九、智能家居和物聯(lián)網(wǎng)

目前，中國智能家居產(chǎn)品與技術(shù)可謂是百花齊放。從2006年至2016年，中國智能家居市場的年增長率平均為20%左右，預(yù)計(jì)2017年至2020年，年增長率將達(dá)到25%左右。

智能家居是在物聯(lián)網(wǎng)影響之下的物聯(lián)化體現(xiàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電以及三表抄送等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。智能家居以建立一個(gè)由家庭安全防范系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)組成的家庭綜合業(yè)務(wù)服務(wù)與信息管理集成平臺，從而實(shí)現(xiàn)安全、便利、舒適的居住環(huán)境。智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，還轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂腥诵曰脑O(shè)施，提供全方位的信息存儲、互通與交換功能;幫助人們與外部信息交流保持暢通，優(yōu)化人們新型的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，實(shí)現(xiàn)與達(dá)到環(huán)保與節(jié)能效果。

智能家居如果僅僅實(shí)現(xiàn)智能控制，不足以構(gòu)成智能家居，還需要將智能家居涉及安全防范的系統(tǒng)與社區(qū)安保系統(tǒng)保持聯(lián)動。智能家居的控制方式更加需要多樣化和便捷化，可以使用電腦和智能終端，在具備網(wǎng)絡(luò)的任何地方對智能家居系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測和控制。在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面，必須為用戶以后的升級考慮，對智能家居各系統(tǒng)預(yù)留設(shè)備接口和備用的線路。智能家居產(chǎn)品應(yīng)以實(shí)用性、易用性和人性化為主，并充分考慮老人、小孩、殘疾人等群體的特殊需要。

智能家居是在物聯(lián)網(wǎng)影響之下的物聯(lián)化體現(xiàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備連接到一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。

中國智能家居行業(yè)逐漸呈現(xiàn)一種大融合、多驅(qū)動、找契機(jī)、求發(fā)展的態(tài)勢，各種智能化設(shè)施的應(yīng)用模式紛紛推出、融合;智能硬件進(jìn)行多樣組合、創(chuàng)新;智能系統(tǒng)的營銷與運(yùn)維模式也得以探討。隨著中國“十三五”規(guī)劃及云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、寬帶中國等戰(zhàn)略的實(shí)施，當(dāng)下中國正處于工業(yè)化和信息化并行發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，作為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升百姓消費(fèi)的智能家居產(chǎn)業(yè)，正日益成為智能化市場新的增長點(diǎn)而被大家看好。目前，智慧城市和智慧社區(qū)的紛紛建設(shè)促進(jìn)了人們對智能家居的“剛需”，智能家居產(chǎn)業(yè)鏈廣、產(chǎn)品種類多，不同企業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)，跨界合作，單一企業(yè)難以獨(dú)占市場。智能家居以建立一個(gè)由家庭安全防范系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)組成的家庭綜合業(yè)務(wù)服務(wù)與信息管理集成平臺，從而實(shí)現(xiàn)安全、便利、舒適的居住環(huán)境。智能家居是信息通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)、音視頻技術(shù)、人工智能技術(shù)等各種技術(shù)應(yīng)用的融合性產(chǎn)業(yè)，也是安防、照明、暖通、家居、娛樂、節(jié)能、環(huán)保等子系統(tǒng)在未來家居智能化方面的發(fā)展趨勢。智能家居是智慧城市的基本智慧單元，智能家居技術(shù)的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)于一個(gè)家庭，還可以延伸至各類的民用建筑，如酒店、賓館、公寓、辦公、商場等綜合體建筑。

智能家居功能架構(gòu)為家居智能化的頂層設(shè)計(jì)，直接關(guān)系到系統(tǒng)建設(shè)方案、產(chǎn)品的應(yīng)用、項(xiàng)目投資和運(yùn)維的模式。智能家居的應(yīng)用要與國家智能小區(qū)、智慧城市、寬帶接入的政策和標(biāo)準(zhǔn)體系相一致，以便進(jìn)行銜接和延伸，應(yīng)與建筑環(huán)境中的相關(guān)設(shè)備、設(shè)施相連接，起到智能控制、便利生活、節(jié)能能源等效果。智能家居方案從基礎(chǔ)設(shè)施著手，充分預(yù)留將來業(yè)務(wù)擴(kuò)展的需要。不同類型的住宅建筑和住戶及群體對智能家居功能的需求會不盡相同，智能家居系統(tǒng)功能組成與互聯(lián)互通關(guān)系見圖16。

按照功能，智能家居系統(tǒng)包括通訊布線、家電控制、設(shè)備控制與能源、安防系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)五個(gè)部分。

1.智能家居系統(tǒng)

（1）通訊布線：對于一個(gè)智能住宅需要有一個(gè)能支持語音/數(shù)據(jù)、多媒體、家庭自動化、保安等多種應(yīng)用的布線系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)也就是智能化住宅通訊布線系統(tǒng)。

（2）家電控制：采用弱電控制強(qiáng)電方式，既安全又智能，可以用遙控、定時(shí)等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對家電進(jìn)行控制。如燈光照明、電視、電飯煲、微波爐等的智能控制。

（3）設(shè)備控制與能源：實(shí)現(xiàn)對空調(diào)、地暖、新風(fēng)系統(tǒng)等的智能控制，對空調(diào)地暖進(jìn)行定時(shí)或者遠(yuǎn)程控制，讓用戶到家后馬上享受舒適的溫度和新鮮的空氣，及時(shí)通斷電源，實(shí)現(xiàn)能源控制。

空調(diào)、地暖多種節(jié)能模式設(shè)置：回家模式、離家節(jié)能模式、夜間睡眠節(jié)能模式、空房節(jié)能模式、套房空調(diào)聯(lián)動模式等都在滿足用戶舒適的前提下盡可能降低住宅能耗，通過后臺網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)合理設(shè)置空調(diào)、地暖運(yùn)行狀態(tài)和溫度的調(diào)節(jié)，為住宅節(jié)約能耗成本約15%-20%（溫度過高或過低1攝氏度可增加空調(diào)、地暖運(yùn)行能耗電量6%-8%，華東地區(qū)春秋季不明顯，空調(diào)能耗的節(jié)約更為可觀）。系統(tǒng)可以根據(jù)生活節(jié)奏自動開啟或關(guān)閉電路，避免不必要的浪費(fèi)。

（4）安防系統(tǒng)：隨著人們居住環(huán)境的升級，人們越來越重視自己的個(gè)人安全和財(cái)產(chǎn)安全，對人、家庭以及住宅小區(qū)的安全方面提出了更高的要求;同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展伴隨著城市流動人口的急劇增加，給城市的社會治安增加了新的難題，要保障小區(qū)的安全，防止偷搶事件的發(fā)生，就必須有自己的安全防范系統(tǒng)，人防的保安方式難以適應(yīng)人們的要求，智能安防已成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)廣泛地存在于銀行、商場、車站和交通路口等公共場所，但實(shí)際的監(jiān)控任務(wù)仍需要較多的人工完成，而且現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常只是錄制視頻圖像，提供的信息是沒有經(jīng)過解釋的視頻圖像，只能用作事后取證，沒有充分發(fā)揮監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和主動性。為了能實(shí)時(shí)分析、跟蹤、判別監(jiān)控對象，并在異常事件發(fā)生時(shí)提示、上報(bào)，為政府部門、安全領(lǐng)域及時(shí)決策、正確行動提供支持，視頻監(jiān)控的“智能化”就顯得尤為重要。

（5）娛樂系統(tǒng)：影音娛樂系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的家庭影院的基礎(chǔ)上加入智能家居控制功能，把家庭影音室內(nèi)所有影音設(shè)備以及影院環(huán)境設(shè)備巧妙且完整地整體智能控制起來，創(chuàng)造更舒適、更便捷、更智能的家庭影院視聽與娛樂環(huán)境，以達(dá)到最佳的觀影、聽音樂、游戲娛樂的視聽效果。說得通俗一點(diǎn)，就是通過一套智能家庭影院控制系統(tǒng)，統(tǒng)一管理與控制家庭影院室內(nèi)的各種視聽影音設(shè)備，例如功放、音響、高清播放機(jī)、投影機(jī)、投影幕、高清電視等，通過墻面的液晶控制面板或者遙控器、安卓智能手機(jī)以及平板電腦，只要一鍵就實(shí)現(xiàn)影院、音樂、游戲等各種情景控制模式快速進(jìn)入與自由切換，以節(jié)省單獨(dú)手動控制每個(gè)影音設(shè)備與環(huán)境控制設(shè)備開關(guān)與調(diào)節(jié)時(shí)間，讓觀賞者直接以智能與快捷的方式達(dá)到想要的娛樂。

從人類的需求和技術(shù)進(jìn)步的角度來看，安全性、舒適性、個(gè)性化是人類需求的訴求演化進(jìn)程。該進(jìn)程也復(fù)合技術(shù)繁復(fù)程度演進(jìn)的過程。從人類三個(gè)層次的需求看智能家居等物聯(lián)網(wǎng)演變的邏輯見圖17。

2.室內(nèi)布線系統(tǒng)

按照信號傳輸方式，舒適家居可分為總線型、電力線載波通信、無線通信三類，見圖18。

有線、無線、電力線多種通信技術(shù)并存是未來的產(chǎn)業(yè)趨勢，行業(yè)成長的彈性在于大眾消費(fèi)領(lǐng)域選擇何種技術(shù)。從產(chǎn)業(yè)生態(tài)的角度來看，三種技術(shù)適合不同的市場領(lǐng)域，未來三種技術(shù)并存組成無縫通信的生態(tài)環(huán)境是大概率事件。總線型技術(shù)方案可靠性高，但是需要單獨(dú)布線，成本和安裝期長，適合高檔別墅和商品房高端市場。無線通信和電力線通信的競爭焦點(diǎn)在于大眾消費(fèi)市場。從投資的角度來看，智能家居行業(yè)的成長性驅(qū)動因素來自大眾消費(fèi)市場的普及和興起，電力線載波通信和無線通信技術(shù)在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的競爭是智能家居行業(yè)最大的看點(diǎn)和投資機(jī)會。

智能家居的基礎(chǔ)是室內(nèi)布線系統(tǒng)，其包括電力線、信號線、控制線、接地線。有線布線主要采用星型連接 、總線連接、環(huán)形連接的方式組網(wǎng)，并考慮與無線終端設(shè)備之間的連接。對布線網(wǎng)絡(luò)，星型連接的分級組網(wǎng)穩(wěn)定可靠，總線連接如果形成環(huán)狀可以提升自愈的能力。從技術(shù)角度考慮，各種纜線之間需要解決信號干擾問題;從個(gè)人家裝和舊房改造市場出發(fā)，布線系統(tǒng)在使用中關(guān)注實(shí)用性和可靠性的同時(shí)，也不可忽視兼容性和擴(kuò)展性的要求。家裝布線系統(tǒng)應(yīng)盡量采用星型和總線兩種組網(wǎng)方式，對舊房改造的智能家居布線系統(tǒng)應(yīng)充分利用原有的信息布線系統(tǒng)資源為原則，并進(jìn)行整合，滿足工程的需要。

作為一個(gè)實(shí)際的家庭智能化系統(tǒng)，最佳的布線方案應(yīng)該是各種布線方式的混合與合理使用，而且智能家居系統(tǒng)不管是采用“有線”還是“無線”的傳輸技術(shù)，最終都離不開“纜線”的存在。以家居綜合布線系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將家庭的各種布線系統(tǒng)進(jìn)行整合，對采用的多方面技術(shù)加以融合是技術(shù)核心。同時(shí)需要著重考慮以下方面的技術(shù)融合：滿足基本功能應(yīng)用與未來技術(shù)發(fā)展的融合、用戶對智能家居使用需求與系統(tǒng)功能的融合、原有家居配線系統(tǒng)與智裝配線系統(tǒng)在資源上的融合、電氣強(qiáng)電與智裝配線系統(tǒng)建設(shè)方案的融合、智裝配線系統(tǒng)與智能家居各子系統(tǒng)產(chǎn)品的融合、智裝配線系統(tǒng)與家俱產(chǎn)品的融合、智裝配線系統(tǒng)與裝飾材料的融合、智裝配線系統(tǒng)工程實(shí)施與運(yùn)維經(jīng)營方式的融合。

智能家居布線系統(tǒng)管線路由的設(shè)計(jì)是布線系統(tǒng)的關(guān)鍵，相當(dāng)于對套內(nèi)（室內(nèi)）原有土建電氣設(shè)計(jì)的有關(guān)強(qiáng)弱電布線設(shè)計(jì)需要進(jìn)行補(bǔ)充、完善和變更，要滿足智能家居系統(tǒng)的需求。首先要完成布線路徑和路由規(guī)劃，并將信息布線系統(tǒng)（家居綜合布線系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)內(nèi)容加以融合，成為真正意義上的“建筑室內(nèi)智能布線系統(tǒng)”。布線路（見圖19）由設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）整個(gè)管線構(gòu)成網(wǎng)狀網(wǎng)的布線方式，做到安全與可靠。

（2）管線包括導(dǎo)管和纜線，在纜線的選用無法確定時(shí)，首先完成對導(dǎo)管的敷設(shè)。

（3）強(qiáng)弱電套內(nèi)（室內(nèi)）布線路由導(dǎo)管應(yīng)與外部配線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互通。

（4）每一個(gè)房屋內(nèi)的門口部位設(shè)置2個(gè)86底盒，互為備份，可以安裝控制器、執(zhí)行器、中繼器等設(shè)施，并作為該屋內(nèi)導(dǎo)管的匯聚點(diǎn)。

（5）屋內(nèi)設(shè)置的86底盒可以安裝開關(guān)、電源插座、信息插座和各種智能家居終端設(shè)備，86低盒之間導(dǎo)管敷設(shè)構(gòu)成環(huán)路。

（6）房屋內(nèi)的門口部位設(shè)置的86底盒之間，使用導(dǎo)管互通。

（7）套內(nèi)（室內(nèi)）每一個(gè)房屋內(nèi)門口部位設(shè)置的86底盒（其中1個(gè)）通過導(dǎo)管互通。

（8）套內(nèi)（室內(nèi)）家居配線箱和配電箱與每一個(gè)房屋內(nèi)門口部位設(shè)置的86底盒（其中1個(gè)）通過導(dǎo)管互通。

（9）未使用的86底盒可以采用白面板加以遮蓋，以作備份。

3. 室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測

室內(nèi)環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（以下簡稱監(jiān)控產(chǎn)業(yè)）是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)范圍包括：空氣質(zhì)量（含溫濕度）檢測儀、暖通產(chǎn)品配套、監(jiān)控系統(tǒng)和集成應(yīng)用。但相關(guān)企業(yè)分布得比較分散，隨著市場的進(jìn)一步發(fā)展將加速集群化和體系化。

室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控中的“監(jiān)”指相關(guān)參數(shù)的獲取，“控”則指相關(guān)的操作，“智能”則是指超越傳統(tǒng)有線的監(jiān)控關(guān)系。隨著消費(fèi)升級，用戶對室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量要求越來越高，隨著傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、通訊和大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步，監(jiān)控行業(yè)面臨高速發(fā)展機(jī)會。且智能化助力本行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，未來控制目標(biāo)將從PM2.5、CO2轉(zhuǎn)向溫度、濕度、照明、能源等，具有極大的市場發(fā)展?jié)摿?。?jù)了解，目前該產(chǎn)業(yè)銷售額約為10億～ 20億元，年市場增長率在30% ～ 40%。

目前，在中國受關(guān)注的室內(nèi)污染物主要有細(xì)顆粒物（PM2.5）、甲醛、VOCs、二氧化碳（CO2）、臭氧等，加上傳統(tǒng)熱濕環(huán)境所關(guān)注的熱濕參數(shù)，室內(nèi)環(huán)境需要監(jiān)測與控制的參數(shù)多達(dá)數(shù)項(xiàng)。

可靠的傳感器技術(shù)是開展室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的重要前提條件。同時(shí)，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的興起和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各種新型傳感器，像指紋傳感器，熱成像傳感器等出現(xiàn)在市場。

傳感器技術(shù)帶動著物聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展及壯大，各種空氣質(zhì)量傳感器得到了大量應(yīng)用，但其行業(yè)尚不規(guī)范，測試性能及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還沒有得到足夠的重視，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺失。下面將就市面上常見的空氣質(zhì)量傳感器進(jìn)行分析。

（1）細(xì)顆粒物傳感器

細(xì)顆粒物（PM2.5）的危害有目共睹。目前顆粒物傳感器的原理有以下兩種：光散射法和紅外法。當(dāng)光束照射到顆粒物表面時(shí)會向空間四周散射，散射光強(qiáng)和散射光能的空間分布等散射參數(shù)與顆粒物的濃度有一定的關(guān)系。采用紅外法的傳感器其測試對象為空氣中的粉塵，對不同粒徑的分辨率存在一定的不足，但價(jià)格相對低廉。因此，若要分別得到空氣中PM1.0、PM2.5及PM10等不同粒徑顆粒物的具體濃度值，應(yīng)選用激光光源的光散射法傳感器。由于嚴(yán)重的霧霾問題，目前國產(chǎn)的光散射法傳感器市場蓬勃發(fā)展，款式齊全，價(jià)格也相對較低（50～200元），占有了較大的中國市場凈化器的份額。但由于制造門檻低，加之缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過和標(biāo)準(zhǔn)方法（重量法）的比對實(shí)驗(yàn)，其相對誤差范圍在20%～60%之間，最低的總不確定度在60%左右，與參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T18204.2-2014要求總不確定度小于25%的要求還有一定的差距。

（2）二氧化碳傳感器

住宅室內(nèi)CO2來源于人員的呼吸作用，CO2的濃度不僅是對室內(nèi)空氣的污染程度，更重要的是反映室內(nèi)人員數(shù)量、活動狀況及相應(yīng)的人體散發(fā)污染情況，間接體現(xiàn)了室內(nèi)人員對新風(fēng)置換的要求。因此，需要對室內(nèi)的CO2濃度作為監(jiān)測參數(shù)用于反映人員相關(guān)污染物情況。根據(jù)測試原理，主要分成固體電解質(zhì)電池型CO2傳感器和非色散紅外線型CO2傳感器，其中，非色散紅外線模式的CO2 傳感器由于其精度較好、能自校正等特點(diǎn)，現(xiàn)在已被廣泛用于室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測中。由于發(fā)達(dá)國家的空調(diào)系統(tǒng)中常配置CO2傳感器，一些如英國、瑞士等國外產(chǎn)品測試技術(shù)較為成熟、性能較為穩(wěn)定，受到了主流市場的歡迎和認(rèn)可，其市場價(jià)格大約為國內(nèi)同類產(chǎn)品的兩倍左右。

（3）甲醛傳感器

甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為第一類致癌和致畸形物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。其室內(nèi)來源主要是室內(nèi)裝飾裝修材料中的人造板、涂料、膠水等。新裝修的房間甲醛含量較高，是眾多疾病的主要誘因。因此有必要對室內(nèi)的甲醛濃度進(jìn)行測量。目前甲醛傳感器按測試原理主要分為電化學(xué)式和可變電阻式，其中電化學(xué)式的測量精度相對較高。但由于甲醛傳感器在實(shí)際測量環(huán)境中比較容易受到其他揮發(fā)性氣體的干擾，如香水、花露水、酒精、醋等，且由于其測試原理的影響，其測試精度難以維持出廠時(shí)的水平，因此目前在連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用甲醛傳感器，從技術(shù)角度來看尚未成熟。且甲醛多來自于裝修裝飾材料，其大部分散發(fā)量來自固定散發(fā)源，因此，在裝飾裝修工程完工后，進(jìn)行甲醛濃度的定期檢測，并開展針對性的治理直至其濃度降至標(biāo)準(zhǔn)要求的限值以下，比用傳感器開展甲醛濃度的長期連續(xù)性監(jiān)測更為切實(shí)有效。

（4）其他傳感器

除上述各類常見的空氣質(zhì)量傳感器之外，室內(nèi)環(huán)境中還有其他的污染物質(zhì)同樣受到了大眾的關(guān)注，如VOCs、NH3、CO及臭氧等，但是否將這些傳感器應(yīng)用在室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中還有待考慮。如VOCs是指一系列的有機(jī)物質(zhì)的合稱，要測量其在室內(nèi)空氣中的含量需要用專門的儀器和復(fù)雜的方法，現(xiàn)有的VOCs傳感器的精度和穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這樣的要求，其監(jiān)測結(jié)果很大程度上是誤導(dǎo)業(yè)主及住戶。熱環(huán)境和濕環(huán)境也是影響室內(nèi)人員舒適性和滿意度的重要因素。目前溫濕度傳感器已經(jīng)比較成熟，根據(jù)對室內(nèi)溫濕度測試精度的要求，進(jìn)行溫濕度傳感器的選擇即可。

在傳感器獲得空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)后，需要將這些采集到的數(shù)據(jù)傳輸至用戶端并進(jìn)行分析處理，使之成為真正有用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸主要可以分為有線傳輸和無線傳輸兩大形式。有線傳輸多采用工業(yè)RS485協(xié)議，其相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品較為成熟，通用性和兼容性較好，但由于涉及到布線工程，實(shí)際操作中布點(diǎn)的靈活性較差、相應(yīng)的維護(hù)較為不方便。隨著無線技術(shù)的發(fā)展，各種近距離無線通信技術(shù)蓬勃發(fā)展，無線物聯(lián)傳輸協(xié)議如Zigbee、WIFI、低功耗藍(lán)牙4.0等得到了市場的認(rèn)可。每種解決方案都有優(yōu)缺點(diǎn)，如Zigbee技術(shù)可靠性較高，能自組網(wǎng)方便部署，多點(diǎn)支持能力強(qiáng)，帶寬較窄，傳輸速率低等;藍(lán)牙的特點(diǎn)是成本低、普及率高、可靠性差，多點(diǎn)支持能力不足。在這個(gè)萬物互聯(lián)的世界里，以上無線技術(shù)將會根據(jù)傳感器的需求而共存發(fā)展，并有逐步替代有線網(wǎng)絡(luò)的趨勢。

對室內(nèi)多目標(biāo)參數(shù)開展長期監(jiān)測，會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。如何將這些數(shù)據(jù)加以分析并利用起來，為室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量的改善做出參考，就會用到大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。監(jiān)測大數(shù)據(jù)的分析主要包含以下3個(gè)方面：

（1）可視化分析。大數(shù)據(jù)分析的使用者有大數(shù)據(jù)分析專家，同時(shí)還有普通用戶，但是他們二者對于大數(shù)據(jù)分析最基本的要求就是可視化分析，因?yàn)榭梢暬治瞿軌蛑庇^的呈現(xiàn)大數(shù)據(jù)特點(diǎn)，同時(shí)能夠非常容易被讀者所接受，就如同看圖說話一樣簡單明了。

（2）預(yù)測性分析。大數(shù)據(jù)分析最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一就是預(yù)測性分析，從大數(shù)據(jù)中挖掘出特點(diǎn)，通過科學(xué)的建立模型，之后便可以通過模型帶入新的數(shù)據(jù)，從而預(yù)測未來的數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理。大數(shù)據(jù)分析離不開數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和有效的數(shù)據(jù)管理，無論是在技術(shù)研究還是在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，都能夠保證分析結(jié)果的真實(shí)性和價(jià)值性。

溫濕度、PM2.5、甲醛、VOCs、二氧化碳、臭氧等是目前中國室內(nèi)空氣中受關(guān)注度較高的污染物。其中溫濕度、PM2.5和二氧化碳受室外氣候和人員影響變化范圍很大，需要及時(shí)開啟采暖空調(diào)和凈化新風(fēng)機(jī)組應(yīng)對;而室內(nèi)環(huán)境中的甲醛、VOCs、臭氧和細(xì)菌等參數(shù)數(shù)據(jù)一般不能采用快速儀器獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，而是要采取現(xiàn)場取樣+實(shí)驗(yàn)室分析獲得數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)在實(shí)際環(huán)境中是變化比較小的，采樣測量風(fēng)險(xiǎn)較高時(shí)的濃度進(jìn)行評價(jià)。在兩者的基礎(chǔ)上建立其一種混合式的監(jiān)測平臺來評價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空氣質(zhì)量控制。

在前面的章節(jié)（室內(nèi)空氣質(zhì)量、采暖和空調(diào)系統(tǒng)）中分別對空氣質(zhì)量、冷暖濕度的控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，采用相關(guān)測試數(shù)據(jù)合理運(yùn)行相關(guān)系統(tǒng)就是室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控的全部內(nèi)容。

室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測與控制的相關(guān)應(yīng)用包括：環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、凈化新風(fēng)產(chǎn)品監(jiān)控系統(tǒng)、幼兒園和學(xué)校教室空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)與新風(fēng)一體遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控云平臺等。

數(shù)據(jù)處理解決方案通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將環(huán)境空氣控制裝備無縫鏈接，形成環(huán)境空氣智能監(jiān)測及控制裝備聯(lián)動，摒棄人為目測、感知等模糊判斷，通過環(huán)境空氣智能監(jiān)測裝備，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)參數(shù)，智能化監(jiān)測與控制環(huán)境空氣質(zhì)量，達(dá)到物網(wǎng)聯(lián)動，采用最優(yōu)的控制策略調(diào)控空氣溫濕度，降低PM2.5和PM10，分解及沉降有害氣體及物質(zhì)。

空氣質(zhì)量監(jiān)測與控制平臺將國內(nèi)外先進(jìn)的環(huán)境空氣凈化技術(shù)進(jìn)行整合，平臺涵蓋室內(nèi)空氣監(jiān)測及控制模塊、空氣溫濕度調(diào)控模塊、新風(fēng)換氣模塊、除臭及有害氣體分解模塊，以及采暖空調(diào)設(shè)備控制模塊、物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)等，綜合解決環(huán)境空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時(shí)，環(huán)境空氣的微凈化、微循環(huán)。智能空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)。通過物聯(lián)傳感器的數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)通過RS485協(xié)議傳輸至本地網(wǎng)關(guān)，然后通過本地服務(wù)器的轉(zhuǎn)接將數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程管理平臺，通過對監(jiān)測大數(shù)據(jù)的分析，得出平衡空氣質(zhì)量、能耗、人員滿意度的控制策略并輸出控制信號。墻面控制器內(nèi)含空氣質(zhì)量傳感器，且數(shù)據(jù)可直接顯示，可按設(shè)定值控制新風(fēng)機(jī)運(yùn)行。此外，新風(fēng)系統(tǒng)和空氣質(zhì)量的狀態(tài)顯示和控制也可在手機(jī)中實(shí)現(xiàn)。

采用云平臺，可以將各種不同設(shè)備的監(jiān)控應(yīng)用放到一個(gè)平臺上，統(tǒng)一進(jìn)行管理，控制和服務(wù)，可以跨地域?qū)Σ煌脑O(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程采集，監(jiān)測和控制，減少人員成本，縮短維護(hù)時(shí)間，降低管理成本，并可提供更多的服務(wù)內(nèi)容。這類云平臺也是一種舒適家居行業(yè)平臺，適合行業(yè)用戶、地區(qū)分散型客戶，為全周期消費(fèi)進(jìn)行一體式服務(wù)，見圖20。

室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測與控制因需求增長而不斷升級技術(shù)，從單一監(jiān)測產(chǎn)品到集成監(jiān)控系統(tǒng)，智能化成為必由之路。智能監(jiān)測系統(tǒng)行業(yè)從控制單品到監(jiān)控系統(tǒng)，體現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控智能化的技術(shù)提升。這些技術(shù)創(chuàng)新也在很大程度上影響了室內(nèi)環(huán)境的終極追求，包括聲光電所有設(shè)備，在提供基本功能外，都在符合舒適家居的基礎(chǔ)上有了新的應(yīng)用趨勢，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)健康、安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保等目標(biāo)的室內(nèi)舒適空間的智能控制提供了技術(shù)保障。

室內(nèi)空氣質(zhì)量重在運(yùn)營。建筑運(yùn)營商應(yīng)制定完善的空氣質(zhì)量管理辦法，宜用專門的人員進(jìn)行空氣質(zhì)量的日常維護(hù)，包括相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)檢查、傳感器的校檢、故障處理等。應(yīng)定期以檢測的方式對監(jiān)測設(shè)備性能進(jìn)行校正，并對未進(jìn)行監(jiān)測的空氣質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行定期抽檢。收集建筑用戶對室內(nèi)空氣質(zhì)量的反饋意見，并及時(shí)采取有效的改進(jìn)措施。

室內(nèi)環(huán)境智能監(jiān)控極具市場發(fā)展?jié)摿?，但也有很多問題急需解決，由于沒有相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)，行業(yè)組織各自為政，宣傳概念、產(chǎn)品精度、互換性都有很大的問題。需要在政府的主導(dǎo)下建立行業(yè)組織，開展技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的活動，引領(lǐng)行業(yè)朝健康方向發(fā)展。

（未完待續(xù)）

（轉(zhuǎn)自：中國舒適家居行業(yè)發(fā)展白皮書）