一、家居控制系統內涵及功能概述
2014年以來，智能家居呈現出暴發式增長態勢。伴隨著智能時代概念深入人們的生活，人們迫切希望了解智能家居究竟能給人們的生活帶來多大的變化。這就得了解什么是家居控制系統。家居控制系統是以住宅為平臺，兼備建筑、網絡通信 信息家電、設備自動化，集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。
家居控制系統從功能上來說，主要分為家庭安防、家庭數據采集、家電及家庭電子設備控制、家庭信息管理平臺和家庭能源控制等五大功能。
二、家居控制系統關鍵技術
智能家居覆蓋了人們生活的方方面面，家居控制系統服務的開展需要多種技術的支撐，家居控制系統中涉及的若干關鍵技術如下。
1、網絡結構
家居控制系統有以智能家居網關為中心的集中式組網和無中心的分布式組網2種組網結構。在集中式組網中，以RS485、ZigBee技術為代表，家庭內部的各設備通過有線或無線的方式與智能家居網關相連，家居控制系統網關可通過內部網絡地址或標識找到每個設備， 這樣只需要智能家居網關對外有一個地址標識，即可找到家庭內的所有設備。在分布式組網中，以LonWorks、KNX技術為代表每個設備可獨立被尋址，用戶在遠程可直接連接到特定設備進行控制，這就要求每個設備有獨立的地址標識。集中式組網與分布式組網相比，節約公網地址，并可在網關上做統一門戶，從而可以直觀、方便地實現智能家居設備的控制，但每個設備都要與智能家居網關相連，需要有設備間的互相發現和關聯技術，同時網關的復雜度較高，需要具備足夠強的能力以支持各類設備和應用。分布式組網組織靈活，不要求某個核心設備具備所有功能，擴展性較好，但需要更多的地址，且無法提供統一的入口。
2、家居控制系統組網與控制技術
家居控制系統內部設備的互聯需要通過各種有線、無線的通信技術來實現，實現遠程控制也需要各種通信技術的支撐。
有線聯網技術通常采用預布的五類線、總線或電力線傳輸控制信號。遙控的功能通過無線或紅外接入點，把遙控指令轉化為有線控制指令傳輸給受控家居的智能模塊。其中，總線方式采用強弱電分離的機制，系統比較穩定，對負載的適應性很強，不同的現場總線如LonWorks、KNX、RS485等布線施工有非常大的差別。其中，LonWorks網絡可采用總線型、星形、環形及自由拓撲等布線方式，且雙絞線無極性要求，這給設計、施工、維護等帶來了極大的便利。同時，LonWorks系統互操作性、可靠性也最好、通信速率高達78kbps。KNX采用總線型布線，互操作性好、穩定性也較好。RS485總線技術存在難安裝、難調試、難維護，系統出現故障后往往會導致整個系統癱瘓，但設備成本低，廠商選擇余地大。電力載波方式利用一個或多個直接接入強電的無線接入點，通過交流強電作為載波傳輸控制信號，缺點是控制信號直接在強電網上傳輸，信號 穩定極易受外界干擾，在應用中表現出很大的地區差異性。
無線組網方式的特點是靈活， 能更好地適應各種應用環境的需要，每個家居的智能感應模塊都是一個無線接入點，彼此互不干擾。無線組網方式所需要解決的難題也很多，如頻譜資源分配、功率大小、傳輸的可靠性等。目前應用的各種無線技術包括Wi—Fi、ZigBee、藍牙、GSM、3G等，這些技術相對成熟，前3種技術適用于房間內設備組網，而后2種技術則可用于實現遠程接入。
3、家居控制系統傳感器終端
傳感器在系統中處于最前端， 負責對特定信號和數據進行采集，包括對家庭有毒氣體濃度的監測、對溫度濕度的監控、對入侵人員的監測等。家庭內部的應用不同，使用的傳感器也不同。在視頻監控應用中， 需要攝像頭來進行視頻的錄制；在家庭安防應用中， 需要利用磁感傳感器來監控門窗的閉合，需要紅外、壓感傳感器來實現門廳非法闖入的報警，需要熱感、煙感傳感器來檢測室內的火災或有毒氣體泄露情況；在智能家庭保健廊用中，需要血壓、心跳等醫學傳感器來感知人的生理指標；在智能家庭應用中，需要熱感傳感器監控室內溫度來調節中央空調的冷熱，需要光感傳感器探測室內光線來調節照明亮度的強弱，智能冰箱還需要通過RFID來識別放入物品的種類和保質期限等信息。可以說，智能家居的每個應用都離不開傳感器設備的工作。
目前我國的傳感器產業發展存在一定的瓶頸，傳感器產業化水平較低，量產產品種類不全，高端產品為圍外廠商壟斷，RFID等高端芯片無法產業化， 因此，適用于智能家居系統的各類傳感器，包括傳感器芯片的設計和生產，還需要各方協同加強產業發展。
4、家居控制系統中間件平臺
在現有的智能家居系統中，應用程序和下層操作系統、硬件平臺的聯系非常緊密，甚至集成為一個過程，但是隨著技術和業務的不斷發展，網關設備的功能還需要進一步擴展，以適應不斷涌現的各種新應用。
中間件是設備操作系統和底層硬件之間的一個墊層，定義了標準的對上和對下接口，將各種應用的共性部分抽象出來， 給用戶提供統一的操作界面，屏蔽應用程序和硬件平臺的高度異構性。中間件技術使服務提供商可以基于現有設備的硬件平臺靈活、高效地開發新的應用，具有很強的可擴展性。
目前，國內對智能家居中間件平臺的研究還比較有限，只有部分電信運營商在開展家庭網絡業務時制定了家庭網關中間件規范，這對于開展智能家居業務遠遠不夠，因此，后續還需要對智能家居中間件平臺進行進一步的研究，制定相關標準和規范，以促進智能家居各種新應用的開發。
5、智能家居業務平臺
智能家居的最終目的是為用戶提供更為貼心、便捷的業務，提高用戶的生活品質，因此業務平臺的建設對智能家居業務的開展非常重要。由于智能家居業務涉及生活的方方面面，是否能將各種業務集成到統一的平臺上，還需要多方的協調和探索。如果是分立的業務平臺，最終業務也要匯聚到智能家居設備上，尤其是在集中式組網結構中，智能家居網關與多個業務平臺問應具備接口，如果各種接口能夠盡量統一，將大大降低智能家居網關的復雜度，從而降低成本，促進智能家居產業的發展。
