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别墅智能家居系统技术白皮书

发表时间:2017-03-29 11:07

一、功能需求分析

   如果说建筑是凝固的音乐,那么完美的智能家居控制系统则是这首乐曲上绝妙的音符。在科技发达、物质富庶的今天,自控系统已不单纯是实现室内基本安防、照明、采暖的工具,而且是建筑装饰的一种实用艺术品,是自动化技术与建筑艺术的统一体。完善的控制系统集装饰、照明、安防及节能于一身,尽力达到完美与和谐的统一,充分利用科学与艺术的搭配,光与影的组合以及安防与空调的自动控制来创造各种舒适、优雅的环境,以加强室内空间效果的气氛。  
   我们在选择一个系统的同时,要切实考虑的主要是:系统的稳定性、系统的安全性、功能的实用性、后期的维护和扩展、外观的高度艺术和操作的人性化。

1、智能系统设计范围

   本设计包含的系统为:智能门锁、安防报警、可视对讲、灯光、空调、电视、电动窗帘、背景音乐、家庭影院、视频监视、集中控制等。并且,以上所有系统都不是独立的,而是和其他系统相互联系,融合为一个统一的整体,并相互响应,做到真正意义上的智能。
   优秀成熟且性能稳定的中天智能家居控制系统,专门于打造智能豪宅,技术上将应用先进的全分布控制和集中式控制相结合,利用其强大的功能,在保证和满足各个子系统的功能要求的基础上,突出整体、系统的功能,使智能化的各个系统互联为一个有机体,为顶级豪宅创造一个安全、舒适、便捷、高雅、轻松、写意的家居生活空间,具有无比的稳定性和卓越的开放性。
2、智能系统设计的原则
   用户需要操作方便,功能实用,外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能,能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。

二、设计方案

1、系统功能描述

下面对重点区域进行详细功能介绍:

   (1)庭院

   功能描述:
   ①室外模拟高清高速球把庭院的视像传送到网络服务器,以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet、手机随时随地观察庭院周围的影像,并记录保存20天。
   ②围墙四周安装红外对射探测器,在有人翻墙时报警,报警区域的庭院照明亮起,背景音乐响起警笛声并且通过语音警告闯入者已进入的具体区域,同时电话通知到主人手机具体发生闯入的区域,主人可通过手机直接看到发生区域的相关图像。
   ③在每个窗户和房门安装门磁报警,当业主外出或者就寝时,系统会自动确认各位置是否都已经关闭妥当,如果有门窗未关闭,系统会在手机上通过户型图显示具体的位置,使业主能够准确的找出未设防的点,以此保证住宅的安全。
   ④花园内的活动,如举行露天Party,观花赏月,可以播放背景音乐。

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   (2)大门

   功能描述:
   ①指纹门锁登记并辨识主人的指纹。
   ②业主通过指纹或者刷卡的方式进入别墅,授权通过的同时,门厅的灯光自动转换为迎宾模式,无需进行传统的开灯操作。背景音乐自动播放欢迎业主回家,户内人员也可以通过背景音乐得知是哪个业主回家了。
   ③当主人被胁持强制刷指纹进入别墅时,系统识别出指纹类别,同时电话呼叫保安室或者其他亲人。
   ④大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机,以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet、手机随时随地观察大门处的影像,并记录保存20天。
   ⑤大门处设置门铃按钮,当客人来访时,可实现远程开门。如拒绝开门,可按免打扰键,门口背景音乐喇叭输出主人不在家等语音提示。如主人确实不在家,按下门铃1分钟后门口背景音乐喇叭输出语音提示,同时短信息模块发送有客来访信息给业主,此时业主如果想知道拜访者是谁,可以打开手机或者电脑中的中天控制软件查看门口摄像头影像。

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   (3)玄关

   功能描述:
   ①主人在大门口,按下智能门锁的指纹辨识器,大门打开,在玄关灯照度不够 亮时,联动把玄关处的灯光打开,经过玄关后,灯光自动熄灭。
   ②出门经过玄观,如果光线不够亮,玄关处的灯光自动打开,经过玄关后,灯 光自动熄灭。
   ③进门后进行安防系统撤防,离家时安防系统布防。
   ④安防系统报警时,报警区域灯光闪烁,背景音乐响起警笛声,同时电话通知 到主人手机。
   ⑤门口触摸屏“在家模式”,灯光受控制,“离家模式”,关闭所有的灯光,各房间的空调自动设定到节能模式或关闭。
   ⑥智能门锁和客厅的背景音乐联动,经过指纹辨识开门后,主人预先设定好的音乐轻轻奏起。


   (4)会客厅
   功能描述:
   ①客厅触摸屏设计出如下场景:会客、休闲、浪漫、明亮、全关等;不同场合,弹指之间,灯光瞬息变换,细微处彰显气派和尊贵。
   ②通过触摸屏,随时选定不同的音乐,播放CD、MP3、FM任由选择,并可调节音量的大小。
   ③通过手机浏览别墅平面图的各个系统,控制各个区域的灯光,查看视频监视,调节各个房间的空调,设定每个房间的温度。
   ④大屏幕彩电不但可以欣赏有线电视、卫星频道、DVD,也可以随时切换到视频监控画面,看看大门和庭院的动静。当发生报警时,也可立刻将视频切换到监控画面,然后摄像机自动转到发生报警的区域,供业主准确的追踪情况。连接上电脑鼠标,通过大屏幕彩电,也可以控制别墅的灯光和空调。
   ⑤在中天的系统之上加入appleTV,用户可以无线的将ipad、iphone上的图片、视频、音乐投放到相应房间的电视机或背景音乐中,使其和家人一起分享。


客厅会客模式
客厅休闲模式.jpg
客厅休闲模式
客厅游戏模式.jpg
客厅游戏模式

   (5)视听室

   功能描述:
   ①用1个触摸屏取代普通的多个开关,视听室设计出如下灯光场景:准备、放映、听歌、暗淡、明亮、全关。弹指间,或热烈或黯然,各种氛围悠然而生,主人所需要的只是安心坐沙发里,舒心欣赏精彩的节目。
   ②通过ipad、iphone一键控制视听室内的所有电器设备,让主人方便快捷的进入影视世界。

视听室.jpg

视听室日常模式
视听室灯光全开.jpg
灯光全开
视听室电视开机.jpg
观看电视模式
视听室投影开.jpg
投影模式
视听室音乐模式.jpg
音乐模式

   (6)车库

   功能描述:
   ①通过触摸屏的视频可以监视车库的情况。
   ②红外感应有人,自动打开车库的灯光。
   ③业主通过指纹或者刷卡的方式从车库进入别墅,授权通过的同时,门厅的灯光自动转换为迎宾模式,车库的灯自动关闭,车库门自动锁住,无需进行传统的开灯、关门操作,背景音乐自动播放欢迎业主回家。

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   (7)主卧室

   功能描述:
   ①在卧室内侧门口设置1个触摸屏,可以通过触摸屏选择卧室不同场景模式。
   ②床头设置场景开关,设计如下场景:休闲、温馨、看书、休息、起夜、全关。
   ③通过触摸屏,随时选定不同的音乐,播放CD、MP3、FM任由选择,并可调节音量的大小。定时功能,播放一段轻音乐,让主人在早上按时起来。
   ④空调可通过手机或触摸屏集中控制,设定启停、温度、风速、模式。
   ⑤有功放的房间液晶电视功能和客厅一样,不但可以欣赏有线电视、卫星频道、DVD,也可以随时切换到视频监控画面,看看大门和庭院的动静,连接上电脑鼠标,通过大屏幕彩电,也可以控制别墅的灯光和空调(如果想每个房间都实现视频切换也可以选用中天DM系列)。
   ⑥床头柜下安装人体感应器,当就寝模式开启时,业主需要起夜,无需黑暗情况下在面板上寻找按钮,只需下床,脚一落地,即可点亮起夜灯。卫生间的灯亮度开到30%,不会太亮以致让业主睡意全无。当业主回床继续睡眠时,无需做任何操作,灯光延时5秒熄灭。
   ⑦晨起时,可根据业主在中天ipod系统中设定的时间,定时将窗帘开启,播放广播。人性化的设置使业主能够从睡眠中缓慢的恢复。
   ⑧如果发生危险的事情,可以触动紧急按钮报警。

主卧晨起.jpg
主卧晨起模式
主卧全开.jpg
主卧全开
主卧全关.jpg
主卧全关

   (8)主卧洗手间/浴室

   ①进入洗手间,灯光自动缓缓亮起,这样,即便在黑暗时,客人也不需要寻找开关了。
   ②打开洗手间灯光后,红外感应器开始工作。如果无人活动,一段时间后,系统自动把灯光关掉,以防止忘记关灯。

卫生间主光.jpg
主卫灯光
卫生间电视开.jpg
主卫电视开机

   (9)厨房/餐厅

   功能描述:
   ①厨房和餐厅共用一个触摸屏,控制厨房的灯光、餐厅的灯光、空调等。
   ②可以作为可视对讲呼叫各个房间的成员用餐。
   ③厨房设置CO浓度传感器,在CO浓度超标时,自动切断煤气阀,发出报警。

餐厅空调开.jpg
用餐模式
餐厅日常模式.jpg
日常模式

   (10)楼梯/电梯厅

   功能描述:
   ①红外感应器、亮度感应器协同工作,有人经过楼梯时,如果环境亮度不够,楼梯处的灯光自动缓缓亮起,人经过后自动熄灭。

楼梯人体感应.jpg

   (11)儿童活动区

   功能描述:
   ①儿童活动区液晶电视,可以点播小孩喜欢的动漫节目,同时背景音乐可以播放小孩喜爱的儿歌等。
   ②儿童活动区的摄像头,可以方便家长在电视,电脑上远程观看孩子玩耍情况。

   (12)客房、小孩房、长辈房

   功能描述:
   ①在卧室内侧门口设置1个触摸屏,通过触摸屏设置卧室灯光亮度、背景音乐选择、电视节目切换等。
   ②触摸屏可以针对每个房间实现对讲。

书房全开.jpg
次卧全开
书房夜晚.jpg
次卧休闲模式

   (13)安防集中管理系统


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   功能描述:
   把别墅内的各种感应(如:烟感,入侵报警)报警信号传到cnpi-48l,通过中天强继电器模块Din-8sw8然后传送到安防报警主机,主机通过网络交换机把信号传达至保安室的监控上,出现报警小区保安可以迅速抵达处理。

   (14)音频共享

   中天采用了家庭专用的背景音乐系统,有1台AES主机,该产品每台支持10路音频源输入(每个音频输入还带有旁路输出),可最多支持6分区,最多可级联4台AAE共30路房间输出。每路支持定阻扬声器,功率输出为8欧50瓦 或者4欧75瓦。
我们把音源做如下分配:
   ①FM音源:
   AES可以插入三块卡,作为广播的音源,每张收音机卡占用两个音源通道,每个通道可以分别输出AM/FM广播音源,即可在中天的触摸屏上实现电台的自由选择与收听。如果插入的是网络收音机卡,则可以随时收听全世界15000多个电台,不受信号干扰等因素影响,也可以根据爱好及风格,选择classic,jazz等专门曲风的基站电台,或者收听台湾、香港、美国等其他地方的华语频道,了解当地最新发生的事件。
   ②ipod音源:
   中天提供了一个网络音频服务器CEN-ISERVER,接通电源连入网络,通过左右声道音频线接入到中天AES背景音乐主机中。用户可以在中天每个区域的触摸屏上或者移动的屏幕(如ipad,iphone上的中天软件),根据歌手名、专辑名、年代、风格等用户自定义的筛选条件进行快速的歌曲点选,选中播放的歌曲后,操作界面还可以显示相应的歌曲信息、专辑封面等等,甚至可以在中天界面设计师的配合下,将操作界面做成模拟的ipod界面。
   ③airplay音源:
   也许业主是个音乐极客,对以上功能还不能完全满足。我们可以通过一个APPLE Express 苹果基站,将APPLE Express输出的模拟音频信号接入到AES背景音乐系统中。于是用户可以先在ipod触摸屏的中天系统中选择相应的房间,然后选择ipod或者网络上自己任意喜欢听的音乐,通过airplay投射功能,即可实现任意区域的收听豆瓣电台、虾米音乐、last、FM等等,都在您的掌握。

三、操作界面说明

   以下图片出至杭州感居物联网科技有限公司展示厅ipod,仅作为参考,实际可按用户需求量身定制。

1、环境控制

   灯光面板、窗帘面板、空调面板、地暖面板,在普通的户型中,可能免不了在每个房间都要安装这样四类设备的面板,但是四种面板各自属于独立的系统,面板无法统一在一道,使用起来会十分繁琐。另外四种面板的大小类型色调无法统一,给室内设计的效果带来了很大的干扰。

照片(12)
客厅场景界面

   通过ipod或者iphone,可以帮助业主解决如上问题。首先,灯光的开关、窗帘的开关可以接入到中天DIN-8SW8模块中,灯光的调光可以接入到中天DIN-1DIM4模块中,这些模块通过总线和中天AV2主机相连。这样通过操作房间内触摸屏,即可进行灯光、窗帘的操控。

照片(13)
客厅灯光控制界面
照片(6)
客厅窗帘控制界面
照片(10)
空调控制界面
   普通壁挂式空调通过红外学习实现控制。
照片(9)
电视控制界面

   通过触摸屏和ipad对户内进行控制之外,安防报警的电话模块本身还自带有电话控制功能,即通过在CEN-TIA电话模块中存储相应的电话,设置相应的呼叫中心菜单。业主在拨打家中电话后即可进入一个类似于移动10086之类的语音呼叫中心控制菜单,通过语音提示控制家中的各种电器设备。

2、安防控制

   传统的安防主机,在发生报警时只会通过蜂鸣器发出尖锐的报警声,糟糕的用户体验只能让用户更加紧张和迷茫,对于老年用户则更加不可取。而中天却能准确的报告发生的位置,让用户能够准确判断,从容处理。
   首先,在住所每个入口,包括门、窗都设立了门磁感应装置,用户可以在触摸屏上实时查看当前的户型图,图中显示各个窗和门当前是否都已经完全关闭。在设置睡眠或者外出模式的时候,系统也会自动检查一遍是否门窗都已经关好。
   当设防状态下有人入侵(开门或窗)时,相对应位置的门磁感应会传达信号给中天系统。首先,入侵位置的灯光会自动打开到最亮,所有TPMC-4SM的触摸屏按键立刻会进行红灯的闪烁,所有房间的背景音乐会立刻语音播报:XX位置XX窗口发生了闯入!以此形成一个强大的声光场景,震慑不法分子。
   更强大的是,用户观看的电视视频自动切换到监控画面,摄像头自动转到相应发生入侵的位置,用户可以直观的查看发生位置的具体情况,确认是误报还是果真有人闯入。相比传统报警主机盲目的啸叫,用户会更有判断力,冷静的解决问题。

照片(7)
监控界面

   如果用户正在外出,也完全不会忽略此紧急事件。中天CEN-TIA电话模块会自动拨打用户电话,播报相应语音提示给用户,用户拿出iphone或者android的手机,进入中天的软件,即可查看发生位置的图像,并且可以转动、调整图像大小,判断入侵的情况。通过一整套安防的解决方案,中天真正让用户实现了安防的智能化,减少犯罪率以及误报时产生的人力时间成本,这是用户真正的需求所在。

3、背景音乐控制

   中天采用了家庭专用的C2N-AMP-4X100背景音乐系统,该产品每台支持6路音频源输入(每个音频输入还带有旁路输出)可最多支持4分区,最多可级联4台C2N-AMP-4X100共16路房间输出。每路支持定阻扬声器,功率输出为8欧50瓦 或者4欧75瓦。
暂时我们把音源做如下分配:
   ①FM音源:
   中天提供了一台CEN-TRACK-AUDIONET,作为广播的音源,该设备可最多插入3块广播卡,其中已经内置一张网络收音机卡。通过将该设备网络口连入局域网,音频输出口连入中天的C2N-AMP-4X100的音频输入,即可在中天的触摸屏上实现全世界15000个电台的选择与收听。业主既可以根据当前所在位置,选择所有本地FM广播的网络版本收听(由于是网络播放,所以不受信号干扰阻隔等影响),也可以根据爱好及风格,选择classic,jazz等专门曲风的基站电台,或者收听台湾,香港,美国等其他地方的华语频道,了解当地最新发生的事件。

照片(3)
音源选择界面

   ②ipod音源:
   中天提供了一个专用的中天苹果底座CEN-IDOCV-W,该底座可安装于家中任何地方,内部将苹果ipod 30pin接口中的音频信号解析成网络信号,然后远传到设备间,通过ABAR-1模块将音频数字信号转换为左右声道的模拟音频信号,然后接入到中天C2N-AMP-4X100背景音乐主机中。
   传统ipod底座(如denon,b&w)的功能有限,底座直接搭配音箱,用户只能在本地进行简单的播放、暂停、上一曲、下一曲的控制,而音乐爱好者手中的ipod歌曲往往都超过1000首。要选择到自己喜爱的音乐十分困难,需要操作多次。于是音乐的管理成为一个深受用户喜爱的功能。通过中天与苹果的无缝集成,用户可以在中天每个区域的触摸屏上或者移动的屏幕(如ipad,iphone上得中天软件),根据歌手名、专辑名、年代、风格等用户自定义的筛选条件进行快速的歌曲点选,选中播放的歌曲后,操作界面还可以显示相应的歌曲信息、专辑封面等等,甚至可以在中天界面设计师的配合下,将操作界面做成模拟的ipod界面。
   ③airplay音源:
   也许业主是个音乐极客,对以上功能还不能完全满足。于是中天的设计师还想到了其他的解决方法。将appleTV的HDMI信号转化为模拟音频信号后,接入到C2N-AMP-4X100背景音乐系统中。于是用户可以先在ipad触摸屏的中天系统中选择相应的房间,然后选择ipad上或者网路上自己任意喜欢听的音乐,通过airplay投射功能,即可实现任意区域的收听豆瓣电台、虾米音乐、last、FM等等,都在您的掌握。

照片(8)
多媒体界面

   ④安防报警音源:
   C2N-AMP-4X100背景音乐不但可以提供给业主聆听的感受还能对其的安全负责。通过中天CEN-TIA电话控制模块,以及一系列安防触点的配合。当布防状态下,户内有人入侵时,中天的背景音乐系统立刻会通过语音提示:xx房间XX窗口,发生了入侵,请立即撤离!


  

北京中天鼎盛视讯科技有限公司
2017.01


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