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摘 要：如今，智能家居成为了一个热词，我们在生活中经常听到有人说买了很多智能设备、智能电气，或者看到有人买小米的智能电器和配合小爱音箱进行随时随地的控制，但是什么是智能家居，有人说能够解放双手，通过语音控制设备就是智能家居，也有人说智能灯或者智能开关就是智能家居，甚至有人把背景音乐当做智能家居。
智能家居其实是利用先进的计算机技术、网络布线技术，结合人体工程学加上一些定制化的需求，将家庭中各个组成部分进行智能化的控制，比如：灯的控制、窗帘的控制、红外报警的控制、家用电器的控制等。从而实现“智能控制”的全新居家体验。
本文以 KNX 总线技术作为研究对象，重点研究KNX应用在在哪些方面，在不同的地方所起到的作用，改变原有的控制方式，节省时间、布线简单，在给用户提供需求的时候节约资源。
关键词：智能家居;KNX;控制系统
1.引言：
在智能家居中，最重要也是最核心的就是中央处理系统，也就是系统的集成能力，它可以将我们的窗帘模块、灯光模块、安防模块、音乐模块等完美的结合在一起。在这个过程中就需要制定一个标准，这个标准主要由系统的开放性决定的。也就是说需要找到一个大家都认可的语言环境，在这个语言下进行控制，这就是控制协议。我们在学习自动控制技术中学到“现场总线技术”，我们称之为 Field Bus。这种自动的控制技术需要将智能的控制要求进行“本地化”“模块化”，从而使得各个控制器和传感器之间都有各自独立的运算处理能力，有中枢系统进行统一的调配，从而达到最佳的控制要求。
2.KNX系统
（1）KNX系统简介
KNX 总线是在应用的领域以及供应商以外独立存在的。我们将所有需要控制的设备与KNX总线系统进行关联（主要是射频、电力线等介质），总线的设备既包括传感器还包括控制器，可以用来控制智能家居中的灯、窗帘、家用电器、报警系统、监控系统等设备。
KNX是唯一的全球公认的控制准则。在该系统下，系统整个允可以有15个区域，也就是有15条总线区域，而每个区域的总线还可以连接15条的总线，这15条总线都可以连接不同的设备，彼此既有不同又有联系，每个设备是通过变压器来提供电力，通过不同的隔离器来分开。每个设备都有各自的物理地址，通过总线进行通讯，可以由控制器或者传感器来传递命令，传递给不同的物理地址，从而传递给需要控制的设备上。
（2）KNX 的发展
a 已安装数百万个产品。
b已注冊 KNX 和获得认证的产品数达数千个（含老的解决方案）。
c KNX 会员数超过 200 家。
d 认证培训中心的数量超过 150 个。
e 个欧洲测试中心。
f 已经设施的项目达数万个。
（3）KNX 的优势
a 安全性更高。
b 楼宇更加节能。
c 电气设施调整简便，轻松适用用户需求的变化。
d 方便程度更高。
e 设施具备高投资保护性。
f 支持众多制造商丰富的成品组件。
g 强大的服务网络，可以为承建商/规划者/集成商提供专业服务。
3.KNX 在智能家居中的应用
在该领域内，KNX 技术作为新兴的技术为我们的生活带来了更高的品质。KNX系统主要由各种传感器、执行器和系统元件三大部分组成，主要应用于智能照明、电动窗帘、红外远程监控、以及其他智能控制中。其控制方式多种多样， 例如各种智能面板控制、人体感应控制、光线感应控制、温度感应控制电话遥控、定时控制、远程网络控制等。
KNX 在智能家居中最重要的是以下两个：
（1）灯光照明控制
对于不同场合、不同时间的照明，我们可以利用KNX智能按键的面板进行设置，通过应用软件对相应的调光模块进行控制，比如我们可以设置晚上7点开灯、早上7点关灯，灯光的亮度也可以调节。从而非常快捷的对室内各种灯泡、卤素灯、LED灯等进行控制。对于不同的场景，我们也能进行设置，我们可以设置回家模式、会客模式、晚餐模式、休息模式等。同时，我们还可以利用各种人体传感器进行灯光控制，如：有人经过时灯亮，没人经过时灯灭，这种情况就比较方便我们在家晚上去厕所找不到灯的开关的情况。或者我们可以利用电话控制等实现对家庭灯光的控制。因此，对于灯的控制多种多样，我们要根据不同的场景或者不同的时间结合用户的需求进行控制。
（2）电动窗帘控制
我们在家总是对拉窗帘或者关窗帘感到麻烦，我们也在网上看到过很多智能的窗帘能够用手机进行控制，对于KNX系统来说，窗帘的控制也是很重要的一部分，对于窗帘的开和关其实原理很简单，就是电动机的正转和反转，我们可以利用 KNX /RS-232 转换接口连接电动窗驱动模块逐一对窗帘电机进行单向控制。控制指令通过软件可以下载到我们所需硬件的内部，通过KNX不同的指令来实现窗帘的开和关。对于我们常见的百叶窗我们还能利用KNX来实现百叶窗的角度控制或者是遮光栅的升降，同时结合放到户外的传感器来开或关窗帘。
（3）红外报警控制
在家庭中，对于低楼层的用户我们发现这些家庭中会安装红外报警系统，当有人从窗户私自进入家里时会报警。对于KNX系统中的红外控制其实不仅局限于报警系统，我们也可以设置有人来时灯亮，当然我们主要是应用于报警系统，通过安装相应的传感器，利用软件进行必要的设置可以满足不同用户的需要，从而实现定制化的服务。
4.系统硬件设计与选择
针对以 KNX 为核心智能家居控制系统，其结构如图，我们可以看出，该控制模块主要由电源模块、开关模块、调光模块、智能面板、感应模块等相关部分构成。系统上的所有元件，可以一对一的独立工作，也可以相互组合工作。 例如 KNX 传感器向外发出的数据包，在总线上的每个元件都可以接收到，但是只有目标地址与自己的地址匹配时，其元件才会进行相应的指令。当然，有些额外的功能也是可以的。
5.ETS4软件
ETS4 软件是KNX系统控制的核心部分之一，我们在获得相应服务时只能通过KNX网上商城获得，从网上下载并完成已下载文件的解压、获得安装程序 ETS4Setup.exe 之后就可以开始安装过程。安装结束之后，使用桌面上的图标 或者在新建 KNX 程序组中可以启动 ETS。启动界面如下：ETS仅能通过互联网上的KNX网上商城从KNX协会获得。从互联网下载并完成已下载文件的解压、获得安装程序ETS4Setup.exe之后就可以开始安装过程。安装结束之后，使用桌面上的图标或者在新建KN程序组中可以启动ETS。
6.总结
本文提到的控制系统，虽然目前成本较高，但是前景广阔，在今后的智能家居中会发挥很大作用。我们可以根据各自的需要，通过手机、电脑、摄像头、触摸屏等进行操作，使得操作的管理上非常便捷，同时，我们还可以设置各种各样的控制模式，类似于现在的智能手机有老年模式、省电模式等对KNX进行模式的设置，如回家模式、离家模式、省点模式、晚饭模式、睡觉模式等，极大的满足生活品质的需要。
参考文献：
[1]夏长凤.基于 KNX 总线智能家居控制系统的设计[J].电气自动化.2016，01 87-90.
[2]谢永华.KNX 在智能家居中的应用[J]..仪表技术.2015，09. 47-50.
智能家居其实是利用先进的计算机技术、网络布线技术，结合人体工程学加上一些定制化的需求，将家庭中各个组成部分进行智能化的控制，比如：灯的控制、窗帘的控制、红外报警的控制、家用电器的控制等。从而实现“智能控制”的全新居家体验。
本文以 KNX 总线技术作为研究对象，重点研究KNX应用在在哪些方面，在不同的地方所起到的作用，改变原有的控制方式，节省时间、布线简单，在给用户提供需求的时候节约资源。
关键词：智能家居;KNX;控制系统
1.引言：
在智能家居中，最重要也是最核心的就是中央处理系统，也就是系统的集成能力，它可以将我们的窗帘模块、灯光模块、安防模块、音乐模块等完美的结合在一起。在这个过程中就需要制定一个标准，这个标准主要由系统的开放性决定的。也就是说需要找到一个大家都认可的语言环境，在这个语言下进行控制，这就是控制协议。我们在学习自动控制技术中学到“现场总线技术”，我们称之为 Field Bus。这种自动的控制技术需要将智能的控制要求进行“本地化”“模块化”，从而使得各个控制器和传感器之间都有各自独立的运算处理能力，有中枢系统进行统一的调配，从而达到最佳的控制要求。
2.KNX系统
（1）KNX系统简介
KNX 总线是在应用的领域以及供应商以外独立存在的。我们将所有需要控制的设备与KNX总线系统进行关联（主要是射频、电力线等介质），总线的设备既包括传感器还包括控制器，可以用来控制智能家居中的灯、窗帘、家用电器、报警系统、监控系统等设备。
KNX是唯一的全球公认的控制准则。在该系统下，系统整个允可以有15个区域，也就是有15条总线区域，而每个区域的总线还可以连接15条的总线，这15条总线都可以连接不同的设备，彼此既有不同又有联系，每个设备是通过变压器来提供电力，通过不同的隔离器来分开。每个设备都有各自的物理地址，通过总线进行通讯，可以由控制器或者传感器来传递命令，传递给不同的物理地址，从而传递给需要控制的设备上。
（2）KNX 的发展
a 已安装数百万个产品。
b已注冊 KNX 和获得认证的产品数达数千个（含老的解决方案）。
c KNX 会员数超过 200 家。
d 认证培训中心的数量超过 150 个。
e 个欧洲测试中心。
f 已经设施的项目达数万个。
（3）KNX 的优势
a 安全性更高。
b 楼宇更加节能。
c 电气设施调整简便，轻松适用用户需求的变化。
d 方便程度更高。
e 设施具备高投资保护性。
f 支持众多制造商丰富的成品组件。
g 强大的服务网络，可以为承建商/规划者/集成商提供专业服务。
3.KNX 在智能家居中的应用
在该领域内，KNX 技术作为新兴的技术为我们的生活带来了更高的品质。KNX系统主要由各种传感器、执行器和系统元件三大部分组成，主要应用于智能照明、电动窗帘、红外远程监控、以及其他智能控制中。其控制方式多种多样， 例如各种智能面板控制、人体感应控制、光线感应控制、温度感应控制电话遥控、定时控制、远程网络控制等。
KNX 在智能家居中最重要的是以下两个：
（1）灯光照明控制
对于不同场合、不同时间的照明，我们可以利用KNX智能按键的面板进行设置，通过应用软件对相应的调光模块进行控制，比如我们可以设置晚上7点开灯、早上7点关灯，灯光的亮度也可以调节。从而非常快捷的对室内各种灯泡、卤素灯、LED灯等进行控制。对于不同的场景，我们也能进行设置，我们可以设置回家模式、会客模式、晚餐模式、休息模式等。同时，我们还可以利用各种人体传感器进行灯光控制，如：有人经过时灯亮，没人经过时灯灭，这种情况就比较方便我们在家晚上去厕所找不到灯的开关的情况。或者我们可以利用电话控制等实现对家庭灯光的控制。因此，对于灯的控制多种多样，我们要根据不同的场景或者不同的时间结合用户的需求进行控制。
（2）电动窗帘控制
我们在家总是对拉窗帘或者关窗帘感到麻烦，我们也在网上看到过很多智能的窗帘能够用手机进行控制，对于KNX系统来说，窗帘的控制也是很重要的一部分，对于窗帘的开和关其实原理很简单，就是电动机的正转和反转，我们可以利用 KNX /RS-232 转换接口连接电动窗驱动模块逐一对窗帘电机进行单向控制。控制指令通过软件可以下载到我们所需硬件的内部，通过KNX不同的指令来实现窗帘的开和关。对于我们常见的百叶窗我们还能利用KNX来实现百叶窗的角度控制或者是遮光栅的升降，同时结合放到户外的传感器来开或关窗帘。
（3）红外报警控制
在家庭中，对于低楼层的用户我们发现这些家庭中会安装红外报警系统，当有人从窗户私自进入家里时会报警。对于KNX系统中的红外控制其实不仅局限于报警系统，我们也可以设置有人来时灯亮，当然我们主要是应用于报警系统，通过安装相应的传感器，利用软件进行必要的设置可以满足不同用户的需要，从而实现定制化的服务。
4.系统硬件设计与选择
针对以 KNX 为核心智能家居控制系统，其结构如图，我们可以看出，该控制模块主要由电源模块、开关模块、调光模块、智能面板、感应模块等相关部分构成。系统上的所有元件，可以一对一的独立工作，也可以相互组合工作。 例如 KNX 传感器向外发出的数据包，在总线上的每个元件都可以接收到，但是只有目标地址与自己的地址匹配时，其元件才会进行相应的指令。当然，有些额外的功能也是可以的。
5.ETS4软件
ETS4 软件是KNX系统控制的核心部分之一，我们在获得相应服务时只能通过KNX网上商城获得，从网上下载并完成已下载文件的解压、获得安装程序 ETS4Setup.exe 之后就可以开始安装过程。安装结束之后，使用桌面上的图标 或者在新建 KNX 程序组中可以启动 ETS。启动界面如下：ETS仅能通过互联网上的KNX网上商城从KNX协会获得。从互联网下载并完成已下载文件的解压、获得安装程序ETS4Setup.exe之后就可以开始安装过程。安装结束之后，使用桌面上的图标或者在新建KN程序组中可以启动ETS。
6.总结
本文提到的控制系统，虽然目前成本较高，但是前景广阔，在今后的智能家居中会发挥很大作用。我们可以根据各自的需要，通过手机、电脑、摄像头、触摸屏等进行操作，使得操作的管理上非常便捷，同时，我们还可以设置各种各样的控制模式，类似于现在的智能手机有老年模式、省电模式等对KNX进行模式的设置，如回家模式、离家模式、省点模式、晚饭模式、睡觉模式等，极大的满足生活品质的需要。
参考文献：
[1]夏长凤.基于 KNX 总线智能家居控制系统的设计[J].电气自动化.2016，01 87-90.
[2]谢永华.KNX 在智能家居中的应用[J]..仪表技术.2015，09. 47-50.