我想有个家,一个智能的家……



  一天繁忙的工作终于结束,走到熟悉的家门口,家门自动敞开迎接主人的到来,走进舒适温暖的房间,房间里立刻洒满温柔的灯光,《新闻联播》在设定好的晚七点开始播放,虽然窗外依旧雪花纷飞,但室内却温暖如春,这是因为在回家的路上,空调已经在主人的“遥控”下开始工作。在另一个角落的厨房内,微波炉也已经开始对放在里面的鸡翅进行加工,加工配方是昨天通过“食谱”网站直接下载到微波炉上的,几分钟前,微波炉已经通过手机告诉我,鸡翅将在20分钟后“大功告成”。于是,我在这剩余的大约十分钟的时间内做了下面的事情:通过触摸屏,启动车库的洗车程序,给我的汽车洗个脸;通过宠物管理界面,为位于花园的角落的宠物小屋中的kitty(我的小猫)送上丰盛的晚餐;开启房屋安全系统和花园的监视系统,以防任何不安全因素的出现。好了,我那可口的鸡翅已经从微波炉中“出炉”,我要享用晚餐了,又一个美妙、轻松的夜晚开始了……

  这是天堂吗?这是做梦吗?都不是,这就是我——灵通先生的家,对了,正如您所想到的,这是一个具有IQ的智能家。


  什么是智能家庭?


  随着各种技术的进步与发展,提到智能家庭当然大家也不会奇怪了。但是,究竟智能家庭是怎样起源的?具体包括哪些技术或产品?将来的发展如何呢?大家不要着急,灵通先生带着您慢慢看。


  图1 TCL推出的HiD

  起源

  智能家居最早源于英文SmartHome,然后更多提法是Home Automation(家庭自动化),这也是因为智能家居涉及的产品都与家庭自动化产品和配件有关,从名称上,我们就能看到,自动化、智能化是智能家居最突出的特点。所以,我们现在提到的智能家居、信息化家庭、数字化家庭或是家庭自动化的概念,都是指利用微处理电子技术,来集成或控制家中的电子电器产品或系统,例如照明灯、咖啡炉、电脑设备、安全系统、暖气及冷气系统、照明系统、视讯及音响系统等。在家庭自动化系统的实现方式上,一般是利用一个中央控制器(Central Processor Unit,CPU),通过有线或无线的方式接收来自相关电子电器产品的信息后,再用已经制订好的程序给其他电子产品发送适当的信息来实现集中控制。

  实现方式

  从家庭网络的实现方式来看,可以分为电话线网络、无线网络和电源线网络三种。通常,利用目前家庭现有的电话线来实现家庭网络的方式,具有廉价、简单、成熟等优点,是当今较为普遍使用的一种方式。而无线网络方式的最大优点是可以随意移动,不受家庭电话插座数量的限制,而且可以省去各种专用的连接电缆,特别是对于便携式电脑、移动电话等移动式信息电器,使用起来更是得心应手。而使用电源线实现网络化则需要有统一的技术标准,各种电子电器产品通过这个统一的规格来进行控制,通过这个规格,不同厂商制造的产品均能连接在一起,并通过中央控制器来进行信息的发送和接收。通过这种方式,能够降低整个系统的成本,并且其最大的好处是用户无需为组建家庭网络重新布线投资,居室内随处可见的电源插座都可以用来连接任何一台信息电器设备,所以电源线网络有着十分诱人的发展前景。


  图2 Cye是第一个家用机器人

  家庭自动化技术早在70年代便开始流行于美国,其电源线系统的控制规格已经实现了一定程度的统一,在这个统一过程中,首先是由工程师依据其工作经验规划出初步的控制规格,再进一步以策略联盟的方式,共同制订出一套各电子电器产品提供商共同遵循的控制规格。目前,美国电子工业协会(EIA)的家庭自动化网络标准主要有四个:X-10、CeBus、LonWorks和新出现的ApBus。其中,X-10产品已销售超过1亿个,仅在美国便有超过400万个家庭在使用,而LonWorks也被广泛应用于家庭自动化方面。


  智能家庭的“IQ”有多高?


  从智能家居的组成成员来看,除了承担中央控制器的计算机以及计算机的外设之外,更多的还有现在大家经常听到的“信息家电”。对于计算机,或者是计算机的附件和外设,大家都应该比较熟悉。而“信息家电”究竟具体是指什么样的家电产品呢?从国内“信息家电”起源来看,它们是从微软在1999年推出“维纳斯”计划之后,从机顶盒的诞生而产生的。从宏观概念上来说,信息家电应该是集成了信息产品和家电产品的概念于一身,既具有家电产品操作简单、几乎无须维护、价格低廉的特点,又拥有信息产品智能、个性化的特色。更重要的是,它将数字技术和网络技术很好地结合起来,实现了传统家电无法达到的网络化功能,成为家庭智能化的重要组成部分。具体来说,现在市面上已经有的信息家电包括:机顶盒、WebTV、WebPhone、Web游戏机,掌上电脑、网络电冰箱、网络洗衣机、网络微波炉、家庭机器人等,随着数字技术和网络技术的不断发展,还将更新的产品成为这个家族的成员。灵通在采集了几个比较有趣的信息家电产品,在这里要介绍给读者。

  HiD

  TCL新推出的HiD(图1),是传统彩电和计算机显示器相融合的信息家电产品。它采用国内具有自主知识产权的“女娲”软件操作系统,内置高清晰数字(HDTV)显示解码系统,最高支持1920×4080i显示格式;内置普通模拟电视、电脑、高清晰数字电视等多种行频扫描系统(15k-48kHz或以上),实现不同信号的正常收看;采用真正的高清晰数字信号输入接口(Y/Pb/Pr)端口、VGA标准接口),可与高清晰PDVD(逐行扫描DVD)、家用电脑、高清晰电视机顶盒、可视电话、高清晰游戏机、数码相机、数字股票机等高级信号源自由连接,完美的数字信号输入保证了画面的高清晰显示,超强的兼容性使HiD满足现代化和未来家庭的需要;集成了多种信号接收和处理模块,可以一键上网或者通过网络连线上网,加上特别配置的遥控键盘或遥控器就可以上网浏览信息(阅读新闻、网上炒股、接受远程教育等)、收发电子邮件、编辑文字、绘图等网上操作;也可以通过特别设置的电子服务系统,每周自动更新电视节目表、检索电视节目和预设定时转台。

  网络冰箱

  冰箱是每个家庭厨房必备的家用电器,而现代家庭的网络冰箱不仅是食品储藏的好工具,更是家庭成员生活的好帮手。看看三星的SR-127DTL这个具有网络功能的新型冰箱,能给我们提供哪些新鲜功能。

  1. 通讯:通过弹出的键盘窗口来访问各种网站,收发电子邮件;能实现面对面的视频交流;通过文本、音频、视频的备忘录在家庭成员中传递信息。


  图3 SDR-3X是一个彬彬有礼的“绅士”

  2. 娱乐:具有电视/无线电接收功能,通过15.1英寸的TFT LCD来收看电视;可连接VCR和DVD;具有数字摄像机和内置的像册制作程序,从而能自己制作像册。

  3. 信息:帮助家庭成员制作菜谱;为家庭成员制作日程安排;冰箱具有温度控制系统、食品目录和冷藏信息记录,来方便家庭成员管理冰箱的各种状态信息。

  机器人

  早期的机器人给人的感觉可能更多的是出现在实验室或是自动化程度比较高的工厂车间。现在,随着机器人技术的进步与普及,将会有越来越多的为一般家庭服务的机器人逐渐走进家庭,在美国,有些家庭就已经有了机器人的入住。

  Cye(图2)是Probotics公司研发的第一个家用机器人,它虽然不能叫主人起床或是倒垃圾,但是它能在主人的“指挥”下拖动物品,能使用吸尘器清扫房间,当电源不足时,还能找到充电器进行充电。


  图4 Asimo是矮个子的“小人”

  Sony公司的“Aibo”系列是一个具有类似小狗模样和举止的家用机器人。其在2000年诞生的新兄弟“SDR-3X”(图3)更是得到了世人的关注。SDR-3X由两颗64位的RISC芯片组成,内存是2个32MB的 SDRAM。此外,它还带着2个16MB的记忆棒插槽和1个18万像素的 CCD 数码相机。SDR-3X不仅能以每分钟15米的速度行走,还能拐弯、从躺着的姿势站起来、弯腰、攫取东西,更有趣的是,它居然还能“金鸡独立”和跳迪斯科。

  现在,最先进的家用机器人可能还是要数日本HONDA公司著名的“Asimo”(图4),它不仅能向人一样行走,还能爬椅子。Asimo是一个高1.2米、肩宽0.45米的机器人,它能以每小时1.6公里的速度行走,并通过Iwalk技术能在改变方向的同时实现不间断地行走,此外,Asimo遇到突发事件或障碍物时有比其它机器人更好的稳定性。

  人类对于家庭机器人的研究和制造还只是在起步阶段,但是我们相信,未来的机器人会逐渐成为家庭中的重要成员,甚至协助人们处理繁杂的家务。比如,它们会学会如何用储水池中的水来为庭院中的花草浇水;学会及时发现并消灭对家庭有害的蟑螂之类的虫子;学会在大人们不在的时候,照顾好您的小宝宝等等。

  灵通先生:“在世界各地周游了一圈,我真正感受到了人类的创造力是无可限量的。就从智能化家庭来说,无论是计算机和其相关产品,还是被称为‘信息家电’的产品,实在是品种繁多,让人眼花缭乱,而这还仅仅是产品而已,接下来我要带大家走访的两个家庭中实现智能化的程度,就简直让我觉得是走进了未来的世界。”


  带您走进比尔·盖茨的家


  比尔·盖茨位于西雅图的新家占地大约66000平方英尺(图5),整个工程耗资5.3亿美元。现在,你一定在为这个巨额的耗资惊叹,但是,当你走近这幢庞大的建筑物的同时,马上就会有一种更强烈的感觉袭击你的心灵——这分明是一个具有极度的现代化气息的“活物”!

  每一位客人在跨入家门时,都会得到一个别针,并要将它别在衣服上。这可不是普通的别针,它包含了客人的识别代码,而这个代码正是区别不同个体的数据基础。这个别针将告诉房屋的计算机(控制中心),你对于房间温度、电视节目和电影的爱好。所以,一旦房间内的电视和音乐被选定后,它们会随着人们从一个房间进入到另外一个房间,就算是在L形的水池中,也会从池底“冒”出如影随形的音乐。当然,整个建筑包括房屋外车道上的所有照明系统也是全自动的,在地板中的传感器能在6英寸的范围内跟踪到人的足迹,在感应到有人到来时就自动打开照明系统,在离去的同时自动关闭。房屋的安全系统是根据主人的要求特制的,并且还能实现系统冗余,也就是说,当一套安全系统出现故障时,还能自动启动另外一套备用的安全系统。如果需要的话,隐藏在暗处的摄像机能拍摄到房屋内外的任何地方。比尔·盖茨还非常喜欢在车道旁边的一棵140岁的老枫木,于是他通过专门的监视系统给这棵树进行24小时的全方位监控,一旦监视系统发现它有干燥的迹象,将释放适量的水来为它解渴。在这座房子里,共铺设了52英里电缆,将房间内的所有电器设备连接成一个绝对标准的家庭网络。


  图5 比尔·盖茨位于西雅图的新家占地大约66000平方英尺

  灵通先生:真是难以想象的家庭智能,世界首富的确不同凡响,比我灵通先生的智能家居好多了。不过,现在的技术发展如此神速,说不定过不了几年,大家就都可以像比尔·盖茨先生一样拥有这样的房子了!

    don marquandt:与您共享智能生活
  现在,我们马上要走进Don Marquandt的家了。Don是生活在肯塔基州的家庭自动化的爱好者,让我们来看看这位普通的美国公民的智能家是什么样子的。那么,我们还是让Don先生自己做导游吧。

  我的家是坐落在小山坡上的一座木头房子,占地大约2300平方英尺。作为一个单身汉,我希望我的房子充满幽默和娱乐的气氛,这也是我设计整个房屋自动化风格的宗旨。

  我使用X-10设备来控制房间中的每个电器,这样,我的每一件电器都是自动化的。由于X-10这种标准可以使用普通的电线来传输开、关等命令,所以不需要增加任何别的线缆。首先,我给房间中的每个X-10单元分配一个自己的“地址”,就好像每个人都有一个区别于他人的唯一的家庭住址一样。通过这种方式,我如果给地址为A1的单元发送“开”的命令,所有被设为A1的设备将打开。当然,你也可以将几个设备都设为同样的地址,这样,如果发送一个命令,可以同时有好几个设备遵循这个命令。


  图6 座落在小山坡上的家

  我在计算机中安装了HAL2000(Home Automated Living公司提供的)程序(图7),这是个功能非常丰富的管理系统,通过它,我使用计算机来控制所有的电器。并且,这个程序还有语音识别功能,除了使用鼠标来控制我的设备外,我还能通过声音命令来控制电器。只需要说话,设备就会按照你的要求来执行各种命令。HAL2000同样能提供自动接入Internet的功能,实现电子邮件的收发,在网络上查看电视节目单,并了解当地的天气、交通情况和股票市场。当然,目前交通情况的查询仅限制在4到5个城市,但是马上就会扩展到更多的城市。

  在家中,我称我的计算机为JEANNIE,她可是我的亲密伙伴,如果我需要她为我工作,只需叫一声“JWANNIE”,接下来就只需吩咐命令了。下面的事情,就是我在日常生活中,这个智能化的房子为我实现的功能:

  1.房屋管理

  在房屋的任何角落都可以对所有房间的照明进行控制;

  房门可以在有人需要进入时自动打开;


  图7 HAL2000程序的界面

  我还有一个“电子宠物”——Rex,它是一个由X-10控制的电动德国牧羊犬,只要有人接近我的房屋时,它就会用牧羊犬的叫声来提醒我(图8);

  天黑之后,房屋周围的照明会自动启动,照亮我回家的车道;

  我有一个无线电发射塔(我也是这方面的爱好者),如果风速达到25英里/小时的话,无线电发射塔的高度就会自动从55英尺缩到23英尺(图9);


  图8 能发出狗叫声的Rex

  当家中储水池的高度到了设定值时,JEANNIE就会启动一个电动水阀,然后每30分钟将井泵打开一次,进行持续10分钟的储水,直到水池满为止;

  JEANNIE同样能告诉我现在和未来五天的天气情况,告诉我是否有电子邮件或传真件发过来,但是我现在还没有使用这些功能。

  2.语音识别

  JEANNIE通过HAL2000语音识别程序来控制整个家庭。我只需要说话,或是从任何地方给JEANNIE打电话,就能控制照明、加热、空调、音响系统、电视和录像机,也就是说,只要通过X-10设备进行连接的电器,就能实现远程控制;比如我要看电视,只需说“JEANIE,打开SONY,并设置到11频道”。于是,电视将被调到第11频道,我就能观看我喜欢的节目;需要对某个节目进行录像也是同样的简单,只需说“JEANNIE,将8频道从晚8点到晚10点的节目内容录下来”就行了。


  图9 这是我的自动无线电天线

  通过语音命令,JEANNIE会提醒我需要在超市购买的东西。我所做的只是说“JEANNIE打开‘购物清单’,提醒我买牛奶、面包、黄油和纸巾”。在离开去超市之前,我只需说“JEANNIE,打印我的购物清单”,于是所有我曾经说过的要购买的东西都会被打印出来,我再也不用四处寻找那些记载着采购物资的纸片了。

  3.生活帮手

  如果我要给朋友或家人打电话,我只需说“JEANNIE,给LYNN家打电话”或“拨打LYNN的移动电话”,于是电话马上就接通了,我甚至无需拨号。此外,JEANNIE还能替我回电话。在我离家之前,我先将需要做的留言录下来(可以针对不同的人做不同的留言),如果有人打电话进来,JEANNIE通过Caller-ID(来电者识别号)识别来电者,如果是我已经为他准备好留言的人,JEANNIE将播放我的留言,就好像我本人在家一样。此外,JEANNIE还能保留一份来电者的清单,就算他们没有留下任何信息,这个记录也能将来电号码、日期和来电时间告诉我。如果有些电话是不愿意接听的,我只需要给JEANNIE一个清单,那么JEANNIE将替我自动挂断。

  当我有客人来时,我只需告诉JEANNIE“有客人来了”,于是她将打开音乐,调整照明,当然,还会让Rex“闭嘴”。


  图10 安置在墙上的摄像头

  当任何人开车或行走到车道时,JEANNIE提醒我“主人,有人在车道上”。同时,我的VCR(录像机)就启动录像程序,将安置在各个方向的数个彩色视频摄像头(图10)的内容录制下来,我回家时就可以看到我不在家时,有谁来拜访我了。

  HAL2000软件甚至能管理我的生活习惯。我可以说:“JEANNIE,每周一、三、五在早8点打开卧室的灯光,持续3个小时”,这个任务布置下去后,所有的灯光就会在规定的时间自动开启或关闭。

  有了HAL2000和X-10,你需要做的事情就很少了。通过他们来控制自己房间每个设备和细节的确是很简单并有趣的事情。