硅片与数字筑成的家 刘军、高翊 1999年 第51期 13版 #1　　一、从辅助到渗透——超越传统的现代家居 　　如果说二十世纪的电脑技术对我们的住房产生了无可比拟的影响，可能许多人都难以相信。知道吗？现在我们建设一座大厦，没有电脑的辅助设计和辅助建造，已经是不可想象的了。今天，电脑不但是建筑工程中的辅助工具，更成为建筑的一部分，当我们走进一座现代化的宾馆或者机场候机大楼，里面就有成百上千的电脑在为我们服务（^511301a^1）。 　　当然，电脑渗透我们的家庭住宅，走进我们的家庭生活，还只是最近几年的事，这些电脑都是通过一些独立的家用电器进入我们的住宅，如全自动洗衣机、微波炉、数字彩电。未来的趋势，电脑将和我们日常生活的家庭居室更加紧密地结合起来，电脑不但是我们住宅的一部分，而且是住宅中的神经中枢、控制中心。电脑使我们的家成为一个更加迷人温馨的舒适之地。 #1　　二、承上启下的发展——智能家庭住宅 　　1.智能建筑的产生 　　二十世纪后半期的信息技术，使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化，智能化建筑的产生和发展也就成了必然的趋势。智能建筑就是通过配置建筑物内的各个子系统，以综合布线为基础，以计算机网络为桥梁，全面实现对通信系统、建筑物内各种设备（空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等）的综合管理。国外把具有建筑自动化（BA）、办公自动化（OA）、通信自动化（CA）的办公大楼，称为智能大楼（美国称为智慧屋）。 　　1984年，美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造，楼内的空调，电梯、照明，防盗等设备采用计算机控制，采用计算机网络技术为客户提供文字处理、电子邮件和情报资料等信息服务，这是世界公认的第一座智能大厦（City Place大厦）。以后，美国国家安全局和五角大楼等也纷纷改建成具有高科技装备的智能大楼。据估测，美国的智能大厦超过万幢，日本新建大厦中的60％为智能大厦。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦（^511301b^2）。另外相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站、上海证券大厦等。 　　2.智能的家庭住宅 　　那么，智能住宅又是怎样的呢？智能住宅的主要包括住宅自动化、通讯自动化、家庭自动化。智能住宅强调人的主观能动性，要求重视人与居住环境的协调，能够随心所欲地控制室内居住环境。日本认为智能化住宅是指将各种信息通信设备和住宅设备，通过家庭内网络连接起来，并保持这些设备与住宅的协调。因此，具有相当于住宅神经的家庭内网络、能够通过这种网络提供各种服务、能与地区社会等外部世界相连接是构成智能化住宅的三个基本条件。 　　智能住宅中的家庭内网络（^511301c^3），是指具有家庭总线系统（HBS）的信息传输网络，它能使家庭里的各种设备之间保持有机联系，并且任何人随时随地都可以自由地选择家庭内外的一切信息。家庭总线相当于智能住宅中的神经系统。 　　智能住宅提供的服务功能，就是通过控制住宅内设备，提供家庭生活的帮助（^511301d^4）。这里家庭生活可分为家务、管理、文化活动和通信四类。家务是指家电设备、住宅设备及安保设备的自动控制、能源管理和信息显示等；管理包括家庭购物和金融管理、交通工具预约、家庭工作及医疗健康管理等；文化生活包括计算机辅助教学、个人及家庭的娱乐和创作活动等；通信包括利用公共通信网和双向有线电视网（CATV）与外界通信以及咨询服务和社区行政服务等。 　　3.智能住宅的系统构成 　　●住宅智能系统 　　智能化住宅按住宅、住宅楼、小区的不同规模构成了不同等级的信息系统。 　　住宅智能系统就是住宅内实现的系统，根据信息内容的需要也可与户外系统进行联动，从硬件上说，住宅智能系统是将火灾、煤气、防盗、安保、通信及生活设备集中在一起进行管理的系统总称（^511301e^5）。 　　智能化住宅系统都有一个核心的家庭总线系统（Home Bus System），简称为HBS，这是由日本HBS标准委员会制定的住宅智能控制总线标准，而对住宅小区的信息管理则采用S－HBS超级家庭总线系统。美国、新加坡也有提出有智能化住宅系统的总线标准——HDS家庭总线（^511301f^6）。 　　另外，智能住宅中的设备也要相应的智能化，如智能化的冰箱、智能化的视听设备、智能化的通讯设备、智能化的监控设备以及其他智能化设备，通过家庭总线系统将这些设备统一管理，我们可以通过一个遥控器或者一台网络电脑就可以命令这些设备工作。 　　●住宅楼智能系统 　　以住宅楼为单位，将各单一住宅智能系统发出的信息和公用空间或设备发出的必要信息进行集中式管理的系统，就是住宅楼智能系统。它同居住者关系不是很密切，主要是用来监视和控制各种公用设备。典型的智能住宅楼利用所谓的超级家庭总线系统（S－HBS），可将图像、数据、控制等信息在S－HBS的同轴电缆中传递，可对住户提供的各种服务和住宅楼本身进行管理。这种系统的特点是信息传输线一元化、布线简单、功能多、并具有扩充性，并且节能、成本较低。 　　●住宅小区信息系统 　　就是在小区内，将住户和住宅楼的公用设备产生的信息大部分集中在一起，进行监控、发送和显示等的处理，以提高小区综合性能的系统。这种小区式信息系统原则上与住宅楼相类似，只是规模比较大（^511301g^7）。 #1　　三、现在已经开始——我们的小康科技住宅示范工程 　　目前，国家建设部正组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，并将示范工程划分为普及型、先进型、领先型三个层次，制定了相应的技术要求。 　　普及型：住宅小区设立计算机自动化管理中心，水、电、热等自动计量和收费，住宅小区实行封闭式安全自动监控，住宅的火灾、有害气体泄漏等实行自动报警，设置紧急呼叫系统，对住宅小区的关键设备、设施实行集中管理，对其运行状态实施远程监控。 　　先进型：除实现普及型的全部功能要求外，还应实行住宅小区与城市区域联网，住宅通过网络终端实现医疗、文娱、商业等公共服务和费用自动结算，住户通过家庭电脑可阅读电子书籍和出版物等。 　　领先型：除实现先进型的全部功能要求外，在要应用I－CIMS技术，实施住宅小区开发全生命周期的现代信息集成系统，达到提高质量、有效管理、改善环境的目的。 　　建设部计划用五年左右的时间，在全国建成一批住宅小区智能化技术示范工程，摸索出一套适应各地、各具特色的智能住宅小区的设计、集成、施工等方面的经验，并向全国推广（^511301h^8）。 #1　　四、先行者的家——硅片与数字筑成的家 　　美国：国际商用机器公司（IBM）和贝尔大西洋电话公司最近宣布，他们与建筑商合作，为用户提供装备有“家庭网”的智能化住宅。这种智能化住宅在墙壁内安装有“家庭管理系统”的网络设备，使用户能通过预设的指令遥控家中的任何电器。如一个家庭有多台电脑，“家庭网”可使它们联网。有了“家庭网”，一台录像机播放出的信号可让家中多台电视都能接收到，手持一个遥控器可以开、关、调试室内的安全系统、空调系统、照明系统、冷热水系统及微波炉、咖啡壶等所有家用电器。国际商用机器公司已经开始向美国东海岸地区的新建住宅提供“家庭网”服务，服务收费从1万美元到1000万美元，已收到1万份订单。两家公司计划今年争取15万份订单，并希望到2005年全美一半住宅装备上“家庭网”。 　　欧洲：不久前，欧洲的第一批智能化家庭住宅开始对外销售。这批位于伦敦郊区沃特福德的智能住宅每套要价为50万英镑，有5间卧室。而买下这所住宅的主人无论在世界任何地点，通过互联网就能控制家中所有的电气设备，例如住户不用去厨房可凭遥控器做饭。或者远在其他地方也可控制冷暖气、监视每个房间、给植物浇水等。每套智能住宅有72个电力接头、72根电缆、4台计算机、4根ISDN专线和4个网上摄像机以及相应的智能电器设备（^511301i^9、^511301j^10）。 　　日本：日本电脑住宅研究会已经开发出了世界上的第一栋实验性综合电脑住宅，住宅的建筑面积370多平方米，住宅内的天花板、墙壁等几乎所有地方都装有传感器和微电脑。仅在窗户上就安了300个左右的传感器和微电脑。而一台中心电脑安置在住宅的地下室里，它指挥和操纵着住宅内的一切事物。住宅大门外的风向标是气象感知器，可将室外的温度、湿度，风力、风向等数据输入电脑。电脑根据这些气象数据控制着室内的窗户和空调。一楼的会客室只有几张沙发，其他不常用的物品都放在地下仓库中的“集装箱”里。需要时，操作电脑将集装箱中的物品调运到一楼的“出入口”。在一楼厨房中有一套可自己做菜也可教人做菜的电脑装置，并储存有中餐、西餐和日本菜的烹调方法。而一楼面南一侧绿地中的树木和花草的浇水、施肥则全部自动化。在二楼卧室的床头有一个写着“休息”二字开关。睡觉前，只要按一下这个开关，整栋房子便进入“休息状态”：走廊和厕所的灯光被调到适合睡醒后使用的亮度，其他各处的电源全部关闭，空调系统减弱风力，窗户自行关闭，防盗报警装置进入工作状态。在二楼卧室旁边的厕所里，安装有自动检查身体用的装置。至于浴室则可以通过电脑“预约”洗澡时间。 　　中国：目前国内推出了一些实验性的智能住宅，虽然从技术和功能上讲，还仅仅是起步，但也可以让我们对未来产生一些憧憬。上海一家公司展出了一种智能住宅系统。这种系统可用电脑控制家中的门窗、温度、灯光及一切电子设施，也可以在千里之外通过电话来控制家中的一切设施。而成都的交大智能小区，则是一个初级的智能化住宅小区。该小区实现了居家生活信息化、小区物业管理智能化、IC卡通用化。小区的每幢楼均采用结构化综合布线，支持100Mbps的速率。小区网管中心通过多模光纤与住宅楼网络系统相连。小区住户每户配置一台微机，统一配置网卡和信息插座，能通过内部网络登录到小区的网管中心。小区网管中心联入169中文信息网，通过该信息网实现一系列网络服务，如实现大户室搬回家、建立网上中学、提供网上图书阅读、网络游戏等一系列功能。小区网管中心对住户的网络使用进行统一的管理和收费（^511301k^）。