智能家居系统结构

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0　引 言

智能家居是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。随着社会全面的信息化、智能化和网络化，智能家居的日益普及将是一种必然。

智能家居作为一个新生事物，目前处于只有初步概念，尚未有任何标准的阶段。

本文为智能家居系统提供一个可能的设计模式以及未来发展的行业方向。

1　整体结构

    智能家居的家庭内部结构，需要包含一个嵌入式的智能网关，作为家庭智能家居的核心存在。围绕着智能网关，智能家居可以扩展性的加入各种方式的节点，用于各种对于家用电器/家庭通信设备/安防设备/计费仪表/节能设备/家具等进行控制与数据交互。另外，智能网关需要提供一个人机交互的手段。其内部的关系拓扑结构如下：

                      

                           图1  智能家居内部结构

                 Fig.1 The internal structure of the smart home

    考虑到小区可能需要一定的管理，比如包括物业信息传达，交纳费用等，智能家居可以再往上扩展，并以Internet为载体，以便于远程访问。以下为可能的小区拓扑结构：

                   

                            图2 小区网络结构

                 Fig.2 The structure of the community network

小区网关对内和小区内所有家庭的智能家居网关在同一个局域网内，可以随时和智能网关进行通信。小区网关对外接Internet。这样就可以从外部通过Internet访问该小区内任何一个家庭的智能家居。

由上，我们可以看出，对于单个家庭的智能家居来说，其智能网关是作为系统正常工作的核心设备存在的，而对于一个小区所有的智能家居来说，小区网关是作为关联所有智能家居系统，提供Internet服务的核心存在。这样，整个小区的智能家居网络结构成一个树形。最顶层是小区网关，第二层是智能网关，第三层是各种类型的节点。树状拓扑结构清晰，控制路径单一，小区网关也可以分为多层，对低层的智能家居节点也一样可以分为多层，根据实际情况而定，但在普通的情况下，三层是比较普遍的。

2  通信方式

智能家居系统中，节点用来控制家庭的各个部分以及反馈各个部分的相关信息，用于家用电器/家庭通信设备/安防设备/计费仪表/节能设备/家具等。

安防设备中，比如摄像头，一般采用以太网或者WIFI来做为通信手段，而其他安防设备，比如门禁&

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