我国智能家居目前发展现状、研究与思考_技术文库_信息类别_技术文章_信息分类_hc360慧聪网安防行业频道　安防门户网站，安全，安全防范，安防，监控，报警，安检，防盗，门禁，智能小区，一卡通，生物识别

当前位置：首页 > 信息分类 > 技术文章 > 信息类别 > 技术文库 > 正文

我国智能家居目前发展现状、研究与思考

hc360慧聪网安防行业频道 2003-12-10 13:30:31

长沙依元素科技发展有限公司徐欣樊一华摘要: 本文在讨论智能家居基本概念和国内外发展现状的基础上，针对具有中国特色的智能家庭网络系统进行了分析和探讨，指出除了信息家电以外，当前国内智能家居系统研发领域面临的主要任务：智能家庭网关、智能移动控制终端和通信协议转换模块。关键词: 智能家居；家庭网关；嵌入式系统引言随着信息社会的发展，计算机和信息家电已越来越多地出现在人们的生活之中，而这一切的发展最终的目的都是为了方便人们的生活，为人类提供一个舒适、便捷、高效的生活环境。近年来，在各大公司和IT媒体的强大概念宣传攻势下，诸如：智能家庭局域网、家庭网关、信息家电等等，这些和智能家居密切相关的名词已经几乎是家喻户晓了。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当前社会一个热点问题。在这样一个大趋势下，国家信息产业部领导、各大信息家电生产厂商不失时机地开展了中国智能家庭网络的标准化制定工作，为中国智能家居的发展提供了一个开放的标准化平台，指明了智能家居研究领域正确的发展方向。智能家居的基本组成建立家庭局域网的目的是提供一套完整的家庭娱乐、信息共享、家庭管理和Internet接入及远程监控等服务功能。接入家庭局域网的设备主要包括：家用电器、家庭仪表、桌面电脑、手提设备、信息娱乐设备、成像设备、智能传感器、控制器等。所有设备通过一个网关接入Internet，网关提供Internet访问和家庭信息发布的功能，并可实现用户对家庭的远程监控功能。家庭局域网是一种混合型网络。根据接入设备的类型及实际需要，实现家庭局域网的物理层接口主要可以分为四类：高速局域主干网、控制子网现场总线、视频线、电话线。高速局域网主要包含IEEE802.3以太网协议、IEEE802.11b无线局域网技术和Bluetooth技术，实现PC、便携设备、信息娱乐设备等高端设备之间的互连和信息共享；控制子网现场总线主要指以RS485、CAN、Lonworks等简单智能协议为代表的现场总线技术，实现信息家电、智能传感器和控制器等设备的连接和控制；电话线主要用于高端设备和电信设备直接接入Internet；而视频电缆方式则实现有线电视、VOD服务，以及在服务供应商的支持下提供另外一种高速接入Internet的途径。图1描述了家庭局域网的基本结构。图1 家庭网络系统结构框图图2 家庭局域网基本框架智能家居相关技术研究家庭局域网的核心技术主要集中在物理层的实现上。对于家庭用户而言，不仅需要一个高性能的局域网络，而且要求网络平台的实现有简单的结构和较低的成本。智能家庭局域网是建立在多种物理层接口规范基础上的综合网络，它需要将现代家庭生活、娱乐和办公等各种类型设备进行互连，实现家庭智能化管理的功能。针对国际发展的现状和中国智能家庭局域网领域不同层次的、具体的需求，我们对智能家庭局域网进行了深入地探索和研究，提出了一种智能家庭局域网的基本框架结构，并进行了部分产品的研制工作，基本框架如图2所示。网关是智能家庭局域网的核心部分，各个不同协议子网之间的互连和信息共享都需要通过网关进行，而且网关还负责家庭局域网的Internet接入。为适用于普通的家庭用户，网关一般设计为非PC廉价设备，采用TinyTCP/IP技术和高性能微处理器实现。我们正在研制的嵌入式网关是以Super Phone的形式实现的，它完成RS485现场总线、IEEE802.11b协议转换，同时实现收发E－mail、Web Browser、Tiny WAP Web Server和家庭智能设备管理的功能，可授权远程浏览和控制家庭智能设备。保留了Bluetooth和Cable TV接口。提供一个安全、舒适、便捷的家庭环境是智能家庭局域网的最终目标，以智能传感器和智能控制器为代表的信息家电则是其中最普遍需要的终端设备，而RS485现场总线是实现这种家庭智能管理的最佳途径。从安全方面考虑，主要实现以消防安全、人身安全、防盗安全等为主的智能传感器和控制器的智能管理，其中代表性的产品主要有：烟雾传感器、温度传感器、气体传感器红外探测器、摄像头、门禁系统、报警设备等；从舒适方面考虑，主要是提供一个舒适的生活环境，其中代表性的产品主要有：温度传感器、湿度传感器、照明控制、空调控制、冰箱控制、通风设备控制等；从便捷方面考虑，主要是配合智能小区实现自动化抄表的智能仪器及提供一些日常的事物管理功能。在家庭局域网中实现RS485总线的接口形式主要是双绞线，也可采用射频模块来实现部分设备的无线互连。在智能家庭局域网的设计实现中，各个组成部分是相对独立的，可根据不同阶层的用户采取相应的集成方案。家用网关可通过最合适的载体分配家庭智能管理任务。智能家居研究方向的思考在家居智能化的浪潮中，各大信息家电生产厂商无疑都希望从中寻找最大的商机，而作为新兴的智能家居领域的创业者而言，又能够得到什么样的机遇呢？在标准化的平台下，智能家居行业无疑是不可垄断的，针对中国智能家居领域的消费需求而言，目前中国智能家居系统研发领域的当务之急是在国家标准的指导下，完成智能家庭控制子网相关的一系列产品开发和完善工作。主要包括：智能家庭控制网关、智能移动控制终端、通信协议转换模块等。智能家庭控制网关是一个逻辑上的概念，实际上它应该属于整个家庭网关的一部分，只是当前国内对多SOHO、媒体视频及游戏方面的服务需求还不是那么迫切，可以暂时将高速网络部分的功能从家庭网关中剥离，而有限实现信息家电的监控功能。智能移动控制终端从某种意义上，可以看成是万能遥控器的一个标准化版本，他可以通过视频(而不是红外)与家庭控制网关进行通信，遵循国家标准化通信协议和编码格式，实现对家庭网络范围内任意一个信息家电的智能控制。当然，智能移动控制终端大小可以与PDA相当，甚至就是利用现有的PDA平台加上无线通信模块进行改造，作为一个特殊的家庭网络终端，该终端还可以实现家庭数字助理、休闲与游戏等功能。通信协议转换模块是家庭网络标准化发展的必然产物，由于家庭网络国际标准众多，协议复杂，为了实现家庭网络内部不同子网之间的信息转换，诸如：1394－IEEE802.11、USB－1394、RF－485等等，必须开发相应的协议转换模块，由于各种协议对应于日新月异的应用需求，会不断推出升级版本，要求协议转换模块也能够与之相适应，在这种情况下，超大规模现场可编程逻辑器件(FPGA)将会发挥越来越重要的作用。结语家居智能化管理是信息社会发展的必然趋势，而家庭局域网则是实现这一任务的必要载体。无论是在国外还是国内，这一市场都将是巨大的。一个混合型的家庭局域网将成为数字家庭的主流，各种智能设备和家庭自动化系统都将与之相连，其中高质量的音频和视频传输网络是非常重要的标准。而发展以家庭控制子网现场总线为基础的家庭自动化系统将成为今后一段时间内中国市场发展的主流方向。■ 参考文献： 1. 徐欣、卢启中，‘嵌入式Intenet与智能家居系统及构建有序化网络体系’，电子产品世界嵌入式系统主题研讨会论文集，2000年10月. 2 . ‘嵌入式Internet与智能家居系统及有序化网络体系设计方案’，长沙依元素科技发展有限公司，2002年12月.
信息来源：长沙依元素科技发展有限公司


【查看相关评论】【推荐给朋友】【关闭窗口】

读图时代