主頁（http://www.130131.com）：智能家居系統(tǒng)核心技術(shù)探討（下）

    在上期中，我們主要介紹了智能家居系統(tǒng)中的通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與總線技術(shù)，本期將繼續(xù)為各位讀者介紹基于智能手機(jī)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)等各項(xiàng)技術(shù)，希望讀者喜歡。

基于智能手機(jī)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)
    GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供了端到端、廣域的無線IP連接。它充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)資源，具有不受通信線路及地區(qū)限制、保密性好、可靠性高、使用方便、靈活等優(yōu)點(diǎn)，為遠(yuǎn)程家電控制和安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備間的通信提供了強(qiáng)大的平臺(tái)支持。

    智能手機(jī)基本都具有GPRS功能。它采用開放式操作系統(tǒng)，第三方可根據(jù)操作系統(tǒng)提供的API為智能手機(jī)開發(fā)各種擴(kuò)展應(yīng)用和提供各種擴(kuò)展硬件，利用智能手機(jī)這一特性再加上智能手機(jī)足夠的屏幕尺寸和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)、聲音、圖像處理能力，可輕松開發(fā)出用于遠(yuǎn)程家電控制和安防監(jiān)測(cè)的應(yīng)用軟件，方便了用戶的操作。

    基于智能手機(jī)的遠(yuǎn)程家電控制及安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用人們隨身攜帶的智能手機(jī)與中央控制器進(jìn)行會(huì)話，在中央控制器的控制下，通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制和家庭內(nèi)部狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

    系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由智能手機(jī)、中央控制器、熱釋電人體紅外探測(cè)器、溫度傳感器、煙感探測(cè)器、燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器、攝像頭、家電設(shè)備、Internet和GPRS網(wǎng)絡(luò)組成。

    其主要功能如下：智能手機(jī)經(jīng)由GPRS網(wǎng)、Internet與中央控制器進(jìn)行通信。用智能手機(jī)發(fā)送家電控制消息到中央控制器時(shí)，若所要控制的家電為紅外設(shè)備，中央控制器驅(qū)動(dòng)紅外收發(fā)器向該設(shè)備發(fā)送相應(yīng)紅外控制信號(hào)進(jìn)行控制；若是普通設(shè)備，中央控制器驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制器對(duì)該設(shè)備進(jìn)行控制。當(dāng)熱釋電人體紅外探測(cè)器檢測(cè)到有人非法進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，中央控制器啟動(dòng)攝像頭拍攝入侵者照片，并發(fā)送非法入侵報(bào)警消息和入侵者照片到智能手機(jī)。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)溫度過高，并且煙霧探測(cè)器同時(shí)探測(cè)到煙霧超標(biāo)時(shí)，中央控制器將火災(zāi)報(bào)警消息發(fā)送到智能手機(jī)；當(dāng)燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器探測(cè)到煤氣等可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)時(shí)，中央控制器發(fā)送氣體泄漏報(bào)警消息到智能手機(jī)。智能手機(jī)接收到相應(yīng)的報(bào)警消息后，播放報(bào)警音，并顯示盜竊者照片或其他報(bào)警信息。

控制器方式
    控制器是可編程家居自動(dòng)化控制處理器，它具有信息接收、貯存、發(fā)送、管理和通信的功能，可以自動(dòng)執(zhí)行各種預(yù)設(shè)的控制程序，具有電話、網(wǎng)絡(luò)、短信、總線、無線多種通信接口，并可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程操作控制。

    控制器方式主要有拼湊型控制系統(tǒng)、主機(jī)式集中控制系統(tǒng)和智能控制中心。

1.常用的控制器
    拼湊型（功能間無關(guān)聯(lián)的孤立）控制系統(tǒng)，各個(gè)功能子系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)、自主工作，互不相連和交換數(shù)據(jù)。其集成方式多數(shù)體現(xiàn)為多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)互相拼合，其系統(tǒng)集成性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性必然下降。

    主機(jī)式集中控制系統(tǒng)，它可以是一個(gè)普通計(jì)算機(jī)、嵌入式或者單片機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)的邏輯關(guān)系固定在主控制器上，有的可以通過軟件修改，添加新設(shè)備需要修改主控制器。分級(jí)集中控制系統(tǒng)是前一種類型的擴(kuò)展，如果現(xiàn)場(chǎng)采集量較大，通常在中央控制單元和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間加入現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的控制單元（PLC，單片機(jī)等），現(xiàn)場(chǎng)控制單元與中央控制單元之間使用RS-232。

    常用的控制器，采用普通計(jì)算機(jī)、嵌入式或者單片機(jī)系統(tǒng)。如V-Z8101B智能控制器，采用嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，32位ARM9微處理器，8M SDRAM，8M FLASH 存儲(chǔ)器，可擴(kuò)展到64M，可外接SD卡、RS232×1、RS485×1、PUT×1、USB2.0×1通訊端口。實(shí)現(xiàn)最大控制距離1200米，最大控制區(qū)域256個(gè)，最大控制設(shè)備種類256個(gè)，最大控制對(duì)象65536個(gè)。

2.智能家居電視遙控中心
    這是一種新型開放式家居自動(dòng)化控制平臺(tái)，它是一種可視、簡(jiǎn)單的家庭自動(dòng)化控制新技術(shù)。它把家用電器的所處位置和狀態(tài)信號(hào)用電視機(jī)屏幕顯示出來，用電視機(jī)的遙控器在電視屏幕上選擇電器進(jìn)行遙控操作的家庭自動(dòng)控制系統(tǒng)。

    它由“智能家居電視遙控中心”和配套的功能模塊組成，使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電視遙控器，實(shí)現(xiàn)電視機(jī)收看功能和家用電器控制功能，在觀看電視的同時(shí)可以進(jìn)行電器控制而不影響電視節(jié)目收看，而圖形化的控制界面操作簡(jiǎn)單、使用方便。

3.用于會(huì)議系統(tǒng)的中控產(chǎn)品
    在目前高檔別墅住宅中，內(nèi)容和功能相對(duì)比較完整的家居智能化系統(tǒng)，其智能化系統(tǒng)集成平臺(tái)主要采用用于會(huì)議系統(tǒng)的中控產(chǎn)品。

4.家庭網(wǎng)關(guān)
    高端應(yīng)用中常采用家庭網(wǎng)關(guān)。家庭網(wǎng)關(guān)（Home Gateway）是戶內(nèi)控制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的中心，利用家庭網(wǎng)關(guān)(Home Gateway)使所有可能的設(shè)備信息互通，實(shí)現(xiàn)環(huán)境自動(dòng)控制、就地集中監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

    如“波創(chuàng)科技”的數(shù)字網(wǎng)關(guān)，嵌入式LINUX操作系統(tǒng)，32位350MHz CPU，又如海爾U-home數(shù)字家庭系統(tǒng)，以家庭網(wǎng)關(guān)為控制中心，集散式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，采用星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一個(gè)中央控制單元，采用e家佳聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)無線通訊協(xié)議。

    霍尼韋爾HS-5000系統(tǒng)完全基于TCP/IP協(xié)議和以太網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)行，所有的音頻、視頻、控制、監(jiān)視、狀態(tài)等信息全部數(shù)字化傳輸。家庭網(wǎng)關(guān)通過唯一的RJ-45接口連接到小區(qū)局域網(wǎng)，成為以太網(wǎng)上的一個(gè)普通節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而路由到Internet，網(wǎng)絡(luò)成為全部信息流的通道。在戶內(nèi)，家庭網(wǎng)關(guān)將所用可能的設(shè)備整合為一個(gè)系統(tǒng)，成為就地集中控制和WAP/WEB和電話遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)。其支持戶內(nèi)多系統(tǒng)多協(xié)議接入，如霍尼韋爾燈控系統(tǒng)以H-BUS總線接入，各分機(jī)以RS-485形式接入，信息家電通過PLC或RS-485總線接入，安防探頭直接接入防區(qū)擴(kuò)展模塊等等，把各種設(shè)備和功能無縫整合一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為未來業(yè)主實(shí)現(xiàn)了真正意義的高舒適度的智慧家居。

    新一代智能家居系統(tǒng)——數(shù)字家庭，家庭網(wǎng)絡(luò)以i Home為例，家庭服務(wù)網(wǎng)關(guān)有四個(gè)數(shù)據(jù)接口，即WAN、LAN、COM1和COM2。其通過主網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，通過子網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。在實(shí)際應(yīng)用上，主網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)關(guān)通常在物理上是合為一體的，多協(xié)議的網(wǎng)關(guān)具有外部網(wǎng)絡(luò)接口、內(nèi)部局域網(wǎng)接口、控制網(wǎng)接口。家庭服務(wù)網(wǎng)絡(luò)整合了AP Bus和Q Bus兩種控制總線、有線和無線局域網(wǎng)、固定和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)