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中国工程建设标准化协会标准  智慧家居设计标准T/CECS 554-2018

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中国工程建设标准化协会标准

智慧家居设计标准

Design standard for smart home

T/CECS 554-2018

主编单位:中国电子科技集团公司第五十四研究所
杭州海康威视数字技术股份有限公司
批准单位:中国工程建设标准化协会
施行日期:2019年05月01日

中国工程建设标准化协会公告

第387号


关于发布《智慧家居设计标准》的公告


    根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2016年第二批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2016]084号)的要求,由中国电子科技集团公司第五十四研究所、杭州海康威视数字技术股份有限公司等单位编制的《智慧家居设计标准》,经本协会组织审查,现批准发布,编号为T/CECS 554-2018,自2019年5月1日起施行。


中国工程建设标准化协会
二○一八年十二月四日

前言

    根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2016年第二批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2016]084号)的要求,编制组经过调研分析、总结经验,参照目前智慧家居的最新研究成果和有关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本标准。
    本标准共分6章和1个附录,主要技术内容包括:总则、术语、基本规定、智慧家居系统框架、智慧家居子系统功能要求和智慧家居系统等级划分等。
    本规程由中国工程建设标准化协会归口管理,由中国电子科技集团公司第五十四研究所负责解释,在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和资料寄送解释单位(地址:石家庄市中山西路589号,邮政编码:050000)。
    主编单位:中国电子科技集团公司第五十四研究所 杭州海康威视数字技术股份有限公司
    参编单位:华东建筑设计研究总院 广东广联电子科技有限公司 有屋科技有限公司 中建设计集团 中国建筑设计研究院有限公司 中冶置业集团有限公司 北京城建集团有限责任公司 东易日盛家居装饰集团股份有限公司 浙江小吧智能家居有限公司 欧派家居集团股份有限公司 杭州国控电力科技有限公司 南京人澍厨房无油烟智能系统有限公司 天河大成建筑云科技(天津)有限公司 广州鸿力复合材料有限公司 北京未来空间美居科技有限公司 中住(北京)数据科技有限公司 江西珉轩智能科技有限公司
    主要起草人:骆连合 齐鹏飞 祝伟斌 党桥桥 王小安 刘海山 张月珍 娄喆 王伟 朱燕 王建华 满开颜 罗达 许彦淳 崔留强 王超军 陶运喜 李果成 兰荣鑫 杨志强 王俊才 大卫·杨 李娜 袁宝 刘化亮
    主要审查人:罗达 吴克辛 许彦淳 马名东 胡延峰 王勇 王晖

1 总则

1.0.1 为提升家居生活环境的安全性、便利性、舒适性,明确智慧家居系统构成及功能,指导智慧家居系统的工程设计以及智能化登记评估,制定本标准。

1.0.2 本规程适用于新建、改建的商住房、廉租房、经济适用房、公寓、别墅等住宅智慧家居的设计。

1.0.3 智慧家居系统设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 智慧家居 smart home
    综合利用传感器、有线及无线通信等技术,将家居内部生活设施统一集成管理,通过设备之间的联动以及系统的自学习、自适应,实现住宅设施与日常事务操作的自动化、智能化。

2.0.2 家庭网关 home gateway
    具备路由交换、地址解析、信号转换等功能,将家庭内部网络接入外部互联网的设备。

2.0.3 中控主机 central control equipment
    部署在家居内部,对家居内部生活设施进行自动化、智能化统一控制的设备。

2.0.4 控制终端 control termination
    通过人机交互界面,实现对智慧家居设备的注册、控制、管理等功能操作的设备。

2.0.5 感知设备 sensor device
    能够对环境或设备信息进行采集并上传,或者能够接收指令并做出相应动作的传感器设备。

2.0.6 受控对象 controlled object
    能够被中控主机、控制终端或感知设备控制的家用电器。

2.0.7 传感器联动 system linkage
    在控制系统的统一控制下,根据预先定义好的触发条件,某个传感器状态的变化会自动触发1个或多个传感器做出相应的反应,无须人工干预,实现系统的自动感知、自动执行。

2.0.8 情景模式 contextual model
    根据用户的需要,将智慧家居多个系统功能进行组合,实现一键操作。

2.0.9 状态同步 state synchronization
    在同一时间点,一个智慧家居系统中的多个控制终端设备,其所显示的操作信息、设备反馈和状态信息保持一致。

2.0.10 实时性 real-time
    人能够容忍的控制动作和信息反馈的时延。

2.0.11 双向 two-way
    控制系统所有的控制和操作都有信息反馈;反馈的信息可以是成功的,也可以是失败的。

3 基本规定

3.0.1 智慧家居系统工程设计,应综合考虑住宅建筑的功能类别、地域状况、居家需求、运营及物业管理模式、投资规模等因素。

3.0.2 智慧家居系统功能,应根据不同住宅建筑的类别和要求,选择配置适用的智能化系统功能。

3.0.3 智慧家居系统设计应符合国家现行标准《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》GB 50846、《住宅区和住宅建筑内通信设施工程设计规范》GB/T 50605、《住宅设计规范》GB 50096、《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的有关规定。当智慧家居系统的设计作为整个建筑智能化的组成部分时,应符合国家现行标准《智能建筑设计标准》GB 50314、《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242的有关规定。

4 智慧家居系统框架

4.1 系统架构

4.1.1 智慧家居系统架构可按图4.1.1流程进行设计。


图4.1.1 智慧家居系统框架图

4.1.2 智慧家居系统包括终端设备层、感知层、传输层和应用层四个部分,各部分应满足下列要求:
    1 终端设备层应由照明、空调新风、窗帘、影音设备等家用电器组成,接受系统的统一控制;
    2 感知层应由有线或无线传感器设备组成,接收来自控制终端的操作指令,感知和上传家用电器状态信息,并可对家用电器作出打开/关闭、参数调节等操作;
    3 传输层应由家庭内部网络、小区局域网或互联网组成,将中控主机、传感器、家用电器状态等智慧家居系统设备信息传输到本地或云服务器;
    4 应用层应由智慧家居云管理中心、数据库以及应用服务组成,对接入的智慧家居设备进行统一的管理。应用层应为小区管理中心、社区管理中心、城市应急管理部门以及其他第三方业务系统提供接口。

4.2 设计原则

4.2.1 智慧家居系统设计,应满足易用性、可靠性、安全性、兼容扩展性的要求。

4.2.2 智慧家居系统的易用性应满足下列要求:
    1 系统设备的安装和设置应便于用户操作,符合人体工学及行为操作习惯;
    2 系统操作应充分考虑不同年龄层次用户的操作需求,对居家设施的操作应提供人机交互界面、面板、语音、体感等多种控制方式。

4.2.3 智慧家居系统的可靠性应满足下列要求:
    1 系统应同时支持手动和自动控制;
    2 系统的某个设备或子系统发生故障,不应影响其他模块的正常工作;
    3 系统宜部署UPS备用电源。

4.2.4 智慧家居系统的安全性应满足下列要求:
    1 系统应具备基础网络及信息安全保障措施;
    2 家庭网关、中控主机、云服务器、控制终端等应具备对访问用户的身份认证机制。

4.2.5 智慧家居系统的兼容扩展性应满足下列要求:
    1 系统应为小区、社区以及城市等第三方业务系统提供应用程序接口(API)或数据库访问接口;
    2 智慧家居系统应采用模块化设计,系统可根据用户的不同需求进行灵活组合和扩展;
    3 系统应支持远程升级和维护,同一厂商的智慧家居系统应支持新旧设备的兼容。

4.3 设备要求

4.3.1 家庭网关的接口、功能及性能指标应符合现行行业标准《路由器设备技术要求 边缘路由器》YD/T 1096、《接入网技术要求——基于以太网的无源光网络(EPON)》YD/T 1475的有关规定。

4.3.2 中控主机应满足下列要求:
    1 中控主机接口应满足下列要求:
      1)应支持百兆以太网口、无线局域网等至少一种通信方式;
      2)可通过第二代、第三代、第四代移动通信等数据通信方式直接接入移动通信网络;
      3)应支持近距离无线接口和平衡电压数字接口等至少一种有线或无线低速通信接入接口。
    2 中控主机功能应满足下列要求:
      1)应能够自动发现传感器设备的接入,并对其进行组网认证;
      2)应支持场景模式、自动模式、联动模式等操作模式;
      3)应支持设备软件本地或远程升级功能。

4.3.3 传感器设备应满足下列要求:
    1 应具有网络、供电中断重启后的自动接入、自动恢复的功能;
    2 宜具有断电、低压、强拆等故障告警的功能;
    3 应支持快速更换、自动下载系统参数等功能;
    4 宜提供电池、备用电源或外部电源接入等多种供电方式。

4.3.4 控制终端应满足下列要求:
    1 控制终端宜采用专用控制终端设备,或运行在智能手机、平板电脑等终端设备上;
    2 控制终端软件宜是专用应用程序软件,并具有清晰直观的人机交互界面。
    3 控制终端应具备下列功能:
      1)提供用户注册登录、设备管理、历史信息管理等功能;
      2)可对家用电器及传感器的状态进行直观地显示,当设备状态发生改变时,应具有实时更新的功能;
      3)当用户进行操作时,系统界面应对用户的操作提供清晰明确的信息反馈。

4.3.5 云服务器应满足下列要求:
    1 云服务器可对家庭网关、中控主机、控制终端等系统设备进行统一协调管理;
    2 云服务器可根据需求部署在互联网公共云平台,或根据运营需要部署在社区、小区、建筑等本地;
    3 云服务器应提供后台管理系统,并通过后台管理系统对多个智慧家居系统进行集中管理。

5 智慧家居子系统功能要求

5.1 基础网络通信子系统

5.1.1 家居配线箱应符合下列规定:
    1 箱内应采用单独电源线路接入,电源由户内配电箱设专用回路引来;
    2 箱内应部署设置电话配线模块、有线电视分配模块和网络交换模块;
    3 箱内应预留光网络单元、路由器、中控主机、家庭网关等网络设备的安置空间。

5.1.2 智慧家居控制箱应符合下列规定:
    1 智慧家居控制箱宜设置在家庭内专用的空间区域;
    2 智慧家居控制箱宜具备备用电源、散热风扇等设备运行保障条件。

5.1.3 电话通信功能应符合下列规定:
    1 室内电话分机线路以及电话入户线路应采用暗敷的方式接入家居配线箱;
    2 采用电话线接入的住宅,应提供至少一条电话入户线路到家居配线箱;电话入户线由家居配线箱电话模块分配引出至户内各电话终端;
    3 采用光纤接入的住宅,应在家居配线箱内设置光网络单元,由光网络单元引出电话线,并经由电话配线模块引出至户内各电话终端;
    4 复式或多层别墅住宅,应具有户内分机通话的功能。

5.1.4 有线电视功能应符合下列规定:
    1 室内各电视分机线路以及电视信号入户线路应采用暗敷的方式接入家居配线箱;
    2 采用同轴线路接入的住宅,应提供不少于一条有线电视同轴线路到家居配线箱;
    3 采用光纤接入的住宅,应在家居配线箱内设置光网络单元,由光网络单元引出电视信号,并经由有线电视信号分配模块引出至户内各电视终端。

5.1.5 家庭宽带网络应符合下列规定:
    1 室内各网络接入点以及网络宽带入户线路应采用暗敷的方式接入家居配线箱;
    2 应提供至少一条宽带接入线路到家居配线箱,再经家居配线箱内路由交换设备引出分配至户内各网络终端;
    3 宽带接入网的网络类型可采用光纤到户、光纤同轴混合、数字用户线或其他宽带网络接入方式。

5.1.6 无线局域网络应符合下列规定:
    1 住宅室内应提供无线网络覆盖,对于无线网络覆盖盲区或者信号弱的区域,可利用无线AP或无线中继器对网络进行延伸或增强;
    2 对于家庭中与无线局域网接入点信号衰减超过50db的区域,宜采用分布式无线局域网接入点的方式进行无线扩展;
    3 无线扩展无线局域网接入点和主无线局域网接入点应配置相同的参数,包括无线服务集标识符、网络用户名和密码等。

5.2 家居安防子系统

5.2.1 家居安防子系统设备配置及部署可按本标准附录A的规定设计。

5.2.2 对于家居安防工程实施、设备规格等本规范未涉及的内容,应符合国家现行标准《安全防范工程技术规范》GB 50348、《视频安防监控系统工程设计规范》GB 50395、《入侵报警系统工程设计规范》GB 50394、《可燃气体探测器 第2部分:测量范围为0~100%LEL的独立式可燃气体探测器》GB 15322.2,《联网型可视对讲系统技术要求》GA/T 678、《电子防盗锁》GA 374、《楼寓对讲系统 第1部分:通用技术要求》GB/T 31070.1的有关规定。

5.2.3 视频监控系统应符合下列规定:
    1 监视室内及户室门口的摄像机宜采用数字摄像机;监视入户门口处的摄像机宜采用红外高清类型数字摄像机;监视花园的摄像机宜采用红外球形类型数字摄像机,摄像机应符合下列规定:
      1)宜支持本机安全数字存储卡存储;
      2)宜支持高性能的视频编解码和高效视频编码技术的编码方式,优先采用高效视频编码技术编码;
      3)户室门口、室内监控点位摄像机应能报警联动抓拍图像,抓拍图像的录像时间应至少包含报警事件触发时前后各10s。
    2 应支持本地和远程多路图像同步查看、回放;系统显示图像质量主观评价应符合现行国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB 50198规定的评分等级4级的要求;视频图像应有日期、时间、监视画面位置等字符叠加显示;
    3 所有接入摄像机以最高分辨率和最高码流条件运行时,图像录像应符合下列规定:
      1)连续存储时间不应少于15d,且可循环覆盖存储;
      2)应支持对事件触发抓拍图像进行云存储。
    4 宜支持手机APP互联网云服务应用。

5.2.4 门禁系统应符合下列规定:
    1 应支持人员进出权限管理,可记录、查看出入事件信息;
    2 应能进行联动报警控制,且预留报警联动抓拍摄像机接口;
    3 独立式住宅宜将开锁、报警、配置等信息推送至室内机、住户手机;
    4 系统应配置支持满负荷24h连续供电的后备电源,单一出入控制点的所有部件应采用同一供电电源;
    5 住宅可安装智能门锁,并应符合下列规定:
      1)支持设置虚位密码;
      2)可支持手机远程智能管控;
      3)支持与可视对讲室内机联网。

5.2.5 报警系统应符合下列规定:
    1 报警探测器的布设应符合下列规定:
      1)婴儿房、老人房、客厅、卫生间等紧急事件多发区域应安装紧急求助按钮;
      2)在厨房和卫生间应设置水浸报警探测器;
      3)入户门、窗户可安装门磁、窗磁报警器;
      4)玻璃窗户可安装玻璃振动探测器;
      5)在宠物活动的房间宜设置防宠物误报红外探测器;
      6)住宅/别墅前厅正门口宜设置布防时间可调的双鉴探测器;
    2 探测器应对住宅与外界相通的门、窗、阳台通道等区域进行全覆盖;
    3 室内报警控制器应能将报警信息同步推送至物业管理中心。

5.2.6 有害气体检测系统应符合下列规定:
    1 户内厨房宜安装燃气探测器,对有害气体实时检测;
    2 在厨房、客厅、卧室区域宜安装烟感探测器,对烟雾进行实时检测;
    3 控制器应能实时显示探测到的有害气体浓度值,当气体浓度超限时,探测器和控制器均应发出声光报警;
    4 有害气体浓度的报警阀值应可设置;
    5 有害气体检测系统的所有探测器宜集中控制;
    6 报警历史事件信息应支持记录、导出,设备断电后信息不应丢失。

5.2.7 可视对讲系统应符合下列规定:
    1 室内机宜对接入的摄像机图像进行实时查看管理;
    2 室内机应可对访客图像进行记录、回放,存储容量应可扩展;
    3 别墅型、复合式住宅每层楼面均宜设置室内机分机,且其中至少有1个室内机分机具备可视对讲功能;
    4 管理主机应有访客信息的记录和查询功能,并可对异常信息声光报警;
    5 系统应可实现住区出入口、楼栋门口、物业管理中心、住户之间的双向通话;
    6 系统宜配置支持满负荷24h连续供电的后备电源。

5.3 照明控制子系统

5.3.1 照明控制应满足下列功能要求:
    1 照明控制应同时支持面板本地操作和控制终端操作;
    2 照明控制应支持光照强度、色彩等显示状态的控制;
    3 控制终端界面图标所显示的灯具状态,应当与灯具的开或关、亮度、色彩等实际状态实时保持一致;
    4 照明控制应支持用户自定义场景模式,包括定时开关、离家模式、回家模式等。

5.4 电器控制与能耗子系统

5.4.1 电器控制应满足下列功能要求:
    1 能够通过本地或远程对家用电器进行打开或关闭;
    2 可设置红外转发器,能够通过控制终端对电器进行红外遥控操作;
    3 应支持定时、场景等不同控制模式。

5.4.2 电器控制应能通过控制终端对电动幕帘、电动窗、喷淋等家用电器进行控制。

5.4.3 家庭能耗管理应满足下列功能要求:
    1 可对水、电、燃气家庭三表数据进行集抄;
    2 可通过智能插座或其他智能计量终端对空调、热水器、冰箱等单一电器的能耗数据进行采集和统计分析。

5.5 多媒体娱乐子系统

5.5.1 家庭背景音乐应符合下列规定:
    1 在花园、客厅、卧室、酒吧、厨房或卫生间等活动空间宜设置扬声器;
    2 不同活动空间可设置为独立播放分区,不同的播放分区可播放不同的音乐,或者多个播放分区播放同样的音乐;
    3 系统应能将数字音乐、广播、数字视频光盘、智能手机等多种音源设备进行共享播放;
    4 背景音乐的播放应能支持手动、定时、场景等不同控制方式,并可以设置同其他传感器联动;

5.5.2 家庭影院应符合下列规定:
    1 家庭影音室内所有影音设备,包括音响、高清播放机、投影机、投影幕、高清电视等通过控制终端统一控制开启或关闭;
    2 系统应支持自定义场景模式,一键开启或关闭家庭影音室设备;
    3 影音设备应可同灯具、空调、窗帘等环境设备设施以及其他传感器进行联动。

5.5.3 家庭媒体共享应符合下列规定:
    1 家庭电视、个人计算机、智能手机、平板电脑等播放终端设备可支持音视频资源媒体的共享播放;
    2 系统应支持与第三方控制系统对接或扩展。

5.6 环境与健康子系统

5.6.1 家庭环境监测和调节应满足下列功能要求:
    1 智慧家居系统应设置环境传感器,对家居室内空间环境进行监测,监测的环境要素可包括温度、相对湿度、光照强度、二氧化碳浓度、氧气浓度、甲醛浓度、PM2.5浓度等;
    2 环境传感器所采集的环境参数应可以在控制终端上直观地显示出来;
    3 环境传感器应支持与空调、新风、地暖、照明灯具等家居设施的联动;
    4 可对家居环境信息按日、月、季度等统计分析。

5.6.2 智慧家居健康管理应满足下列功能要求:
    1 可对家庭成员的血压、血糖、体重等生理数据进行采集,并上传到控制终端进行显示;
    2 系统所采集的健康数据可在用户授权下,共享给其他家庭成员;
    3 系统可以对用户的健康数据统计分析;
    4 系统应预留数据接口,并支持同医院、健康咨询机构等第三方机构的系统对接。

5.7 网络及信息安全子系统

5.7.1 总体安全要求应符合下列规定:
    1 智慧家庭系统应支持超文本传输协议/安全文件传输协议/基于安全隧道的文件传输协议等安全通信协议;
    2 智慧家居系统的家庭网关、中控主机、控制终端等核心设备应支持密码、口令、短信验证、号码绑定等多种身份接入认证方式。

5.7.2 用户及设备认证要求应符合下列规定:
    1 系统应具备对远程访问者和远程操作用户的身份认证能力;
    2 系统可以对接入网络的终端设备进行认证;
    3 当控制终端设备发生改变时,应对用户身份进行重新认证。

5.7.3 WLAN无线网络安全应符合下列规定:
    1 支持启动或关闭服务集标识符的广播功能;
    2 支持静态64/128位有线等效加密、无线网络保护接入的共享密钥、无线网络保护接入的第二版共享密钥等加密;
    3 MAC地址过滤功能,实现用户的网络接入控制;
    4 应符合现行国家标准《信息技术设备的安全》GB 4943、《信息安全技术 路由器安全技术要求》GB/T 18018中所规定的安全要求。

5.8 集中控制子系统

5.8.1 集中控制系统应满足下列功能要求:
    1 系统应具有定时、延时等时间条件触发和控制功能;
    2 系统应具有感应控制功能;
    3 系统应根据不同用户需求设置不同的控制场景;
    4 系统应支持多终端控制、远程控制;
    5 系统宜支持基于语音、图像等人机交互方式;
    6 宜具有远程维护和远程在线升级功能。

5.8.2 集中控制系统的实时性应符合下列规定:
    1 集中控制系统应对家电控制、家居安防等控制类的操作及报警信息的提示实时性反馈;
    2 环境温度、湿度等非报警类传感信息不需要实时性,宜及时做出反应。

5.8.3 集中控制系统的双向性应符合下列规定:
    1 当设备状态发生改变或用户操作时,应有双向信息反馈,反馈信息应以明文或图标的形式在设备面板或控制终端直观显示;
    2 双向反馈信息应在人机交互过程中实时呈现;
    3 双向反馈信息应能够存贮在云服务器数据库或本地日志文件中。

5.8.4 集中控制系统的同步性应符合下列规定:
    1 系统应能在任何地方、任何时间对家用电器进行监控、控制;
    2 系统应支持家中多个成员,在其权限范围内进行同时控制和交互。

5.9 云管理中心

5.9.1 云管理中心应满足下列要求:
    1 接收、处理和存储家庭网关或中控主机发送的设备状态信息;
    2 协调控制终端和家庭网关或中控主机之间控制命令的交互;
    3 云管理中心与家庭网关或中控主机设备的数据应定时同步和更新。

5.9.2 云服务器设备及部署应满足下列要求:
    1 云服务器软、硬件性能应满足百万级智慧家居设备的同时接入、并发访问等性能要求;
    2 云服务器应建立网络及信息安全防范措施。

5.9.3 云管理中心后台管理可提供账户管理、设备管理、状态管理、消息发送、数据同步、日志管理、升级维护、安全管理等后台管理功能,并应符合下列规定:
    1 提供账户、权限、密码等安全及用户管理功能;
    2 支持设备的配置、添加、删除等终端设备管理;
    3 支持设备状态信息管理和查看;
    4 可通过管理应用门户或者用户移动应用自动向终端控制器发送设备告警/通告/提醒等消息;
    5 对系统及设备运行日志、操作日志、异常日志、安全日志进行查看及管理;
    6 对家庭网关、控制终端、中控主机等设备软件进行远程维护和升级;
    7 支持在线电子地图,设备定位等扩展功能;
    8 可提供城市管理、公共应急服务和其他城市社会职能机构的互联信息接口。

6 智慧家居系统等级划分

6.0.1 智慧家居系统按其功能、性能的不同,可划分为普及型、增强型、豪华型三个等级。

6.0.2 智慧家居系统等级的划分应符合表6.0.2的要求。

表6.0.2 智慧家居系统等级评估

系统及功能项功能设计要求智慧家居等级划分
普及型增强型豪华型
基础网络通信系统三网业务客厅、卧室、书房提供电视、电话、宽带有线接入
WiFi无线网络覆盖
厨房、卫浴等室内空间均提供电视、电话、宽带有线接入
家居安防系统视频监控具备智能手机客户端远程监控
支持门磁、红外联动,自动抓拍
支持移动侦测和告警提醒
视频云存储
门禁智能门锁,支持指纹、密码和机械等多种方式互补开锁
胁迫、暴力拆除、欠压告警
支持远程开锁
入侵报警支持紧急按钮一键求助
门窗部署门/窗磁传感器
支持红外探测、玻璃震动、水浸探测等其他传感器
有害气体检测厨房部署燃气探测器
客厅、卧室、储藏室等部署烟雾探测器
可视对讲支持与物业管理中心、单元机对讲
室内机户户对讲
室内分机相互对讲
室内机支持电子猫眼、访客留言等
室内机支持智慧家居系统控制、信息发布等功能
照明控制子系统终端控制支持远程或本地的开启/关闭
支持亮色、色彩的调节
支持场景、定时等模式
联动控制同光照、红外探测器等传感器联动,自动开关或调节
电器控制与能耗子系统电器(家电)控制空调、热水器等家用电器支持远程控制
支持红外遥控转发
支持定时、联动、场景等自动运行
家用电器控制电动窗、遮阳幕帘等其他电气设施的自动控制
电动窗、遮阳幕帘等其他电气设施与光照传感器、照明设施的联动
能耗管理支持三表集抄
支持对空调、热水器等单一高耗能设备的能耗采集和统计分析
环境及健康子系统环境监测家庭温湿度进行监测
对光照、PM2.5、氧气、CO2等进行监测
环境调节环境传感器可以同灯光控制器、空调、新风等系统进行联动,对室内环境进行调节
健康数据监测可以对血压、血氧、心跳等健康数据进行监测
健康数据可以上传或共享给指定的家庭成员或合法第三方机构
健康防护可以对接政府或第三方医疗机构,并对健康数据进行医疗分析,远程健康监护
多媒体娱乐背景音乐与媒体互享根据用户需要,设置音响设备,并至少有一个音源
家庭设置多个音乐播放分区和多个音源,每个分区可以单独控制播放音乐
可以设置情景模式,自动或定时开启或关闭背景音乐
智能手机、智能电视、平板电脑等影音媒体可以共享播放
家庭影院家庭设置影音室,并设置相应的影音设备
可以采用控制终端对影音设备进行一键控制或场景模式控制
集中控制子系统人机交互方式支持遥控、触摸面板控制方式
系统支持语音、体感等系统交互控制方式

注:1 ●应具备的功能;
  2 ⊙宜具备的功能;
  3 ○可具备的功能;
  4 在功能等级划分中,所有功能需要至少具备●标记时,才能评定为该等级。

附录A 智慧家居安防系统设备配置及部署要求

表A 智慧家居安防系统设备配置及部署要求

住宅部位视频监控门禁系统报警有害气体检测可视对讲
入户门口处(如有)筒形固焦红外
高清摄像机
门口机
单元楼门口处门禁卡、识别
模块和控制
模块
门口机
户室门口数字摄像机联网型智能锁三鉴探测器室内机
阳台数字摄像机
婴儿房(如有)数字摄像机防宠物误报
红外探测器、
紧急求助按钮
烟感探测器
卧室烟感探测器
老人房(如有)紧急求助按钮烟感探测器
保姆房(如有)烟感探测器
客厅数字摄像机防宠物误报
红外探测器、
紧急求助按钮
烟感探测器
厨房数字摄像机水浸探测器燃气探测器
卫生间水浸探测器、
紧急求助按钮
书房(如有)烟感探测器
窗户玻璃振动探
测器、红外幕
帘探测器
药柜、文件柜、
抽屉、保险柜等
贵重物品
门磁报警器
花园(如有)红外球形
摄像机
(带拾音器)
车库(如有)数字摄像机烟感探测器
围栏、围墙、
栅栏等(如有)
主动红外
探测器、
电子围栏
储物间(如有)联网型智能锁门磁报警器烟感探测器
配电间(如有)门磁报警器烟感探测器
水泵、水箱等房间
(如有)
门磁报警器
物业管理中心管理机

注:本表适用于新建、改建的商住房、廉租房、经济适用房、公寓、别墅等类型住宅。

本标准用词说明

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
    1)表示很严格,非这样做不可的:
      正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
      正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
      正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

《住宅设计规范》GB 50096
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB 50198
《智能建筑设计标准》GB 50314
《安全防范工程技术规范》GB 50348
《入侵报警系统工程设计规范》GB 50394
《视频安防监控系统工程设计规范》GB 50395
《住宅区和住宅建筑内通信设施工程设计规范》GB/T 50605
《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》GB 50846
《信息技术设备的安全》GB 4943
《可燃气体探测器 第2部分:测量范围为0~100%LEL的独立式可燃气探测器》GB 15322.2
《信息安全技术 路由器安全技术要求》GB/T 18018
《电子防盗锁》GA 374
《楼寓对讲系统 第1部分:通用技术要求》GB/T 31070.1
《联网型可视对讲系统技术要求》GA/T 678
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16
《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242
《路由器设备技术要求 边缘路由器》YD/T 1096
《接入网技术要求——基于以太网的无源光网络(EPON)》YD/T 1475

中国工程建设标准化协会标准

智慧家居设计标准

T/CECS 554-2018

条文说明

1 总则

1.0.1 本条说明了本规程编制的目的和用途。
    2013年,国家住建部开始在全国范围内推进智慧城市试点工作,目前已有近百多个城市被列为试点。在当今物联网、移动互联网时代,围绕智慧城市的建设,智慧社区、智慧小区、智能建筑、智能家居等相关产业也得到了蓬勃发展。目前,在智慧城市、智慧社区,以及智能建筑领域,已经制定了相关的国家标准,如国家标准《智慧城市 技术参考模型》GB/T 34678-2017、《智能建筑设计标准》GB 50314-2015等,但是在智慧家居方面,还缺乏相应的设计及指导标准。在参考了当前智慧家居主流厂商方案、企业标准的基础上,制定本规程,旨在对智慧家居的系统功能划分、功能设计等级等方面对智慧家居的产品设计、工程实施提供指导和参考。

1.0.2 本条说明了本规程的适用建筑类型。
    从技术角度,智慧家居相关系统方案可以在应用在多种建筑类型(比如医疗、会馆、办公等),并在建筑中的某个特定的功能区域进行应用,比如商业办公楼的会议室、会客室、休息室等。本规程针对智慧家居系统所做的功能定义及等级划分,仅适用于住宅建筑,包括商业住宅、政府保障房和廉租房、酒店式公寓等居住空间的智能化系统建设。

1.0.3 本条规定了智慧家居的设计还应符合国家现行的相关标准。
    智慧家居系统涉及的领域范围较广,且系统的设计同整体建筑的智能化系统、强电设计、家居设施等密切相关。

2 术语

2.0.3 中控主机指智慧家居系统中央控制设备,它可以是专属的硬件设备,也可以是安装了中央控制软件程序的通用设备,比如个人电脑、电视机顶盒等。

2.0.4 控制终端是用户与中控主机的交互媒介,通常具有直观的人机交互界面,家庭用户通过控制终端的交互界面对中控主机发出操作指令。目前,控制终端主要是指运行了智慧家居控制程序的通用电子设备,如运行智慧家居APP的智能手机,或者内置智慧家居人机操作界面的可视对讲室内机等。

2.0.5 感知设备是指能够感知家庭环境、人员、设施的传感器设备,如数字摄像头、温湿度传感器、灯光控制器等。

2.0.9 状态同步主要是指当智慧家居系统存在有多个控制终端的情况下,每个控制终端都能够对家庭设施进行控制,当家庭设施状态发生改变时,每个控制终端都应当作出一致的更新和反馈。

2.0.10 实时性是指智慧家居系统从接收到用户的操作指令,然后作出相应反馈动作的时间延迟。时延在200ms内的可以称实时的。智慧家居系统对不同设备的信息反馈和控制实时性要求不一致,通常要求如下:
    (1)控制类信息应是实时的或者近实时的。即用户操作后应在人不感觉延迟的情况下有反馈动作。
    (2)连续调节类信息应是实时的或者近实时。如调光、调音等。
    (3)双向反馈类信息应是实时的或者近实时。如打开空调,APP上能够实时显示控调打开。
    (4)非报警类传感信息如环境温度、湿度等不要示高的实时性。
    (5)报警类信息要求实时的。

2.0.11 双向是指当用户在控制终端所作出的操作指令,系统都应当给出反馈信息,无论是操作成功还是失败。双向特性包括以下要求:
    (1)所有的感知设备都应能对外提供设备的状态信息,比如灯光控制器应能显示当前所连接灯具是开还是关,或者亮度;窗帘控制器应能显示当前窗帘的开启状态。
    (2)只要有动作,控制终端人机交互界面就要有信息反馈,而且是实时的。
    (3)双向信息应采用明文或者图标显示,方便用户查看。比如当用户发出关灯操作时,灯的按钮应马上从开状态变成关状态。

3 基本规定

3.0.1 本条说明了智慧家居系统设计需要考虑的因素。
    智慧家居系统从功能上来说比较繁多,不同厂商所提供的产品类型不尽相同,尤其随着移动互联网的发展,智慧家居不仅仅是传统的大而全的系统,以智能摄像头、智能电器等为代表的智能单品,逐渐作为智慧家居的一种形式进入普通家庭。因此智慧家居系统的设计,需要结合最新的技术发展趋势,可以提供系统级或者多个产品组合的解决方案,满足用户的需求。
    智慧家居系统的设计,同建筑的类型、用户的经济水平密切相关。对于别墅型住宅或者经济承受能力较高的用户,可以尽量提供功能较为完善的智慧家居系统方案;对于商业住宅、政府保障房或经济适用房等普通住宅,可以提供以安全防护功能为主的智慧家居系统设计;对于酒店式公寓等以对外提供居住服务的建筑类型,除安防功能外,还应部署照明、空调新风等便利化、舒适性的功能设计。此外,还应考虑地理位置的因素,比如在北方的建筑,对采暖、新风系统的智能化控制比较关注;而在南方,住宅的空调、除湿等智能化功能可能更加实用。

3.0.3 本条说明了智慧家居系统设计相关的其他标准。
    智慧家居系统作为家用的弱电系统,需要遵循相关弱电系统以及电信系统的设计规范,如国家标准《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》GB 50846-2012;从空间上来说,家居作为建筑的组成空间,还需要遵循建筑的整体规范,如国家标准《智能建筑设计标准》GB 50314-2015;智慧家居系统作为家庭设施的组成部分,其产品设计、安装使用还需要遵循行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008等相关标准。

4 智慧家居系统框架

4.1 系统架构

4.1.1、4.1.2 这两条规定了智慧家居系统架构和设备组成。
    参考物联网的系统架构,智慧家居系统的整体架构可以分为终端设备层、感知层、传输层和应用层。
    终端设备层是智慧家居系统的控制对象,包括照明、空调地暖、电动窗帘、电视音响等家用电器。
    感知层主要指各种有线及无线的传感器,比如温湿度传感器、安防传感器等,它可以监测环境或设备的状态信息,并转化成相应的数字信号。
    传输层主要是指各种有线及无线传输网络,以及交换机、路由器、家庭网关等网络传输设备构成的家庭内网和外网。终端设备层和感知层通过传输层将信息发送到控制终端。
    应用层第三方接口、云服务器仅仅是对智慧家居系统方案提供商来说,意指系统应当具备接入第三方服务的能力。对于最终用户来说,这两部分功能是透明的。
    本标准中对智慧家居系统的分层,主要是从功能和技术视角进行定义和划分。从实际产品角度,随着技术的发展,各分层设备可能没有明确的界限。比如将传感器设备嵌入到传统的产品中所形成的智能单品,这种情况下,终端设备层和感知层合二为一。同样,中控主机也不一定是独立的设备,任何一件集成了中央控制模块并且具备统一控制家庭设施的冰箱、电视等智能电器都可以承担中控主机的功能角色。

4.2 设计原则

4.2.2 本条规定了智慧家居系统易用性的要求。
    (1)家用电器作为智慧家庭系统的控制对象,如若需要进行智能化控制,则需要进行供电线路的改造,比如自动化窗帘需要部署电机和导轨。因此,需要在家居设计装修时就应将智慧家居系统设备考虑进去,并在合适位置预留取电位置,避免智慧家居系统的部署对家庭整体基础装修环境带来破坏或影响。
    (2)对于智慧家居系统控制面板来说,比如灯光、窗帘控制面板,其设计部署需要考虑住户的传统操作习惯。比如参照国家标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2015的要求,开关面板的安装高度通常在130cm,才符合人体的操作习惯。
    (3)智慧家居系统作为家庭设施的组成部分之一,其功能操作不仅要满足家庭内年轻人对时尚先进的要求,同时也应充分考虑老年人的操作需求和习惯。

4.2.3 本条规定了智慧家居系统可靠性的要求。
    1 同传统的家居设施不同,智慧家居系统的智能化操作和运行对网络的依赖较高,因此,当网络中断时,对家庭的基本操作也应可以随时切换到传统的手动控制模式。
    3 对于家庭安全防护功能要求较高的住户,可以通过部署UPS提高防护性能,防止切断电源后的非法入侵。

4.2.4 本条规定了智慧家居系统安全性的要求。
    1 为了防止非法用户对家庭设备的入侵控制,以及用户的隐私泄露,智慧家居系统需要具备一定的安全性。除了借助传统的口令密码方式、还可以结合生物识别、硬件设备绑定等方式提高安全防护性能。
    2 对于通过智能手机APP作为控制终端进行操作的智慧家居系统,APP的访问不仅仅通过用户名和密码方式登录,还应同硬件设备、移动终端号码绑定,并提供账户挂失、注销等渠道,防止密码泄露、设备被盗所造成的非法操作。

4.2.5 本条规定了智慧家居系统兼容性及扩展性的要求。
    1 智慧家居系统通常需要同小区、社区管理系统或者医院、公安系统对接,比如家庭一键紧急报警系统可能与社区管理中心对接,当用户发生求助时,社区或小区管理中心人员可以最快赶到现场,对于特殊需求住户,系统也可以同110、120联动,以便提供及时的救助服务。

表1 智慧家居系统第三方接口需求

系统需要对接的第三方对接内容
家居安防子系统小区物业、社区管理中心、110一键报警的求救信号
家庭健康子系统医院120,社会型医疗/健康结构一键报警的求救信号
血压等健康设备采集数据
家庭节能子系统水、电、气、暖等能源服务管理公司家庭能耗数据

    对于需要为第三方提供数据的智慧家居系统,用户在选择智慧家居系统时,厂商应如实将数据对外开放情况向用户告知,并签署知情同意书,只有经用户授权后的数据才可以对外提供。
    3 智慧家居系统作为新兴的家居设施,产品升级换代的周期较短,对于同一智慧家庭系统厂商来说,其产品的升级应充分考虑新旧系统的兼容。

4.3 设备要求

4.3.1 本条规定了家庭网关的功能要求。
    目前家庭网关还缺乏统一的概念。参考现有企业及行业对家庭网关的定义,家庭网关主要提供了家庭内部网络接入互联网的网络传输通道。本标准中的家庭网关同中控主机两个设备在智慧家庭中所起的作用不同,家庭网关主要提供基础网络,中控主机则是智慧家居业务系统的控制中心。在实际产品及系统开发中,二者可能合二为一。

4.3.2 本条规定了中控主机的功能要求。
    中控主机是智慧家居系统的中央控制设备,具有一定的本地计算、存储功能,它主要用来接收控制指令,并将指令翻译下发给各感知设备进行执行。随着技术的发展,中控主机的存在形态也多种多样,既有独立的中控主机,同时家庭路由器、机顶盒、可视对讲室内分机等信息化设备也有可能发挥中控主机的角色。此外,随着NB-IOT、LORA等低功耗广域网通信技术的出现,感知设备将直接通过网络连接云平台,而中控主机的本地计算、存储也随之消失,或者迁移到云端服务器进行执行。中控主机应当具备以下功能:
    (1)对于智慧家居系统提供商来说,应可以对中控主机进行远程升级软件、对设备的状态进行远程监控;
    (2)对于普通住宅,中控主机可能只需要一台,对于别墅等空间比较大的住宅,可能需要多台中控主机的级联实现覆盖区域、功能、接口数量的扩展;而级联后的中控主机应该在逻辑上是一个整体。
    (3)中控主机通常具备以下常用功能接口:
       1)RJ45接口:包括连接家庭内部网络的接口,以及连接互联网的外网接口;
       2)总线接口:连接控制面板,调光控制器、窗帘控制器等总线设备;
       3)红外接口:控制电视、机顶盒、功放、空调等支持红外遥控的电器;
       4)数字量I/O接口:连接门磁、红外人感、燃气报警、水浸报警等各类干结点输出的传感器;
       5)模拟量I/O接口:连接温度、湿度、照度、风速、雨量等电压输出型环境传感器。

4.3.3 本条规定了传感器设备的功能要求。
    智慧家庭感知层传感器设备种类繁多,从通信方式来讲,有无线传感器和有线传感器。从功能方面来说,在家庭领域通常包括温湿度传感器、光照传感器、红外传感器、烟雾感应器等。随着物联网技术的发展与成熟,目前无线传感器产品凭借免布线、免施工方面的优势,开始逐步替代传统有线传感器产品。

表2 智慧家居系统常用传感器分类

功能类别传感器
安全防护类红外探测器
门/窗磁
震动传感器
紧急按钮
燃气探测器
烟雾传感器
网络摄像机
环境监测类温湿度传感器
光照传感器
空气质量(CO2/O2/PM2.5)传感器
噪声传感器
智能控制类红外转发器
灯光控制器
空调控制器
智能插座

注:对于智能能量表(水、电、气)、以及集成无线或有线通信模块的健康类装置(如智能体重秤、智能体温计、智能血压计等)通常作为受控对象,不列入传感器。
    对于新建或新装修的住宅,以及别墅型住宅,建议选用有线传感器,在供电和信号传输方面相对无线传感器较为稳定。
    而对于现有已完成装修的住宅,可以选用无线传感器,避免二次装修带来的环境影响,选用无线传感器时,需要考虑传感器电池供电时长、信号覆盖等因素。
    (1)对于所选用的无线传感器设备,应具备低压告警功能,提醒用户及时更换电池;
    (2)对于安全防护功能要求较高的住宅或者住宅功能区(保险柜、贵金属储藏间等),可以增加UPS备用电源,防止断电入侵。
    (3)可燃气体探测器参考现行国家标准《可燃气体探测器 第2部分:测量范围为0~100%LEL的独立式可燃探测器》GB 15332.2的要求。

4.3.4 本条规定了控制终端或者控制终端软件的功能要求。
    1 随着移动互联网以及智能手机的普及,目前多采用安装有智慧家居控制APP的智能手机作为控制终端。
    2 控制终端软件在人机交互界面的设计方面,不应过多追求绚丽复杂,应尽量简单直观,并考虑到老年、儿童等不同年龄段成员的操作习惯。
    3 终端软件界面的直观性主要体现在对家用电器的状态显示方面,比如应以明显的图标区别显示家庭灯光、空调、窗帘等实施是处在打开还是关闭的状态。

4.3.5 本条规定了智慧家居云服务器的功能要求。
    智慧家居云服务器主要为了实现智慧家居系统的远程监控而搭建,由智慧家庭系统厂商提供。
    1 智慧家居云服务器的管理功能主要体现在:
      (1)接收中控主机发送设备的状态信息,并进行处理和存储;
      (2)接收控制终端的请求,返回设备的状态信息;
      (3)协调控制终端和中控主机之间控制命令的交互。

5 智慧家居子系统功能要求

5.1 基础网络通信子系统

5.1.1 本条规定了家居配线箱的功能要求。
    家居配线箱,又称为多媒体信息箱、家庭信息箱、弱电箱或住宅配线箱等,目前尚无国家标准规范。本规程参考行业标准《家居配线箱》JG/T 439-2014的定义。随着家庭信息化设备的增多,目前家居配线箱已基本成为住宅装修的标配,提供家庭内部电视、电话、宽带三网业务的统一接入功能。
    1 家居配线箱内的设备主要是光网络单元ONU、家庭路由器、交换机及智慧家居中控主机等,通常是家庭信息化的核心通信设备,因此,建议设置单独的电源回路,确保可靠的供电。
    2 固定电话、宽带及广播电视运营商的信号通常统一接入家居配线箱,再利用家居配线箱内的分配模块进行端口数量的扩展。分配模块应满足家庭各居住空间三网业务的终端接入需求,参考《住宅设计规范》GB 50096-2011中,第8.7.7条的要求,起居室、主卧室、兼起居的卧室应装设电话、电视、信息网络插座。

表3 家庭室内信息插座部署建议

空间电视电话网络
客厅(起居室)
主卧
次卧
书房
厨房
卫生间

    3 家居配线箱内的网络设备较多,既有有源设备,又有无源设备,因此,在智慧家居设计时,家居配线箱的选择要尽可能预留充分的空间来统一放置网络接入设备,避免家居配线的杂乱无章。

5.1.2 本条规定了智慧家居控制箱的功能要求。
    智慧家居控制箱同家居配线箱在智慧家居系统中的定位不尽相同。家居配线箱主要用于电视、电话、宽带基础网络的接入配线,智慧家居控制箱主要用于对智慧家居多媒体、家庭娱乐等业务系统的控制设备进行统一部署。
    对于仅有一台中控主机设备的智慧家居系统,中控主机可以同路由器、交换机等网络通信设备一起部署在家居配线箱内,不用部署单独的智慧家居控制箱。而对于智慧家居系统功能繁多,有多台中控主机级联,尤其对应家庭音响,家庭影院等家庭多媒体业务,通常涉及较多的音响扩声、投影等多媒体视听设备,这种情况下建议增加独立的智慧家居控制箱,对设备进行统一部署。对于别墅、复式或其他大户型高档住宅,可以设置独立的弱电控制室,对智慧家居控制箱及其他线路设备进行统一安置。

5.1.3 本条规定了家庭电话通信的功能要求。
    用户电话交换机可分为普通用户电话交换机、综合业务数字用户电话交换机、IP用户电话交换机、软交换用户电话交换机等。住宅电话系统至少满足普通用户电话交换机的功能,其他功能由当地通信运营商和建设方确定。
    (1)随着三网融合和光纤入户的政策推进,目前住宅电话入户线已基本不用单独铺设对绞线缆,通常由运营商的光纤实现电话和宽带网络的统一承载。
    (2)对于别墅型住宅,可以在室内增加小型电话交换机,以支持户内分机通话。

5.1.4 本条规定了家庭有线电视的功能要求。
    有线电视进户线的设置与当地有线电视网的系统设置和收费管理有关。设计方案应以当地管理部门审批为准。
    (1)尽管三网融合和光纤到户的政策,但目前的有线电视系统的信号仍采用传统的阻抗75-5同轴电缆单独入户。
    (2)若采用HFC或FTTH技术方式进行电视信号入户,在入户内需要部署独立的电缆调制解调器Cable-Modem或者内置有射频模块的光网络单元,将电视信号分离出来。

5.1.5 本条规定了家庭宽带网络的功能要求。
    家庭宽带网络接入有多种形式,有基于电话线的xDSL方式,以及基于同轴电缆的HFC,目前这两种方式已使用的很少,光纤到户成为目前主流的宽带接入方式。
    采用光纤到户方式进行宽带网络的接入,部分运营商所提供的光网络单元ONU已经具备多个网络接入端口(通常为4个),若无法满足家庭网络端口接入需求,则需要部署单独的路由或交换设备进行端口数量的扩展。

5.1.6 本条规定了家庭无线网络覆盖的功能要求。
    本条所述的家庭无线网络,主要指基于802.11a/b/g/n/ac协议标准的家庭WiFi无线网络。随着智能手机、笔记本电脑、无线网卡的普及,目前在家庭内部,无线网络逐渐取代有线接入,成为家庭宽带网络通信的主流。
    (1)对于采用FTTH光纤接入的家庭宽带网络,通常情况下需要在运营商所提供的光网络单元ONU之外新增部署支持WiFi的无线路由器(ONU已具备无线功能的除外)。为了不影响家庭无线网络的信号覆盖质量和覆盖范围,对于ONU或无线路由器设备的部署,应根据家庭实际的空间布局,选择将设备部署在家庭配线箱内还是箱外部署。
    家居配线箱目前多部署在入户门后,且采用嵌入式墙面的安装,屏蔽性较强,因此,无线路由器的部署建议采用外置部署。对于信号质量要求不高或小户型住宅,可以选择部署在配线箱内。
    (2)对于WiFi覆盖范围存在盲区的别墅等大户型住宅,可以采用无线桥接或者无线AP的方式进行无线网络扩展,这种情况下,家庭无线网络通常由1个主AP和1个或多个从AP构成。其中,主从AP应采用同样的配置,包括SSID、密码等,实现在家庭内部的无缝衔接和无线网络漫游。
    (3)为了防止非法的无线网络接入,家庭无线网络应配置访问认证机制。目前无线路由器里常用加密模式主要有WEP、WPA-PSK、WPA2-PSK(AES)等,用户可以在路由器配置界面中选择合适的加密措施。

5.2 家居安防子系统

5.2.3 本条规定了视频监控系统的功能要求。
    (1)对于入户门口处的室外场景夜晚光照条件不足,且无法开启辅助补光灯时,摄像机应具备夜视能力;对于开阔的花园场景,球机可通过预置位动态巡视四周。
       1)对于改造项目场景,智慧家居布设综合布线存在困难,通过WiFi无线网络传输,使得摄像点位设置更灵活,不受线缆控制;同时为了降低无线网络传输不稳定带来的视频流丢失问题,前端摄像机建议具备本机存储功能,可支持断网续传视频流。
       2)视频编码优选H.265编码,相对于H.264压缩率提高约1倍,有助于提高视频存储容量、传输效率,支持更高分辨率视频的实时传输。
       3)在户室门口、室内监控点位的摄像机应能响应报警信号,包括设备智能报警与平台产生的报警信号,并进行联动抓拍图像,因摄像机本身是一直在录像的,所以需要将抓拍时刻前后10s左右的录像进行保存,以便后续追溯。
    (2)系统显示图像国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB 50198-2011规定的主观评价评分等级4级的要求为:图像上稍有可察觉的损伤或干扰,但并不令人讨厌。
    (3)循环覆盖存储主要指当摄像机本地存储空间存满录像文件时,新的录像文件会根据设置,自动将最早存储的文件覆盖掉。事件触发抓拍的图像通常比较重要,存储时间要求较高,进行云存储提高了数据的安全性,解决了因本地设备被暴力破坏数据丢失的问题。
    (4)手机APP互联网云服务应用包括移动侦测、人形检测、远程查看点播、录像回放等扩展应用功能。

5.2.4 本条规定了门禁系统的功能要求。
    1、2 门禁控制主机应可接入抓拍摄像机,对门禁进出人员进行辅助抓拍,追溯记录,并可对报警事件的相关前后各10s视频片段进行采集。
    4 单一出入控制点的所有部件要求同一供电电源,防范因不同供电的情况下,当某一路供电存在问题时,导致该控制点设备联动等功能处于无效状态却长期未被工作人员检查出。
    5 本款是关于智能门锁的规定。
      1)虚位密码是指在用户输入开锁密码时,为了防止被别人偷窥泄露密码,可以在输入正确开锁密码的前面和后面加上任意乱码,有效地防止密码外泄。
      2)手机远程智能管控指可通过手机APP对智能锁进行远程开锁、远程布撤防、报警信息查询等。
      3)门禁与可视对讲室内机联网后,通过室内机可对门锁进行开门、布撤防、校时等控制,同时支持接收开门信息、报警信息(防撬、欠压、防劫持、禁试)、配置改动信息等。参考现行国家标准《联网型可视对讲系统技术要求》GA/T 678的要求。

5.2.5 本条规定了报警系统的功能要求。
    (1)窗户设置红外幕帘探测器可对入侵人员通过窗户进入室内事件进行报警。
    双鉴探测器指具有将2种不同技术原理的探测器整合在一起,只有当2种探测技术的传感器都探测到人体移动时才报警的探测器。例如:微波+被动红外、红外+空气压力探测器、音频+空气压力的探测器等。
    全覆盖要求所有可进出人员的通道关卡均应设置入侵探测器,发挥入侵探测器的整体效能。
    (2)专线方式传输是指有线方式可靠传输,与无线备用方式形成互补双路由。
    (3)由于别墅、复式住宅面积较大,分层设置报警控制器操作键盘方便操作。

5.2.6 本条规定了有害气体检测系统的功能要求。
    厨房内的有害气体主要指可燃气体,其探测器的报警浓度应符合国家标准《可燃气体探测器 第2部分:测量范围为0~100%LEL的独立式可燃气体探测器》GB 15322.2-2003的规定,即探测器具有低限、高限两个报警设定值时,其低限报警设定值应在1%LEL~25%LEL范围,高限报警设定值应为50%LEL;仅有一个报警设定值的探测器,其报警设定值应在1%LEL~25%LEL范围。

5.2.7 本条规定了可视对讲系统的功能要求。
    1 可视对讲室内机可作为中控主机对其他智慧家居设备(如摄像机、冰箱、电视等)进行接入管理。
    3 可视对讲室内分机的布置主要是为了能响应可视对讲门口机的呼叫、对讲等功能,而别墅型、复合式住宅通常都为多层结构,如仅在某一层设置可视对讲室内分机,将会出现不能及时响应的情况。
    6 可视对讲系统通常具有联动入户门的能力,所以保证该系统能满负荷24h连续供电显得很重要。

5.3 照明控制子系统

5.3.1 本条规定了智慧家居照明控制的功能要求。
    1 照明控制既要具备智能性、也要考虑可靠性和可用性。可靠性是指当家庭网络断开时,也能够通过本地的控制面板进行控制;可用性是指家庭的各个年龄段的成员,尤其是对智能化系统不熟悉的老人,也能够基于常识进行基本的控制。
    2 照明控制通常需要同光照传感器联动,当室内的光线不足时,自动开启或者调解照明亮度。
    4 照明控制支持用户自定义场景模式,包括定时开关、离家模式、回家模式等,当用户离家或者到家时,可以方便地一键开启所需要的灯光。

5.4 电器控制与能耗子系统

5.4.1 本条规定了智慧家居电器控制的功能要求。
    本标准中所指的智慧家居电器控制,是指对空调、电器、热水器、冰箱等家电设备的控制,包括设备的开关、参数的调节等。针对电器的智能化控制,主要有以下几种方式:
    (1)对于支持红外遥控的家用电器,可以采用部署红外转发器的方式对电器进行控制。红外转发器可以把ZigBee、WiFi等无线射频信号转发为红外信号,从而实现远距离的电器控制。红外转发器通常可以发射多组红外信号,且具备全方位的发射能力,所以通过部署在合适的位置,可以实现一个红外转发器控制多个电器的功能。
    (2)部署智能插座,可以对电器的电源开关通断进行远程控制。
    (3)部署专门的协议转换器,通过电器设备的底层协议对接,实现对电器的精确控制。这种情况,通常需要智慧家居方案提供商进行一定的技术定制开发。
    (4)家用电器内置智能控制模块。目前不少电器厂商选择在传统电器中嵌入智能控制模块变成智能电器。这种电器通电后,通过网络配置后自动接入云服务器,从而不需要额外部署任何设备就可以通过控制终端对这类电器进行智能化控制。

5.4.2 本条规定了智慧家居其他家用电器控制的功能要求。
    随着生活水平的提高,目前家用电器的种类也日益繁多,比如仅厨房电器,就有智能微波炉、智能烤箱、智能油烟机、智能洗碗机等数十种产品,本标准无法对所有的家用电器一一列举,仅对已有的用户接受度、熟悉度较高的产品在标准中予以举例阐述。

5.4.3 本条规定了智慧家居能耗管理的功能要求。
    1 对于家庭电表、水表、气表的能耗采集,系统既可以从物业管理系统或者水电气相关部门的抄表系统进行数据读取并发送到家庭,也可以利用智慧家居系统抄表功能进行读取,并将数据上传给物业管理系统或者水电气管理部门。
    2 家庭中的能耗主要分为照明、制冷或是制热、家电的待机能耗三个方面。
      1)针对待机功耗:可以部署支持计量功能的智能插座,一方面可以对电器的能耗情况进行统计和监测,另外一方面可以实现设备供电的远程开启或关闭,或者定时开启、关闭,减少待机功耗。
      2)针对照明能耗:可以通过调节照明灯具的亮度实现节能。通过光照传感器实时监测室内的亮度,配合自然光照调整灯具的功率。此外,在部分区域部署感应开关,实现人来灯亮,人走灯灭,避免长时间的照明浪费。

5.5 多媒体娱乐子系统

5.5.1 本条规定了智慧家居背景音乐应具备的基本功能。
    家庭多媒体娱乐系统,又叫家庭影音,随着人们生活水平的提高和对舒适生活的追求,越来越进入普通家庭生活,多媒体娱乐可以是简单的客厅音响,也可以是通过专业设计,并具有完整功能配置的家庭影院系统。
    (1)需要根据家庭内部空间的不同,选择合适的扬声器设备,比如吸顶式、壁挂式或者桌面式的音响设备,设备的选型和部署要同家居的整体设计风格一致。
    (2)对于大户型住宅,可以在家庭内设置多个播放分区,实现不同播放分区的独立控制。
    (3)背景音乐系统应可以同安防探测器、燃气探测器等家庭安全设施进行联动,当发生非法入侵或者火灾风险时,及时做出预警。多媒体系统应给予相关报警信号最高的播放优先级。

5.5.2 本条规定了家庭影院应基本的基本功能。
    对于设有独立的影音室家庭来说,从基础装修就要进行专业的消音隔音设计,一方面是为了防止给邻居带来干扰,另外一方面也提高音响播放效果。家庭影院通常涉及较多的音视频设备,包括音响、高清播放机、投影机、投影幕、高清电视等,应通过智能化的设计对诸多设备进行控制,减少设备开关、调节等人工操作。
    1 家庭影音室通常部署单独的专用的控制终端,当开始或结束播放时,只需要选择相应的情景模式,便可以自动打开或关闭设备,以及音量调节、片源切换、灯光亮度调节、空调温度调节等操作。

5.5.3 本条规定了家庭媒体共享应具备的基本功能。
    1 同传统的DVD、FM不同,目前智能手机和网络音视频越来越成为主要的音视频源,因此,家庭的音视频播放系统应可以方便地接入网络和移动智能终端,实现共享播放。

5.6 环境与健康子系统

5.6.1 本条规定了智慧家居环境监测的基本功能。
    家庭环境监测系统的部署要以实用性,适用性和稳定性为原则,通常需要根据外部居住环境来设计不同的功能,如处于空气污染严重的地区,就要以室内空气质量检测为主;如处气温偏低又常年潮湿的地区,就应以室内温湿度监控为主;如处于繁华的闹市,就要以噪声监测为主;如处于气候多变的地区,就以室外气候监测为主。
    一个完整的家庭环境监测系统通常由环境信息采集和环境调节控制两部分设备组成。
    环境信息采集设备通常包括温湿度探测、空气质量探测(包括但不限于CO2、O2、PM2.5、甲醛等)、光照强度监测、其他(噪声、风速等)。
    环境动力设备包括空调、新风、采暖、除湿等动力设备以及遮阳、幕帘等家居附属设施。
    环境传感器通常需要同环境动力设备联动,以达到对家居环境的自动调节控制,保障家庭处在一个舒适的环境内。常见的联动包括:
    温湿度传感器,采集室内温湿度,为空调、地暖、除湿机等设备提供控制依据。
    光照传感器,雨滴传感器采集室外气候信息,为电动窗帘提供控制的依据。
    噪声传感器采集噪声信息,为电动开窗器或背景音乐的控制提供依据。
    空气质量传感器,PM2.5探测器采集室内空气污染信息,为新风系统、空气净化器,电控开窗器提供依据,自动换气或去污。

5.6.2 本条规定了智慧家居健康管理的基本功能。
    随着智能终端及可穿戴设备的普及,家庭健康管理日益成为智慧家居中重要的一项功能。本规程中所指的家居健康管理,主要指通过及时有效的健康消息共享和系统的健康档案,保障家庭成员健康。健康管理主要通过智能化的健康检测设备对身体生理指标进行监测,并通过家庭网络上传到云服务器,生成个人健康管理档案。相关数据也可以共享给家人,同时也可以同医院、120中心等医疗单位对接,实现对家庭成员,尤其是老年人或其他需要重点照顾的人群的看护。
    1 目前常见的智能化健康检测设备包括血压计、血糖仪、智能体重秤等,部分设备同时集成了心率、血压、血氧饱和度及疲劳度、睡眠监测等功能,实现了健康信息的多维度采集。
    4 健康检测设备应可以自动显示使用者生理参数异常并提供报警,具有个性化报警设置功能,保证被测者安全的同时,减轻健康监护中心人员的负担。也可以根据需求设计紧急呼救,将求助信息及时发送到监护人或者医疗救助机构。
    健康数据作为人的隐私信息,无论对于个人还是智慧家居系统提供商,以及其他第三方医疗机构,都应当对健康数据妥当保护,防止个人隐私的泄露。智慧家居系统若需要采集个人健康信息并发送到互联网云服务器进行存储或者共享给其他第三方系统,则智慧家居系统提供商应在产品说明中对用户进行事先告知,并且只有当用户同意的情况下,才可以将个人健康数据向医院、救助中心等第三方单位开放。

5.7 网络及信息安全子系统

5.7.1 本条规定了智慧家居系统总体安全功能要求。
    智慧家居系统以住宅为平台,将节点设备与家用电器通过传感器网络相连,形成智能化、人性化的安全、便捷的生活环境。智慧家居系统作为一个多种类型网络的异构融合网络,不仅仅存在着与传感器、移动无线网络、互联网等同样的安全问题,同时还存在与传统网络有较大区别的安全问题,例如访问控制、隐私保护、路由安全、数据管理等,如果家居系统一旦被入侵,就可能存在使住户信息、隐私数据、控制数据等泄露,对用户的信息安全、财产安全甚至人身安全都造成巨大威胁。
    1 智慧家居系统涉及控制终端、中控主机和云服务器三者之间的跨互联网通信,涉及浏览器访问、升级及日志等文件的传输下载。HTTPS/SFTP/FTPS等安全通信协议提供了安全的浏览器和服务器之间的加密通信以及文件加密传输机制。
    2 对智慧家居系统控制终端、家庭网关、中控主机等软硬件设备,应通过支持密码、口令、短信验证、号码绑定等多种身份接入认证方式,防止非法用户操作。对于存在出厂默认密码的设备,在用户首次登陆时,必须提醒用户修改密码,防止利用默认密码的非法侵入。必要情况下可以采取多重密码验证机制。

5.7.2 本条规定了用户身份认证的功能要求。
    目前智慧家居系统多采用智能手机APP作为控制终端,考虑到密码遗忘、手机丢失、更换新机、系统升级等移动生活中存在的各种情形,需要综合采用人脸识别、指纹识别、图案解锁、动态验证等方式对用户身份进行认证。

5.7.3 本条规定了家庭网络安全应具备的要求。
    随着无线网络的普及,目前家庭内部多采用WiFi方式进行内部设备组网和互联网访问,同有线网络不同,无线网络信号存在较大的覆盖范围,且存在较多的破解工具,极易被非法侵入。此外,多数普通用户的计算机水平和安全意识有限,常常使得家庭WiFi在没有加密的状态下运行。
    (1)对于家庭网关,以及在家庭内部用作网络扩展延伸用的无线路由器、无线AP、无线网桥等设备,应可以通过智能手机或者PC浏览器对其无线安全参数,如SSID、密码等进行配置,必要情况下,厂商可对出厂设备设置默认(所有设备密码一样)或者与设备绑定的专有(设备出厂时随机生成不同密码,并附在设备铭牌或者包装说明书中告知用户)密码。
    (2)除了无线网络安全之外,家庭路由通信设备还应支持国家标准《信息安全技术 路由器安全技术要求》GB/T 18018-2007中对设备安全性的要求。

5.8 集中控制子系统

5.8.1 本条规定了智慧家居集中控制子系统应满足的功能要求。
    (1)集中控制系统在功能实现上通常依赖于中控主机,有时也称为智能主机、智能网关、中央控制主机、中控主机。集中控制系统硬件上应具有基本的通信接口,包括RS232串行接口、RS485串行接口、数字输入输出接口、电压检测输入接口、RJ45接口、红外接口;同时系统还应提供总线接口,总线接口能够为各种开关执行器、调光器和控制面板等设备提供统一连接和接口服务。
    (2)人机交互和控制界面的定制能力特别是控制终端软件(APP)的定制化,是现代智慧家居系统的重要组成部分;智慧家居厂商应提供功能丰富、界面友好、实现方便的智慧家居APP客户定制界面软件系统。可定制化APP软件系统应包括:基本的绘制控件(按键、图片、文字等)、调光调色控件、音乐播放器控件、视频控件、场景定时控件、高清播放器控制、天气控件等;编辑时只需要拖入需要的控件,设置简单的属性即可完成定制工作。
    (3)系统通过提供定时、延时等时间条件触发和控制功能,方便用户根据实际需要设置定时、延时等控制服务。如工作日每天早上7点定时开启背景音乐,播放晨起唤醒音乐。
    (4)通过各种传感器,特别是存在感应器,在智慧家居中的入户门口、洗手间等实现人来开灯,人离开延时关灯;或者入户门磁被触发后,自动开启玄关的迎宾灯,为家居生活带来便利。
    (5)系统支持自定义场景,主要是为了实现一键控制,提高控制效率。用户可以根据自己的需求,将多个设备的组合控制定义为场景,比如通过回家场景、离家场景,实现灯光的全部开启或关闭。

5.8.2 本条规定了智慧家居集中控制子系统的操作特性要求。
    (1)智慧家居系统通常支持多种控制终端,比如智能手机、平板电脑以及系统自身的本地智能控制面板;智慧家居系统要保证无论通过哪种控制终端进行智慧家居系统的操作,都需要保证设备状态信息呈现和更新的一致性,保证多个用户在不同的时空下对同一住宅控制信息的同步。
    (2)智慧家居系统宜具备语音交互能力,实现各种功能的语音交互式控制,使老人和儿童应用更加便利。
    (3)智慧家居系统宜人脸、掌纹、指纹等多种安全接入能力,实现无密码进入应用,在提升使用安全性的同时也增加了使用的便利性。

5.9 云管理中心

5.9.1 本条规定了云管理中心应具备的基本功能。
    随着云计算技术的发展,目前智慧家居多数采用基于云的部署架构,对数据的存储、分析通常在云端进行,而家庭中控主机只需要接收云服务器转发过来的控制终端指令,并进行解析控制。而传统的智慧家居系统架构,需要将数据存储和处理置于智能家居网关内,或另外部署家庭服务器,硬件成本较高,而且也无法保证系统长时间运行的可靠性。基于云的智慧家居系统则大大降低了智慧家居系统的成本,推动了智慧家居系统的普及。
    智慧家居云管理中心主要功能之一是为了实现智慧家居系统的远程监控。智慧家居中控终端通过互联网,按照预先定义的通信协议将被控终端设备的状态信息实时发送给云平台,保证信息的实时性。云管理中心对数据进行处理数据之后,保存在数据库中。当用户在控制终端登录后,自动访问云管理中心,云管理中心将设备的数据提供给控制终端,控制终端以可视化的形式展现给用户。同时,云管理中心能接受控制终端发出的控制命令,并转发给家居中控主机,完成对家庭设施的控制。
    云管理中心基本功能包括:
    (1)接收智慧家居中控主机或者家庭网关发送设备的状态信息,并进行处理和存储。
    (2)接收控制终端的请求,返回家居设备的状态信息。
    (3)协调控制终端和智慧家居中控主机或家庭网关之间控制命令的交互。

5.9.2 本条规定了云管理中软硬件设备的性能及安全要求。
    (1)由于每个用户家庭的智慧家居系统都需要接入云管理中心,实现远程控制功能。随着智慧家居用户规模的增加,管理中心必然面临海量的设备接入和数据处理。因此,云管理中心所需的软、硬件系统对数据存储、计算等性能往往要求较高。云管理中心可以部署在企业自建的服务器,或者部署在公有云上。
    (2)云管理中心作为由智慧家居系统提供商建设并运营,是保障众多智慧家居系统可靠运行的必要组成。因此,云管理中心的部署要充分考虑物理安全。
    (3)云管理中心通常存有较多的家庭设备数据,部分数据涉及家庭隐私,因此,云管理中的建设运营者必须考虑其安全性,包括网络安全及信息安全,防止家庭信息的泄露,以及通过服务器对智慧家居系统进行非法控制。

5.9.3 本条规定了云管理中心后台管理系统的功能。
    智慧家居系统通常需要同其他第三方系统进行对接,常见对接需求包括:
    (1)与抄表系统对接,实现电表、水表、气表或者热力表、冷气表等公共服务和管理系统对接,实现家居无需上门人工收费。
    (2)同物业或社区安防系统对接,实现家庭报警后的紧急救助;
    (3)与社区医院或其他医疗服务单位系统对接,实现基于远程医疗的健康服务;
    (4)与其他社区、城市管理和服务机构的平台对接,实现对家居居民的其他管理、服务等需求。
    上述功能的实现,通常依赖于第三方系统同云管理中心之间进行对接,因此,云管理中心对外应具备开放的接口,已支持各种智慧家居功能的扩展。

6 智慧家居系统等级划分

6.0.1 本条提供了智慧家居系统等级划分及评估办法。
    因家居所在建筑、小区或社区的类别、地域、业务、管理模式等均有差异,为使本标准在实施时更具有可指导性,本标准依据当前智慧家居系统技术、产品、应用的现状,给出了不同等级的智慧家居系统所应具备的功能配置,目的是作为一个初始基线和基础配置模板,为智慧家居系统实际应用选型中提供参考,同时具备可扩展性,随着社会的发展、技术的进步和新产品的不断涌现,可加入新的产品为用户提供更加贴切的服务。无论是智慧家居设计者、还是家庭用户,应根据实际的需求对配置进行合理的调整。本规程根据功能、性能的不同将智慧家居系统分为普及型、增强型和豪华型三个等级,不同等级的智慧家居系统所实现的功能目标如下:
    (1)普及型主要满足家庭住户网络通信,并具备基本的家居安防、照明控制等智能化管理;
    (2)增强型在普及型基础上,扩展了家居健康、家居节能、多媒体娱乐等方面的扩展功能;
    (3)豪华型全面满足家庭基础网络、安防监护、家居健康、智能控制、节能、家庭娱乐等方面的需求,系统支持多种交互控制方式,并具备一定的自适应和自学习功能,系统智能化等级最高。


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