根据上面的调查研究可见,构建住宅智能化系统时,必须设计相应的底层硬件,即家庭控制器,该控制器应与家庭中的各类传感器、执行器相联,对传感/执行设备作统一管理,并起到与人机界面联系的作用。综合考虑难度、成本、网络承受力,每户一个家庭智能控制器应能够保证功能并且成本相对较低。具体地分析小区的管理体制和目前小区智能化可达到的程度,家庭智能控制器应具备以下功能:
(1)安全防范功能。检测各类报警传感器的状态信息,并能做出相应的信号处理,尤其在家中无人时起到监控、处理和求救的作用。编写应用程序使家庭中报警器不再是孤立的报警器,在测出非正常信号后会有相应的联动设备对报警信号作出相应的处理。目前家用报警器包括玻璃破碎器、红外线控测器(或红外微波双监探头)、火灾探测器(包括烟感探测、光电控测、感温探测等)、煤气泄漏探测器(嗅敏探测等)、门磁开关,还要有求救用的紧急呼救器(紧急按钮);相对各种报警信号,应有执行器给予连锁反应,包括提醒主人和外界用的报警喇叭,向外界部门或亲人报警的自动拔号报警器;当发生煤气泄漏情况时,应有闭阀器及时关闭煤气阀门进行紧急处理;有设置盗警设防/撒防的功能,这样当主人在家时,可以撤除报警,避免误报的发生。
(2)远程抄表功能。能够至少检测三种家用计量表:水表、电表、煤气表(部
分小区提供热水和集中空调,还要增加两块表)的数字信号并进行数字信号处理,
贮存数据信息,当需要查询时能够随时随地地提供各计量表的数据,实现查表出户。
(3)通讯功能。仅仅有接收和处理信号的功能还是不够的,家庭智能控制器应能与管理层之间自由交流。人机界面,即管理程序,可随时查询家庭中的信息、,一旦有意外发生,家庭控制能立刻将情况通知管理部门,管理人员不必入户就能够4住宅智能化控制系统的构建31了解所有用户家庭中是否正常。管理部门每次统计住户中水、电、煤气用量时,只需从家庭控制器获得信息即可。
综上所述,一个家庭智能控制器至少要有10个输入口,3一4个输出口(具有驱动能力),还应有通信口。这里结合实际要求和技术支持,有这样的技术构思:
(1)每户一个家庭智能控制器,即一个Lonwbrks控制节点。
(2)家庭智能控制器应能够与家庭综合布线系统接口,布线时全部标准化,可随时增添设备。
(3)为了降低成本,尽可能提高其集成度,提高整个系统的可靠性,每个节点只用一个神经元芯片来完成对整个家庭的设备控制。从技术基础和设计思路我们不难看出,必须对神经元(Nueorn)芯片作接口扩展,之后刁`能对各接口做功能规定。分析各项要求,扩展后的家庭智能控制器的功能应设计成至少包括16个1/0口,其中12个为输入,4个为输出。功能分配如下所述:
①输入管脚功能定义:六个抄表输入管脚:一个电表计数管脚、一个煤气表计数管脚、四个水表计数管脚(其一为生活用水计量,其二为空调计热,其三为纯净水计量,其四为热水计量);四至六个报警输入管脚:一个为煤气泄漏报警输入、一个为紧急呼叫按钮报警输入、一个为火灾报警输入、一人为了盗报警输入(防盗报警探头有:红外/微波双监探头、玻璃破碎报警和门磁开关,如果三种报警信号一致,可用一路;如不一致应考虑每一探头用一路输入形式);两路功能设置输入:一个为设置被盗警设防/撤防状态检测输入(一该输入应考虑以上锁或密码形式实现)、一个安装/检测服务管脚(向管理节点传送自身信息);对每一个传感器输入有工作状态检测功能(抄表传感器、各类报警传感器等),如有掉电及非正常短路应向管理中心报警。
②输出管脚功能定义:四个输出管脚,主要实现系统的联动控制功能。其中,两个燃气泄漏联动管脚,输出方式为继电器输出,一路为控制排风扇启/停输出、一路为关闭燃气阀门继电器输出;一个现场警号报警输出:在撤防状态下,当所有报警传感器有报警信号触发时,该管脚输出报警信号;一个电话自动拔号管脚:该输出为常开/常闭/电压(12VDC)三种输出中的任意一种,在设防状态下,当节点检测到报警信号,一该管脚输出信号触发拔号器进行自动拔号:
③附加功能管脚定义:一个电源指示灯(指示节点通/断电状态);一个节点运行状态指示灯(指示节点是否正常工作、设防/撤防状态指示);