智能家居行业技术发展分析报告

智能家居行业技术发展分析报告

Prepared on 22 November 2020 智能家居行业技术发展分析报告 引言

智能家居的概念至今已十余年，但目前在全球依旧无法普及的原因主要在于：解决方案价格昂

贵、缺乏相关产品设备、基础设施布建困难，与无明确共通标准遵循，以上几点原因，大约可涵盖智能家居至今无法成功的八成因素。传统的智能家居大约可分为几个应用领域：个人电脑、家庭影音娱乐、自动化控制、家庭安全、语音应用、网路通讯等。想像在一个未来的世界，你是一个独居在外的单身贵族，在公司下班之前你拨了通电话，连线至家中的家庭网路伺服器，透过家庭网路伺服器下命令给连结在家庭网路中的各式设备，利用语音讯息传达各种命令指挥每一种设备。于是，在你回到家后，家里的电灯已经点亮，冷气、微波炉、烤箱等家用电器也已经依照指令正确运作，这就是数位网路家庭运作模式的写照。

一、智能家居介绍

智能家居就是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术（3C），建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。智能家居是IT技术（特别是计算机技术），网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。 智能家居是一个多功能的技术系统，包括可视对讲、家庭内部的安全防范、家居综合布线系统、照明控制、家电控制、远程的视频监控、声音监听、家庭的影音系统等。家居智能化包含的内容比较多，目前的产品主要有总线制、电力线载波、无线等方式，在网络连接方面则基本上用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来实现。 国内智能家居基本由以下几个方向演变而来： （1） 传统的可视对讲。家庭防盗产品生产厂家一般有一定的电子产品开发、生产等经验，可以在其原有产品的基础上增加控制功能和其他一些功能，来实现家庭自动化，这些公司有一定的工程、设计院等关系和网络，并利用原对讲、防盗产品市场来推广产品。 （2） 传统的家电企业、IT企业。这些企业结合其在家电控制领域、IT领域的优势开发出智能家居的产品，能更好地和家电结合在一起，他们利用自己的渠道优势和市场影响力，积累多年的管理经验、生产经验和良好的售后服务、信誉来打开市场。 （3） 传统的电工产品制造企业，通过整合智能控制的技术成果，在原有产品的基础上增加智能化的特点，通过原有的销售渠道来打开市场。 智能家居主要包括以下内容： （1） 家居布线系统：家庭智能化的实现，第一步就要进行家庭布线的基础设施建设，家居布线系统把电话、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局，集中管理，为实现家居智能化提供网络平台，通过家居综合布线既可以实现自动化的控制，又可以做到资源共享，家庭内部只需一台影碟机、音响、卫星电视接收机就可以在家庭内部每一个房间观看电影、享受音乐，可以实现多台电脑联网，共享宽带服务，多路电话任意接听、转接。而且采用综合布线，使得家庭内部布线系统具有良好的扩展性和可升级性，满足不同用户现在和未来的需求。 （2） 家居安防系统：人们对于安防系统的要求越来越高，家居安防系统可以有效的利用技防手段来实现安全防范。家居安防系统包括防盗、防燃气泄漏、防火等功能，同时可远程监控， 便得住户可以远程通过网络或电话随时了解家庭内部情况，可监听、监视或者监视听家庭内部情况。 （3） 家庭自动化系统：智能家居的主体在于家庭自动化，将来家庭自动化的主体是家电、照明等电气设备的控制。家庭自动化系统能够通过集中或者分布式控制家庭内部照明或者家电，住户可以通过网络或者电话远程控制家庭内部设备。家居自动化系统是将来智能家居的主要发展方向。 （4） 家庭体验系统：人们对生活体验的要求越来越高，对家庭内部影音系统、家庭内部环境、网络虚拟环境等的需求也越来越高，用在这方面的消费支出也将越来越高，将来的家居智能化也会更多的满足人们这些消费。

二、智能家居技术实现

现今市场上智能家居品牌繁多，根据实现的侧重点及消费者个人家庭环境的不同，在品牌的选择上也让消费者难以决择。但即使再多的品牌，其核心技术无外乎以下三种：电力载波技术、总线型技术和无线技术。 各技术基本介绍： 1、总线型技术：所有设备通信与控制都集中在一条总线上，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。 总线型技术比较适合于楼宇和小区智能化等大区域范围的控制，现开始部分应用于别墅智能化，但一般设置安装比较复杂，造价较高，工期较长，只适用新装修用户。 典型厂家：ABB公司的“I-BUS”、奇胜公司的“C-BUS”、“Lonworks”等等。 2、无线技术：即利用各种无线标准，如射频（RF）技术、IrDA红外线技术、HomeRF协议、Zigbee技术、X2D技术等进行设备间的传输与控制。 无线技术无需重新布线，安装方便灵活，而且根据需求可以随时扩展或改装，适用于新装修用户和已装用户。随着目前Zigbee技术和RF技术的快速发展，以无线方式实现的智能家居市场将越来越明确。 典型厂家：波创公司的“射频（RF）技术”、Control4公司的“Zigbee技术”、达泰多公司的“X2D技术”等等。 3、电力载波技术：即利用现有的电网，两端加以调制解调器，以50Hz或（60Hz）为载波，再以120KHz的脉冲为调变波（Modulating Wave），进行信号的传输与控制。 电力载波技术最大的优势是利用现有的电网，便能简单的实现家居智能化的改造，但是由于其通信传输是以电线为载体，因此对电网稳定性有要求，在国内此电网干扰的问题尤为严重，同时其网络响应速度慢(传输一个指令需要，这也很大程度的制约了电力载波技术在智能家居行业的发展。 典型厂家：上海索博公司的“X-10”技术和“PLCBUS”技术等等。 各智能家居技术对比： 比较项目 总线类 无线类 电力载波

典型技术 C-Bus 无线射频（RF） Zigbee PLCBUS x10

典型厂家 奇胜 波创 Control4 上海索博 上海索博

应用范围 主要应用于体育场等楼宇智能化 主要应用于办公与小房型住宅 适用于住宅与楼宇智能化 同时适合于住宅与楼宇智能化 在国外广泛应用，较多

适用性 只适用于未装修户 同时适合于已装修与未装修户 同时适合于已装修与未装修户 同时适合于已装修与未装修户，并可应用楼宇控制 同时适合于已装修与未装修户

是否需布线 需要另外布线 无需重新布线 无需重新布线 无需重新布线 无需重新布线

双向通信 双向通信，可反馈与查询灯或电器的状态与灯亮度

单向通信 双向通信 双向通信，可反馈与查询灯或电器的状态与灯亮度 单向通信

技术难题 安装调试需要专业人员

能穿透墙体，无方向性，但因阻碍物材质与厚度的不一样，出现遥控无法控制的“控制死角”，特别大房型或复杂结构房体

Zigbee的低功耗、自组网特性有效的解决了无线通信传输距离及信号衰减的问题

通信传输是以电线为载体，对电网稳定性有要求，同时其网络响应速度慢(传输一个指令

通信传输是以电线为载体，对电网稳定性有要求，同时其网络响应速度慢(传输一个指令

开关可选性 只能用厂家的面板 只能用厂家的面板 只能用厂家的面板 可选水晶面板或暗藏模块 可选西蒙面板或暗藏模块

安装调试期 安装调试复杂，周期较长 安装简单，周期短 安装简单，周期短 安装简单，周期短 安装简单，周期短

调试要求 需要专业人员安装调试 一般技术人员 一般技术人员 一般技术人员 一般技术人员

技术优/弱势 不能恢复传统控制方式 随意选配、升级、移动 随意选配、升级、移动 随意选配、升级、移动 随意选配、升

级、移动 售后服务 较复杂，若中控主机出现问题，系统瘫痪，并不能用传统方法控制 系统没有主机，就像替换普通开关，并可立即改用传统方式控制 如果家庭主机出现问题，并不影响下层控制器直接对设备进行控制 系统没有主机，就像替换普通开关，并可立即改用传统方式控制

系统没有主机，就像替换普通开关，并可立即改用传统方式控

三、行业智能家居发展 1、海尔智能家居解决方案——U-home 海尔U-home是海尔集团在物联网时代推出的美好住居生活解决方案。它采用有线与无线网络相结合的方式，把所有设备通过信息传感设备与网络连接，从而实现了“家庭小网”、“社区中网”、“世界大网”的物物互联，并通过物联网实现了3C产品、智能家居系统、安防系统等的智能化识别，管理以及数字媒体信息的共享。 海尔U-home智能家居系统解决方案主要可实现以下功能： 灯光、窗帘控制；在家、离家、会客、看电视等情景模式一键掌控；智能影院系统；背景音乐控制； 家电远程控制；家庭可视对讲；远程控制开关门； 家庭安防（外人入侵）、用气安全（煤气泄漏）监测。 海尔U-home系统拓扑图 智能控制系统 通过发送手机短信、网络操作实现对家中灯光、窗帘、家电等带电设备的远程控制。 系统拓扑图如下： 智能影院系统 智能化高清家庭影院，场景支持一键切换，可省掉所有反复复杂的操作。系统拓扑图如下： 背景音乐系统 背景音乐系统可实现房间的视听功能，使房间的任何一个角落都可以享受音乐。各房间独立的控制面板，可以对每一个音源进行调节。并且隐形安装，节约空间。系统拓扑图如下： 安全防范系统

对房屋周围进行安全布防，一旦遇到非法入侵，系统会主动拨打电话给物业管理中心报警，并第一时间发送手

机短信通知业户。系统示意图如下： 用气安全系统 当忘记关闭煤气阀，系统将发送报警信息至业户手机，业户可通过手机短信、网络等方式关闭煤气阀；当有煤气泄漏，系统发送报警信息通知业户，并自动关闭煤气阀。系统示意图如下：

2、索博智能家居解决方案 索博智能家居系统主要采用电力线通信总线技术（荷兰PLC-BUS技术）来实现家居智能化控制，PLC-BUS技术是一种高稳定性及较高价格性能比的双向电力线通信总线技术，它主要利用已有的电力线来实现对灯光、家用电器及办公设备的智能控制。 PLC-BUS系统主要由三部分组成，即发射器、接收器和系统配套设备。

发射器主要作用是通过电力线 发射PLC-BUS控制信号给接收器，通过对接收器的控制，从而达到间接控制灯及电器设备的目的。 接收器主要作用是接收来自电力线的PLC-BUS控制信号，并执行相关控制命令，从而达到灯及电器控制的目的。