备进第行2页/共监57页 测和控制，并 提供语音通信、电子邮件和情报
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
3
第三页，共57页。
最著名的智能家居要算比尔.盖茨的豪宅。 比尔.盖茨在他的《未来之路》一书中以很
大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人 (sīrén)豪宅。他描绘他的住宅是“由硅片和
软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖 端技术”。经过7年的建设，1997年，比尔. 盖茨的豪宅终于建成，如下图所示。
8
第八页，共57页。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第九页，共57页。
1.2.2数字家庭
数字家庭也称智慧家庭，它是
指以家庭为中心，连结家庭内的
各种数字设备，来整合提供和满
足家庭成员对家庭生活的多种需
求。不同的家庭人员构成对数字
家庭有不同的理解和需求，如，
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第二十一页，共57页。
1.3.2网络(wǎngluò)多样性
随着网络化、智能化时代的不断推进 (tuījìn)，智能家居中的家庭网络也呈多样化。 家庭网络主要分无线网络与有线网络两种。 其中无线网络因采用的技术不同，又分射 频技术、ZigBee技术与Z-wave技术等，有线 网络也分总线技术与电力线载波技术，总 线技术又有KNX总线、LonWorks总线、RS485总线、CAN总线等。
11
1.2.4信息家电
信息家电是一种利用计算机技术、 电信技术和电子技术与传统家电 相结合的新型(xīnxíng)家用电器。 它包括个人计算机、数字电视机 顶盒、手持电脑(HPC) 、DVD、 超级VCD、无线数据通信设备、 视频游戏设备、IP电话等等，所 有能够通过网络系统交互信息的
家电产品，都可以称之为信息家
电。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第十二页，共57页。
1.2.5网络家电
网络家电是将普通家用电器(jiā yònɡ diàn qì)利用数字技术、网络 技术及智能控制技术设计改进的 新型家电产品。网络家电可以实 现互联组成一个家庭内部网络， 同时这个家庭网络又可以与外部 互联网相连接。
以娱乐为主要需求的家庭则对其
客厅的数字化情有独钟；以满足
老年生活为主的家庭，则对根据 第9页/共57页
体征信息能否及时给出生活建议
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和及时提供起居生活便利颇感兴 第1章 智能家居概述(ɡài shù) 第十页，共57页。
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1.2.3家庭自动化
家庭自动化是指通过自动控制技
术、计算机技术和通信技术等手
第24页/共57页
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第二十五页，共57页。
1.4智能家居相关(xiāngguān)技术
智能家居是一个完整(wánzhěng)的智能 化、自动化、网络化的现代家庭，其主要 技术包括综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术和音视频技 术。
智能家电大致分为两类：一是采用电子、机械等方面的先进技术(jìshù)和设 备；二是模拟家庭中熟练操作者的经验进行模糊推理和模糊控制。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第十四页，共57页。
1.2.7智能(zhìnénɡ)家庭网络
智能家庭网络一般包含两层意义(yìyì)。一是指在家庭内部各种信息 终端及各种家用电器能通过智能家庭网络自动发现、智能共享及 协同服务。比如，使用一部智能手机就能遥控所有的家电设备， 不用一遍遍地寻找电视机、机顶盒、空调的遥控器；甚至未来的 智能厨房里灶具、冰箱、抽油烟机、烤箱等设备之间能相互控制。 二是指通过家庭网关将公共网络功能和应用延伸到家庭，通过网 络连接各种信息终端，提供集成的语音、数据、多媒体、控制和 管理等功能，实现信息在家庭内部终端与外部公网的充分流通和 共享。
物联网(lián wǎnɡ)技术应用智能家居 智 能家居概述
会计学
1
第一页，共57页。
本章要点
了解智能家居的有关概念智能家居在我国的 发展情况。
熟悉智能家居的特征与相关技术。 熟悉智能家居主要控制技术与控制方式
(fāngshì)。 掌握智能家居系统的组成。
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家居物联网可以分为感知层、网络层和 应用层。如下图所示。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第十六页，共57页。
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第1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 智能家居概述(ɡài shù)
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第十七页，共57页。
1.2.9云计算(jìsuàn)
云是网络、互联网的一种比喻说法，云计 算（Cloud Computing）是一种基于互联网 的计算方式，它的运算能力是每秒10万亿次。 通过云计算可以按需将共享的软硬件资源 和信息提供给计算机和其他设备，如用户 可通过台式电脑、笔记本电脑、平板 (píngbǎn)电脑、智能手机或其他智能终端接 入数据中心，按自己的需求进行运算。云 计算环境下数据中心管理如下图所示
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第十九页，共57页。
1.3智能家居的特征(tèzhēng)
智能家居是人们的一种居住环境 (huánjìng)，让家庭生活更加安全，节能，智 能，便利和舒适。智能家居的特征可归纳 为操作随意性、网络多样性、设备互联性、 功能扩展性与系统可靠性。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第二十六页，共57页。
1.4.1综合布线(bù xiàn)技术
综合布线技术是一种信息传输技术，它将所有电话、数据(shùjù)、图文、 图像及多媒体设备的布线综合（或组合）在一套标准的布线系统上，实现了 多种信息系统的兼容、共用和互换互调性能。综合布线技术是信息传输技术 的一种特殊传输技术。即它是在建筑和建筑群环境下的一种信息有线传输技 术；它在建筑物内或建筑群间传输语音、数据(shùjù)、图像等信息满足人们 在建筑物内的各种信息要求。因此，它能满足所支持的语音、数据(shùjù)、 多媒体等系统的传输速率和传输标准的要求，也是智能建筑弱电技术主要技 术之一。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第二十四页，共57页。
1.3.5系统可靠性
智能家居的系统(xìtǒng)可靠性主要表现 在智能中心控制主机是基于互联网+GSM移 动网双网平台设计，双网设计大大提高了 系统(xìtǒng)的可靠性，即使在某些互联网 网速低或不稳定的地方使用也不会影响系 统(xìtǒng)的主要功能。智能家居系统(xìtǒng) 采用射频(RF)、ZigBee技术、无线宽带(WiFi)、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)等 协议进行数据传输，通过无线方式来发送 指令。灯光、窗帘、电器控制采用RF传输 命令，进行集中监视和控制。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第十五页，共57页。
1.2.8物联网(lián wǎnɡ)
物联网是以感知为目的，实现人与人、 人与物、物与物全面互联的网络。其突出 特征是通过各种感知方式来获取物理世界 的各种信息，结合(jiéhé)互联网、移动通信 网等进行信息的传递与交互，再采用智能 计算技术对信息进行分析处理，从而提升 人们对物质世界的感知能力，实现智能化 的决策和控制。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第二十三页，共57页。
1.3.4功能(gōngnéng)扩展性
智能家居进入中国市场已走过了近十年的发展历程，目前还处 在发展初期。随着国家“十二五”规划制定以及电信网、计算机 网和有线电视网三网融合的快速发展，物联网(lián wǎnɡ)的普及应 用，智能家居也在加快脚步发展。智能家居的功能扩展性表现在 为满足不同类型、不同档次、不同风格的住宅用户的需求，智能 家居的控制主机的软件系统可在线升级，控制功能也可不断完善。 除能实现智能灯光控制、电器控制、安防报警、背景音乐、视频 共享、门窗控制和远程监控外，还可实现自动浇花扫地，老人小 孩防护，宠物喂食、紧急电话求助等。
段，有助于实现人们家务劳动和
家务管理的自动化，大大减轻人
们在家庭生活中的劳动强度
(láodòng qiándù)，节省时间，提
高物质、文化生活水平。家庭自
动化已是人类社会进步的重要标 第10页/共57页
志之一。随着现代科学技术的发
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展和人们生活要求的提高，家庭 第1章智能家居概述(ɡài shù) 第十一页，共57页。
1 智能家居技术发展趋势
智能家居技术发展趋势大致表现在无线智 能家居大行其道，云计算无处不在，设备 使用呈现(chéngxiàn)全方位人性化三个 方面。
2 智能家居市场发展趋势
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第七页，共57页。
1.2 智能家居的基本概念
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第十三页，共57页。
1.2.6智能(zhìnénɡ)家电
智能家电也是一种新型的家用电器，它将微处理器和计算机技术(jìshù)引入 家用电器设备中，具有自动监测自身故障、自动测量、自动控制、自动调节 与远方控制中心通信功能。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第二十二页，共57页。
1.3.3设备(shèbèi)互联性
智能家居中的各种家用电器可通过家庭
网络实现互联，并可顺延电器的运行时段， 避开能源成本高峰期，为用户节省电费。 此外，智能家居系统的可监控能耗模式是 借助无线通信、计量(jìliàng)和控制技术实现。 可以采用的无线通信方式包括Wi-Fi或 ZigBee等。借助ZigBee通信，家用电器可通 过电表或家庭能源管理系统获取能源价格 信号，并发回由控制主机计量(jìliàng)电路测 得的能源使用情况。
1.2.1智能家居
智能家居是一个以家庭住宅为
平台，兼备建筑、网络通信、信
息家电、设备自动化，集系统、
结构、服务、管理为一体的高效、
舒适、安全、便利、环保的居住
环境。智能家居通过物联网技术
将家中的各种第设7页/共备57页 （如窗帘、空
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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1.3.1操作(cāozuò)随意性
智能家居的操作随意性主要表现在操作方式多样化，可以用智能触摸屏， 也可以用情景遥控器，还可以用手机或平板电脑；时间地点任意化，智 能家居可在任何时间、任何地点、任何情况下对室内外任何设备均可实 现及时、全面的了解和控制；灯光效果个性化，室内的灯光可根据个人 需求，设置不同的情景。例如设定一个“灯光起夜”情景，在这个情景 中，可以设定卧室壁灯、客厅(kètīng)地灯、卫生间小灯为“开”的状态。 情景设好后，在半夜起床时只需按下一个“灯光起夜”情景键，设定的 灯会同时打开。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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1.1.2智能家居在国内的发展
我国智能家居的发展经历了4个阶段， 分别是萌芽期/智能小区期、开创期、 徘徊期、融合(rónghé)演变期。
1萌芽期/智能小区期（1994年-1999 年）
2开创期（2000年-2005年）
3徘徊期（2006-2010年）
4融合(rónghé)演变期（2011-2020
年）
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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1.1.3智能家居的发展趋势
第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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1.1 智能家居的起源
1.1.1智能家居在国外的发展
智能家居的起源可从1984年1 月算起，当时美国(měi ɡuó)联 合科技公司将建筑设备信息化、 整合化概念应用于美国(měi ɡuó)康涅狄格州（Connecticut) 哈特福特市（Hartford）的一幢 旧金融大厦进行改建时，采用计 算机系统对大楼的空调、电梯、 照明等设备进第行2页/共监57页 测和控制，并 提供语音通信、电子邮件和情报
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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最著名的智能家居要算比尔.盖茨的豪宅。 比尔.盖茨在他的《未来之路》一书中以很
大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人 (sīrén)豪宅。他描绘他的住宅是“由硅片和
软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖 端技术”。经过7年的建设，1997年，比尔. 盖茨的豪宅终于建成，如下图所示。
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1.2.2数字家庭
数字家庭也称智慧家庭，它是
指以家庭为中心，连结家庭内的
各种数字设备，来整合提供和满
足家庭成员对家庭生活的多种需
求。不同的家庭人员构成对数字
家庭有不同的理解和需求，如，
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第二十一页，共57页。
1.3.2网络(wǎngluò)多样性
随着网络化、智能化时代的不断推进 (tuījìn)，智能家居中的家庭网络也呈多样化。 家庭网络主要分无线网络与有线网络两种。 其中无线网络因采用的技术不同，又分射 频技术、ZigBee技术与Z-wave技术等，有线 网络也分总线技术与电力线载波技术，总 线技术又有KNX总线、LonWorks总线、RS485总线、CAN总线等。
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1.2.4信息家电
信息家电是一种利用计算机技术、 电信技术和电子技术与传统家电 相结合的新型(xīnxíng)家用电器。 它包括个人计算机、数字电视机 顶盒、手持电脑(HPC) 、DVD、 超级VCD、无线数据通信设备、 视频游戏设备、IP电话等等，所 有能够通过网络系统交互信息的
家电产品，都可以称之为信息家
电。
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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第十二页，共57页。
1.2.5网络家电
网络家电是将普通家用电器(jiā yònɡ diàn qì)利用数字技术、网络 技术及智能控制技术设计改进的 新型家电产品。网络家电可以实 现互联组成一个家庭内部网络， 同时这个家庭网络又可以与外部 互联网相连接。
以娱乐为主要需求的家庭则对其
客厅的数字化情有独钟；以满足
老年生活为主的家庭，则对根据 第9页/共57页
体征信息能否及时给出生活建议
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和及时提供起居生活便利颇感兴 第1章 智能家居概述(ɡài shù) 第十页，共57页。
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1.2.3家庭自动化
家庭自动化是指通过自动控制技
术、计算机技术和通信技术等手
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第二十五页，共57页。
1.4智能家居相关(xiāngguān)技术
智能家居是一个完整(wánzhěng)的智能 化、自动化、网络化的现代家庭，其主要 技术包括综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术和音视频技 术。
智能家电大致分为两类：一是采用电子、机械等方面的先进技术(jìshù)和设 备；二是模拟家庭中熟练操作者的经验进行模糊推理和模糊控制。
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1.2.7智能(zhìnénɡ)家庭网络
智能家庭网络一般包含两层意义(yìyì)。一是指在家庭内部各种信息 终端及各种家用电器能通过智能家庭网络自动发现、智能共享及 协同服务。比如，使用一部智能手机就能遥控所有的家电设备， 不用一遍遍地寻找电视机、机顶盒、空调的遥控器；甚至未来的 智能厨房里灶具、冰箱、抽油烟机、烤箱等设备之间能相互控制。 二是指通过家庭网关将公共网络功能和应用延伸到家庭，通过网 络连接各种信息终端，提供集成的语音、数据、多媒体、控制和 管理等功能，实现信息在家庭内部终端与外部公网的充分流通和 共享。
物联网(lián wǎnɡ)技术应用智能家居 智 能家居概述
会计学
1
第一页，共57页。
本章要点
了解智能家居的有关概念智能家居在我国的 发展情况。
熟悉智能家居的特征与相关技术。 熟悉智能家居主要控制技术与控制方式
(fāngshì)。 掌握智能家居系统的组成。
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家居物联网可以分为感知层、网络层和 应用层。如下图所示。
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1.2.9云计算(jìsuàn)
云是网络、互联网的一种比喻说法，云计 算（Cloud Computing）是一种基于互联网 的计算方式，它的运算能力是每秒10万亿次。 通过云计算可以按需将共享的软硬件资源 和信息提供给计算机和其他设备，如用户 可通过台式电脑、笔记本电脑、平板 (píngbǎn)电脑、智能手机或其他智能终端接 入数据中心，按自己的需求进行运算。云 计算环境下数据中心管理如下图所示
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1.3智能家居的特征(tèzhēng)
智能家居是人们的一种居住环境 (huánjìng)，让家庭生活更加安全，节能，智 能，便利和舒适。智能家居的特征可归纳 为操作随意性、网络多样性、设备互联性、 功能扩展性与系统可靠性。
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1.4.1综合布线(bù xiàn)技术
综合布线技术是一种信息传输技术，它将所有电话、数据(shùjù)、图文、 图像及多媒体设备的布线综合（或组合）在一套标准的布线系统上，实现了 多种信息系统的兼容、共用和互换互调性能。综合布线技术是信息传输技术 的一种特殊传输技术。即它是在建筑和建筑群环境下的一种信息有线传输技 术；它在建筑物内或建筑群间传输语音、数据(shùjù)、图像等信息满足人们 在建筑物内的各种信息要求。因此，它能满足所支持的语音、数据(shùjù)、 多媒体等系统的传输速率和传输标准的要求，也是智能建筑弱电技术主要技 术之一。
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1.3.5系统可靠性
智能家居的系统(xìtǒng)可靠性主要表现 在智能中心控制主机是基于互联网+GSM移 动网双网平台设计，双网设计大大提高了 系统(xìtǒng)的可靠性，即使在某些互联网 网速低或不稳定的地方使用也不会影响系 统(xìtǒng)的主要功能。智能家居系统(xìtǒng) 采用射频(RF)、ZigBee技术、无线宽带(WiFi)、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)等 协议进行数据传输，通过无线方式来发送 指令。灯光、窗帘、电器控制采用RF传输 命令，进行集中监视和控制。
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1.2.8物联网(lián wǎnɡ)
物联网是以感知为目的，实现人与人、 人与物、物与物全面互联的网络。其突出 特征是通过各种感知方式来获取物理世界 的各种信息，结合(jiéhé)互联网、移动通信 网等进行信息的传递与交互，再采用智能 计算技术对信息进行分析处理，从而提升 人们对物质世界的感知能力，实现智能化 的决策和控制。
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1.3.4功能(gōngnéng)扩展性
智能家居进入中国市场已走过了近十年的发展历程，目前还处 在发展初期。随着国家“十二五”规划制定以及电信网、计算机 网和有线电视网三网融合的快速发展，物联网(lián wǎnɡ)的普及应 用，智能家居也在加快脚步发展。智能家居的功能扩展性表现在 为满足不同类型、不同档次、不同风格的住宅用户的需求，智能 家居的控制主机的软件系统可在线升级，控制功能也可不断完善。 除能实现智能灯光控制、电器控制、安防报警、背景音乐、视频 共享、门窗控制和远程监控外，还可实现自动浇花扫地，老人小 孩防护，宠物喂食、紧急电话求助等。
段，有助于实现人们家务劳动和
家务管理的自动化，大大减轻人
们在家庭生活中的劳动强度
(láodòng qiándù)，节省时间，提
高物质、文化生活水平。家庭自
动化已是人类社会进步的重要标 第10页/共57页
志之一。随着现代科学技术的发
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展和人们生活要求的提高，家庭 第1章智能家居概述(ɡài shù) 第十一页，共57页。
1 智能家居技术发展趋势
智能家居技术发展趋势大致表现在无线智 能家居大行其道，云计算无处不在，设备 使用呈现(chéngxiàn)全方位人性化三个 方面。
2 智能家居市场发展趋势
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第1章 智能家居概述(ɡài shù)
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1.2 智能家居的基本概念
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1.2.6智能(zhìnénɡ)家电
智能家电也是一种新型的家用电器，它将微处理器和计算机技术(jìshù)引入 家用电器设备中，具有自动监测自身故障、自动测量、自动控制、自动调节 与远方控制中心通信功能。