一、家居控制系统内涵及功能概述
2014年以来，智能家居呈现出暴发式增长态势。伴随着智能时代概念深入人们的生活，人们迫切希望了解智能家居究竟能给人们的生活带来多大的变化。这就得了解什么是家居控制系统。家居控制系统是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信 信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
家居控制系统从功能上来说，主要分为家庭安防、家庭数据采集、家电及家庭电子设备控制、家庭信息管理平台和家庭能源控制等五大功能。
二、家居控制系统关键技术
智能家居覆盖了人们生活的方方面面，家居控制系统服务的开展需要多种技术的支撑，家居控制系统中涉及的若干关键技术如下。
1、网络结构
家居控制系统有以智能家居网关为中心的集中式组网和无中心的分布式组网2种组网结构。在集中式组网中，以RS485、ZigBee技术为代表，家庭内部的各设备通过有线或无线的方式与智能家居网关相连，家居控制系统网关可通过内部网络地址或标识找到每个设备， 这样只需要智能家居网关对外有一个地址标识，即可找到家庭内的所有设备。在分布式组网中，以LonWorks、KNX技术为代表每个设备可独立被寻址，用户在远程可直接连接到特定设备进行控制，这就要求每个设备有独立的地址标识。集中式组网与分布式组网相比，节约公网地址，并可在网关上做统一门户，从而可以直观、方便地实现智能家居设备的控制，但每个设备都要与智能家居网关相连，需要有设备间的互相发现和关联技术，同时网关的复杂度较高，需要具备足够强的能力以支持各类设备和应用。分布式组网组织灵活，不要求某个核心设备具备所有功能，扩展性较好，但需要更多的地址，且无法提供统一的入口。
2、家居控制系统组网与控制技术
家居控制系统内部设备的互联需要通过各种有线、无线的通信技术来实现，实现远程控制也需要各种通信技术的支撑。
有线联网技术通常采用预布的五类线、总线或电力线传输控制信号。遥控的功能通过无线或红外接入点，把遥控指令转化为有线控制指令传输给受控家居的智能模块。其中，总线方式采用强弱电分离的机制，系统比较稳定，对负载的适应性很强，不同的现场总线如LonWorks、KNX、RS485等布线施工有非常大的差别。其中，LonWorks网络可采用总线型、星形、环形及自由拓扑等布线方式，且双绞线无极性要求，这给设计、施工、维护等带来了极大的便利。同时，LonWorks系统互操作性、可靠性也最好、通信速率高达78kbps。KNX采用总线型布线，互操作性好、稳定性也较好。RS485总线技术存在难安装、难调试、难维护，系统出现故障后往往会导致整个系统瘫痪，但设备成本低，厂商选择余地大。电力载波方式利用一个或多个直接接入强电的无线接入点，通过交流强电作为载波传输控制信号，缺点是控制信号直接在强电网上传输，信号 稳定极易受外界干扰，在应用中表现出很大的地区差异性。
无线组网方式的特点是灵活， 能更好地适应各种应用环境的需要，每个家居的智能感应模块都是一个无线接入点，彼此互不干扰。无线组网方式所需要解决的难题也很多，如频谱资源分配、功率大小、传输的可靠性等。目前应用的各种无线技术包括Wi—Fi、ZigBee、蓝牙、GSM、3G等，这些技术相对成熟，前3种技术适用于房间内设备组网，而后2种技术则可用于实现远程接入。
3、家居控制系统传感器终端
传感器在系统中处于最前端， 负责对特定信号和数据进行采集，包括对家庭有毒气体浓度的监测、对温度湿度的监控、对入侵人员的监测等。家庭内部的应用不同，使用的传感器也不同。在视频监控应用中， 需要摄像头来进行视频的录制；在家庭安防应用中， 需要利用磁感传感器来监控门窗的闭合，需要红外、压感传感器来实现门厅非法闯入的报警，需要热感、烟感传感器来检测室内的火灾或有毒气体泄露情况；在智能家庭保健廊用中，需要血压、心跳等医学传感器来感知人的生理指标；在智能家庭应用中，需要热感传感器监控室内温度来调节中央空调的冷热，需要光感传感器探测室内光线来调节照明亮度的强弱，智能冰箱还需要通过RFID来识别放入物品的种类和保质期限等信息。可以说，智能家居的每个应用都离不开传感器设备的工作。
目前我国的传感器产业发展存在一定的瓶颈，传感器产业化水平较低，量产产品种类不全，高端产品为围外厂商垄断，RFID等高端芯片无法产业化， 因此，适用于智能家居系统的各类传感器，包括传感器芯片的设计和生产，还需要各方协同加强产业发展。
4、家居控制系统中间件平台
在现有的智能家居系统中，应用程序和下层操作系统、硬件平台的联系非常紧密，甚至集成为一个过程，但是随着技术和业务的不断发展，网关设备的功能还需要进一步扩展，以适应不断涌现的各种新应用。
中间件是设备操作系统和底层硬件之间的一个垫层，定义了标准的对上和对下接口，将各种应用的共性部分抽象出来， 给用户提供统一的操作界面，屏蔽应用程序和硬件平台的高度异构性。中间件技术使服务提供商可以基于现有设备的硬件平台灵活、高效地开发新的应用，具有很强的可扩展性。
目前，国内对智能家居中间件平台的研究还比较有限，只有部分电信运营商在开展家庭网络业务时制定了家庭网关中间件规范，这对于开展智能家居业务远远不够，因此，后续还需要对智能家居中间件平台进行进一步的研究，制定相关标准和规范，以促进智能家居各种新应用的开发。
5、智能家居业务平台
智能家居的最终目的是为用户提供更为贴心、便捷的业务，提高用户的生活品质，因此业务平台的建设对智能家居业务的开展非常重要。由于智能家居业务涉及生活的方方面面，是否能将各种业务集成到统一的平台上，还需要多方的协调和探索。如果是分立的业务平台，最终业务也要汇聚到智能家居设备上，尤其是在集中式组网结构中，智能家居网关与多个业务平台问应具备接口，如果各种接口能够尽量统一，将大大降低智能家居网关的复杂度，从而降低成本，促进智能家居产业的发展。
