2016-2017八年级物理第二学期教学计划沪粤版——王佩槐

物联网应用之智能家庭概述图6-1智能家庭的构成第一节智能家庭概述一、智能家庭的梦想1956年由英国主办的“理想家居展”1957年，迪斯尼乐园建造了第一座“未来住宅”，如图6-2所示。图6-2未来住宅第一节智能家庭概述二、中国的“数字家庭”1999年，微软董事长比尔·盖茨到中国推广“维纳斯计划”。图6-3数字家庭第一节智能家庭概述三、智能家庭的功能图6-4智能家庭的基础功能1．始终在线的网络服务（1）网上购物（2）远程教学（3）远程医疗（4）网上办公2．智能安防报警住宅周界采用主动红外探测设备，室内重点区域采用红外探头等进行重点防范，智能家庭报警系统则通过人体移动侦测器或微波加被动红外探测器、煤气泄漏检测器、烟雾检测器、声光报警器、门窗磁开关报警装置、幕帘式双元红外探头、全自动人体红外线感应开关和紧急报警按钮红外探测器等无线与有线连接结合的方式监测家中异常现象。3．网络视频实时监控通过物联网，您可以实时监控家中各房间的状况。第一节智能家庭概述4．设备预设日程管理可以设定网络上各种设备按照预设的时间来进行工作，并可以设定动作执行的循环周期。5．智能照明控制（1）可实现全自动调光。（2）可调节有控光功能的建筑设备（如百叶窗帘）来调节控制天然光，还可以和灯光系统联动。（3）可保证照度一致性。（4）实现光环境场景的智能转换。（5）运行中节能（6）在智能家居系统中，通过网络连接的显示设备，也可以担任照明的功能，只要用户愿意，可以在墙面上呈现各种照片和场景，并根据气氛改变照明效果。第一节智能家庭概述6．家电的智能控制和远程控制如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等。（1）场景统一管理（2）室内无线/红外遥控（3）电话远程控制（4）Internet远种遥控7．交互式智能控制可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通过各种主动式传感器实现智能家居的主动性动作响应。8．环境自动控制不管外面是寒冬还是酷暑，房间里永远春意融融、润泽舒适，并且这种舒适完全来自于“天然”。第一节智能家庭概述9．提供全方位家庭娱乐10．现代的智能厨卫环境11．家庭信息服务（1）“对话”家人（2）自动抄表（3）可视对讲12．家庭理财服务虚拟银行将银行服务从分行延伸到家里、办公室，或任何可接入互联网的地方，通过手机、Internet就可完成理财和消费服务，如图6-5所示。第一节智能家庭概述图6-5手机钱包第一节智能家庭概述13．自动维护功能智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序，实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展等。四、下一代智能家庭•在融合的无线网络环境中，3G将成为公共的无线通信平台。•M2M技术使得跨应用乃至跨行业的机器终端之间实现联网。•数字时代的三网融合五、低碳的智能家庭智能家庭系统将整合包括浅层地能系统（地源热泵）、可再生能源系统（太阳能光伏发电）、冰蓄冷系统、全热交换置换式新风系统、中央除尘系统、同层后排水系统、3G网络通信系统等在内的先进设备设施，打造高舒适低碳的智能家庭。第一节智能家庭概述图6-6沪上生态家第一节智能家庭概述六、国外的智能家庭发展状况1．日本家用电器自动化联网，自动门识别系统，厕所的便器垫圈上安装有血压计、血糖监测装置，厕所内洗手池前的体重仪。2．澳大利亚房屋做到100%的自动化，而且不会看到任何手动的开关。3．西班牙感应功能的日光灯，天气感应器能够随时得到气候、温度的数据，地板上不均匀分布着的黑孔是自动除尘器。4．韩国“AnyDevice，AnyService，AnyWhere，AnyTime”。Nespot的家庭安全系统，立足于“控制与防止”，将有线与无线网络结合于一体。第一节智能家庭概述第二节智能家庭实施方案一、海尔U-home海尔U-home与杭州电信“我的e家”合作推出了“我的e家·智慧屋”图6-7“我的e家·智慧屋”产品二、西门子“智能家庭网络”图6-8西门子的“智能家庭网络”第二节智能家庭实施方案三、霍尼韦尔智能家居1）分机多点操作2）无线控制3）分机对讲霍尼韦尔网络型智能家居系统在功能上是一个高集成化的系统，基本涵盖了智能家居系统所有的功能，在以家庭网关为核心的同一平台上分别集成了门禁控制功能、家居安防功能、信息家居智能自动控制、地热采暖控制、信息管理、智能远程抄表、网络远程控制、儿童乐园远程监视、停车场远程监视等众多功能，让用户在一套智能家居系统平台上感受到了舒适、安全、信息化所带来的享受。1．舒适的居住环境4）智能家电控制第二节智能家庭实施方案图6-9霍尼韦尔智能家居第二节智能家庭实施方案2．安全的居住环境1）可视对讲功能2）家居安防功能3）门禁控制功能4）系统本身的安全性3．方便的居住环境1）小区内部的信息2）对外沟通信息化第二节智能家庭实施方案四、LGHomeNet智能家居LGHomeNet是基于智能控制终端为住户生活上提供安全和便利的系统。智能控制终端是LG智能家居解决方案的中心设备，连接户内所有设备而形成网络，负责连接设备的总控制、状态检测、安防/防灾监视和报警、可视通话/通信、网关等作用。LG电子的智能家居系统“LGHomeNet”是将多数的智能化设备通过网络来连接，随时随地提供方便、安全、快乐、适宜的居住环境。LGHomeNet安防系统是LG智能家居解决方案的重要部分之一，由出入控制、探测入侵、情况通知系统组成。住户通过LG电子的智能家居系统可以营造温馨的气氛、调整自然采光、形成家庭影院等，根据所需的环境控制窗帘。智能控制终端在公用系统中与小区服务器等以TCP/IP联动，内容服务、查询公告事项等可以查询/控制公用部分的内容。第二节智能家庭实施方案第三节智能家庭用品一、英特尔家庭能源智能仪表概念产品英特尔在CES2010国际消费电子展中发布多款新处理器，并表示将计算机延伸至PC之外的其他应用之后。这款智能仪表产品内置一颗英特尔AtomZ630处理器，使用US15W系统控制芯片，配备11.56in电容式触摸屏，支持中立感应、摄像头、立体声音箱，可使用WiFi、ZigBee接入家庭无线网络。二、智能电表赋予消费者掌控用电模式的权利在智能的电力设施的支持下，智能电表可以重新定义电力提供商和客户的关系。智能电表可大幅度减少系统的峰值负荷，转换电力操作模式，也能重新定义客户体验。三、“智能插座”有效监控电器用电情况多伦多Zerofootprint公司生产的一种智能插座可以安装在房间原有的插座上，通过这个产值就能了解每个电器耗电的情况。智能插座内部设有RFID芯片、微处理器和无线网络。这样的设计可在互联网上创造控制节点。而且智能插座是可编程的，人们可以通过程序控制相应插座上谁用的电器，例如，通过网络程序关闭暂时不用的电器。四、最新人工智能清洁电器“在传统电器的智能化演绎中，‘活’家电将推到家电智能革命的最前沿”。所谓的“活”家电，是指带有指令性的能够自主判断和完成动作的高度智能化家电产品。智能清洁电器不但能彻底地清理居室、过滤净化室内空气，还能对家居环境进行智能监控防止二次污染。第三节智能家庭用品第四节智能厨房一、Ekokook概念厨房Ekokook概念厨房理念是不浪费、不产生废物，如图6-10所示。图6-10Ekokook概念厨房二、2046智能高科技厨房“2046智能高科技厨房”诠释了未来智能厨房的基本架构。“2046智能高科技厨房”由好莱坞橱柜与德国AMK厨房研究机构共同耗巨资开发，占据空间达到150m2，在满足基本厨房使用功能的前提下，不仅在空间布局、功能设置、新材料等方面的应用上前所未有，而且大量应用新的光电技术、遥控计算机和自动控制技术，家人可以自由地上网查阅菜谱、玩计算机游戏、看电视，还可以随着心情变化调整灯光。采用RFID技术的智能冰箱可以计算冰箱中的食物储量并通过界面和用户交互。只需每份食品贴有RFID单品标签，智能冰箱能与网络相连，就能提供食物保存、处置和制作的正确方法。智能冰箱已不简单只是一个冰箱，冰箱通过与视听相连、与人相连、与外网相连，使得冰箱成为家庭的食物“管家”第四节智能厨房第五节智能家庭技术一、智能家庭的通信1．总线技术2．无线射频技术3．X10电力载波三种智能家庭通信技术对比见表6-1。二、智能家庭技术发展趋势1．“双向”自动化2．不依靠PC的独立形态3．人性化的人机交流界面4．无线电能传输5．“脑机接口”技术6．塑料光纤加速智能家庭网络发展7．设备自动发现技术比较项目X10电力载波类无线射频类总线技术典型技术X10电力载波无线射频I-BUS目前用户群量单在美国就有1300万比较少比较少是否需要重新布线无需无需无需技术发展时间已25年最近5～6年最近5～6年典型配置价格1万元之内1万元之内4万～10万是否国际标准协议是不是不是安装周期一般只需几小时一般只需几小时一般最少需几天设置是否方便6s在线学习比较方便用计算机专业设置跟其他系统兼容性比较好易受无线干扰比较好是否可按需选配积木式随意选配积木式随意选配可选配空间较小是否可便于升级即插即升级比较容易很难是否健康是对人体有轻度辐射是是否适合大众化消费是是不是最适合的用途家庭内灯光电器控制单个电器或灯控制楼宇、小区智能化可实现功能强弱较多较少较多表6-1三种智能家庭通信技术对比图6-11“脑机接口”技术第五节智能家庭技术图6-12塑料光纤第五节智能家庭技术第六节智能家庭与智能城市一个个智能家庭最终将整合为智能的城市，或称为数字城市。它一般指在城市“自然、社会、经济系统的范畴中，能够有效获取、分类存储、自动处理和智能识别海量数据的，又有高分辨率和高度智能化的，既能虚拟现实又可直接参与城市管理和服务的一项综合工程”从宏观，一个数字城市的基础数据库至少应包括以下内容。1）数字人口管理2）数字土地管理3）数字经济管理4）数字金融管理5）数字社区管理6）数字环境管理7）数字文化管理8）数字交通管理9）数字灾害管理10）数字犯罪管理