GIRA KNX系统集成Apple Homekit智能家居别墅设计案例

1.项目概况

1.1 项目介绍

这套智能别墅的项目案例是在宁波, 通过前期的沟通,客户的需求也很明确: 智能家居系统使用德国进口的吉徕GIRA-KNX智能家居系统以及整合苹果的Homekit智能家居平台, 要求控制全宅的灯光,窗帘,暖通,门禁等系统, 使用GIRA的可视对讲系统以及配套的GIRA-G1中控屏实现全屋智能控制和可视对讲功能; 

监控系统还是使用海康威视的方案,无线网络系统使用美国UBNT公司的UniFi无线WiFi解决方案,有线网络系统则是使用H3C的商用网络设备,后期客户需要自行增加软路由设备,这套网络系统也是非常灵活. 

整套智能家居系统既可以使用GIRA原厂的Gira Smart Home 软件APP进行控制也可以使用苹果的‘家庭APP’集成到Homekit系统进行控制,本地控制使用了GIRA的KNX智能温控面板, 一块面板集成控制了灯光/窗帘/空调/地暖/场景的控制,使得房间墙面非常干净整洁,是极简主义者的福音.

1.2项目流程

很多客户向我咨询做智能家居时，对整个项目的流程都不太清楚，根据我十多年做项目的经验总结了一下整个智能家居工程的施工流程，方便客户整体把握整个装修工程的进度安排以及了解智能家居的各个施工环节以及流程。

2.系统介绍

我们这套智能别墅案例设计使用了以下这些系统,简单做一下介绍:

2.1智能系统介绍

a.智能照明系统 (包含灯光场景，灯具调光，智能插座控制，德国GIRA KNX智能系统)

b.智能遮阳系统 (包含电动窗帘，电动卷帘控制，德国GIRA KNX智能系统)

c.智能温控系统 (包含水机中央空调，地暖控制，德国GIRA KNX智能系统)

d.对讲门禁系统 (包含可视对讲系统以及车库门控制，德国GIRA DCS对讲系统)

e.安防监控系统 (包含高清视频监控系统，中国Hikvision监控系统)

f.无线网络系统 (包含无线WiFi覆盖以及基础网络系统，美国UBNT & 中国H3C网络系统)

KNX智能系统

KNX 系统是一套针对楼宇控制技术的智能化解决方案.

KNX系统是全球唯一的,开放式的住宅和楼宇自动化控制的国际标准.

KNX 组织全球拥有 500 多个会员，占欧洲销售的住宅和楼宇控制设备的 80% 以上.

包括施耐德、博世、西门子和 GIRA 在内的数百家制造商已根据该标准发布了解决方案. 

通过 KNX 系统可轻松控制照明、百叶窗、暖通设备或音响设备并实现自动化控制,智能方案可显著提高居住舒适度，同时提高安全性并降低能源成本——住宅和办公楼均适用。

GIRA吉徕的公司历史可以追溯到 1905 年，在总部德国拉德福姆瓦尔德的生产制造已有100多年的历史,是业内领先且知名的开关面板供应商,也是KNX智能设备的专业厂商.

a.智能照明系统

KNX系统控制了家里的包括灯光，空调，地暖，窗帘，车库门等所有设备，每层有一个智能配电箱，每层需要控制的灯光回路的控制线全部引入智能配电箱的控制模块上，各个区域的智能控制面板以及感应器等设备通过KNX总线（弱电信号线）也连接到智能配电箱的控制模块上，所有楼层配电箱再通过KNX总线连接在一起，就组成了整个住宅的KNX总线智能系统.

智能照明系统的灯具不仅可以开关控制(灯光的开闭),还可以调光控制(灯光的明暗), 最近还有可以调色温的双色温驱动控制器, 在一些主要的生活空间(比如客厅,卧室等)设计一些调光灯具,可以大大增加房间舒适性, 现在主流的调光方式有三种: 1.可控硅调光  2.1-10V调光  3. DALI调光, 各种调光方式控制的灯具必须使用配套的调光驱动,而且布线方式也不一样,我们这套案例使用的是布线最简单的可控硅调光.

b.智能遮阳系统

智能遮阳系统主要控制家里的电动窗帘,电动百叶以及电动卷帘这类的遮阳产品,有些高端的电动门窗也都可以集成控制, 像是电动百叶使用的是DC24V的直流电机,我们可配套相应的直流窗帘模块集成控制.当然不同类型的电动窗帘电机控制原理也都不同,现在主流的窗帘电机控制方式有三种: 1. 直接交流电(或直流电)控制电机 2. 通过内置的干结点信号控制 3. 使用内置的485信号控制. 我们这套案例使用的是直接交流电控制窗帘电机的方案.

c.智能温控系统

智能温控系统主要为房屋提供恒温的控制,分为地暖控制(制热)和空调控制(制冷),用户在不同季节通过智能温控面板设定好想要的舒适温度后, KNX温控系统可以自动判断当前的温度,在夏季时启动空调制冷并保持室内21度(设定的舒适温度)的恒温,在冬季时启动地暖的制热并保持室内23度(设定的舒适温度)的恒温. 

在冬季即使您需要外出关闭了房间的温控系统, 系统也不会完全关闭而是启动防冻保护模式,使地暖的水温控制在7度以上以避免冻坏管道或水箱.

对地暖进行自动温度控制，温控面板可根据室内实际温度和设定温度的温差，自动控制地暖电热阀的开启或关闭，使住宅内保持恒温。

根据不同的空调系统选用不同的控制方案，国内一般就两种中央空调系统，一种是类似大金的VRV中央氟系统空调，一种是类似约克,特灵的风机盘管式的水系统空调。

这户采用的是水系统空调，所以设计方案使用KNX风机盘管模块控制空调的风机盘管内机. 

家用空调的风机盘管系统一般都是2管制的系统,除了需要控制盘管的阀门,还要控制风机的档位, 现在主流的风机盘管风机有两种类型: 1. 传统的强电控制3档风速交流电机  2.新型的1-10V无极变速直流电机 . 我们这套案例业主使用的是传统3档风速交流电机空调.

d.对讲门禁系统

对讲门禁系统使用了吉徕原厂的 Gira G1 控制屏与 Gira DCS-IP 网关及配备彩色摄像机的 Gira System 106门口机联用. 门铃响起时, 显示屏中便会自动显示摄像机画面.手指点击便可启动对讲通信,开门或接通入口区域照明. 多台Gira G1 之间或与其他 Gira室内机可以进行语音通话.

模块化设计的 Gira System 106 可以根据您的要求配置对讲系统,它涵盖了门铃、摄像头、铭牌、入口门牌号等所有基本功能. 最基础的版本包括一个带有集成呼叫按钮的免提系统、一个高品质麦克风和一个防风雨扬声器. 还可以将指纹模块集成到 Gira System 106 门口站,用于安全开门，无需钥匙，只需指纹. 

e.安防监控系统

安防监控系统通过各个重要点位的网络高清摄像头实现整个住宅别墅的安全监视防范，通过NVR录像机的画面设置移动侦测报警可以实时推送报警信息至手机APP , 弱电机柜的监控显示器或是智能手机可以随时查看监控画面，并且可以实时录像。

f.无线网络系统

无线网络系统采用的是UniFi无线网络方案,每个主要房间都安装了无线AP, 实现了全屋的WiFi覆盖.所有有线和无线网络均采用Cat6类标准的网线, 房间内的有线网络接入H3C的千兆接入交换机, 无线AP的网络接入UniFi的PoE交换机,由UniFi控制器统一管理, 路由器采用了H3C的企业级路由器,保证了网络的稳定可靠.

2.2 智能系统架构

把整个智能家居系统的架构通过图表展示出来. KNX系统是底层的控制系统,通过有线系统连接,可以非常稳定的独立运行, Homekit以及Gira Smart Home是用户层的控制系统,用户可以通过App控制底层的KNX设备,即使网络或是App系统出现问题,也不会影响KNX系统本地的控制运行,而且KNX系统本身的开放性,兼容性非常强,未来升级更先进的智能家居平台( 比如Matter )也是非常容易的事情.

更多完整内容请参考：《未来智能生活》