智能家居第七章7：智能家居家庭網絡技術與總線協議家庭控制器信息家電家居智能管理7.1家庭網絡技術與總線協議1家庭自動化總線協議家庭自動化總線協議家庭網絡技術

2家庭網絡技術7.1.1家庭自動化總線協議在家庭生活中，除了對家庭電器設備作操作控制外，更突出的問題是家庭中各類家用電器設備間的通信以及家庭和外界的通信和人與各類設備的通信問題，這就要求有一種適用于智能化住宅、智能化住宅小區和家庭自動化的家庭控制總線（Home

Bus

System）。(1)X-10協議X-10協議出現于1978年，是全球第一個利用電力線進行家庭自動化的產品，目前已成為美國家庭自動化控制規格的一種名稱。是美國家庭自動化的主導系統。X-10協議是以電力線為控制總線進行遠程控制的通信協議，已廣泛應用于家庭安全監控、家用電器控制和住宅儀表數字讀取等方面。X-10系統由發送控制盒和多個接收控制組件組成，各組件可設定不同的編碼以示區別。使用時控制盒和接收控制組件可插入室內不同的電源插座，家用電器設備就插在這些控制組件上。(2)CEBus協議美國電子工業協會（Electronics

Industry

Association，EIA）在1992年正式制定出的一套家庭自動化控制規格的初步草案，并命名為消費電子總線協議CEBus（ConsumerElectronic

Bus）。成為歐美家庭自動化電子產品工業界的推薦標準。CEBus是點對點網絡，它不需要系統控制器，使用CSMA/CDCR方法來控制其節點對電力線媒介的訪問，是

對以太網協議CSMA/CD的一種改進。這種協議使得幾個節點爭用媒體，發生沖突時，其中必有一個優先級較高的節點能夠發送成功，且其數據的完整性不受本次沖突的影響。CEBus覆蓋了家庭中的一切傳輸媒體，包括紅外線、射頻、電力線、同軸電纜、雙絞線及光纖等?？刂菩盘栐谒械拿襟w中都要以相同的傳送速度（10kbit／s）傳送，從而有效地避免了信號傳輸中可能的“瓶頸”問題。任何符合CEBus標準的電器產品都可以直接互聯及通信，其尋址能力超過40億次。CEBus的抗干擾能力比X-10強，但由于CEBus的接口技術比較復雜，價格比較貴，因此使用CEBus產品的用戶相對較少。CEBus的應用層通過CAL(Common

ApplicationLanguage)和應用程序連接。CAL是CEBus專為設備之間相互通信而設計的面向對象語言，其面向對象特性使它很容易在PC上應用，對于分布在家庭各個角落的微控制器來說，CAL不實用。所以，現在CIC（CEBus

Industry

Council）已將CAL語言與CEBus協議進行了分離，提出了Home

PNP規范。HPNP規范是由CIC的互操作技術委員會于

1997年完成的企業聯合規范。該規范與以上介紹的幾個底層控制網絡標準和規范不同，它獨立于網絡的下層技術和協議，運行于多種網絡協議之上。規范使用了CEBus標準的面向對象的通用應

用語言(CAL)和對象相關模型，只要在產品中嵌入了HPNP技術，來自不同廠家的產品可以在同一網絡上相互通信，實現即插即用功能。HPNP規定了詳細的家庭網系統及相關產品的行為特征集合，它使得系統根據家庭里的實際狀態而執行相應的預定方案。規范還規定了基于Windows操作系統的家庭網絡的控制應用，定義了音頻/視頻、計算機、能源管理、照明控制、安全控制、遠程通信和用戶接口相關文檔。HPNP規范可以實現與IP網絡的連接，也可以運行于IEEE1394網絡之上。對于組建完整

的家庭網絡，實現家庭器具的遠程控制和配置具有重要意義。(3)LonWorks技術LonWorks技術是由美國Echelon公司1990年12月開發成功的全分布式智能控制網絡技術，本質上是一種測控網或工控網技術，也稱為現場總線技術。它方便地實現現場的傳感器、執行器、儀表等聯網。最大的優點是其完全的開放性，支持各種常用通信媒質和任意自由拓撲網絡結構。LonWorks是先進技術，但至今還不完善，主要問題是

不配套。因此，目前的LonWorks系統產品還處于過渡階段。LonWorks盡管在物理形式上可自由拓撲，但每個LonWorks節點需要連接到信道（CHANNEL）上，這就必須進行網絡分段（SEGMENT），在系統配置上必須增加路由器（ROUTER），帶來不足之處主要表現在：增加了系統管理復雜度，實際上在邏輯上增加了控制系統分級數，系統分級數越多，系統不可靠度值就高，降低系統穩定性。另外各廠商生產的元器件（如各類型傳感器、控制器）只有而且必須插入固化有LONTALK協議的NEURON芯片并按照LonWorks控制網絡技術規定組成任意拓撲結構真正的智能化網絡。所以在工程上的實際應用并不多。(4)RS-485協議RS-485總線EIA推出的一種多發送器和多接收器的電路標準，適用于收發雙方公用一對線纜進行通信，也適用于多個點之間公用一對線路進行總線方式聯網。一對RS-485總線接口線路一般能支持32個發送／接收器。RS-485標準沒有規定在何時控制發送器發送或在何時控制接收器接收數據，通信只能采用半雙工方式工作。因為RS-485的遠距離、多節點以及傳輸線成本低的特性，當前已成為工業應用中數據傳輸的首選標準。(5)

BACnet協議BACnet是A

Data

Communication

Protocol

for

BuildingAutomation

and

Control

Network的簡稱，是一種為樓宇自控網絡制定的數據通訊協議。由美國暖通和空調工程師協會（ASHRAE）制定的樓宇自動控制網絡協議。它詳細地

闡述了系統組成單元相互分享數據實現的途徑、使用的通訊媒介、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規則。因此，它確立了不必考慮生產廠家、各種兼容系統在不依賴任何專用芯片組的情況下，相互開放通訊的基本規則?？梢哉f，BACnet是一個開放式的通訊協議，集先進技術和容易實現于一身。目前，BACnet已成為國際上智能建筑發展的方向和主流通訊協議，也是樓宇自控領域中唯一的ISO標準（ISO

16484-5）。可實現不同廠商生產的設備與系統在互聯和互操作的基礎上實現無縫集成。BACnet是一種數據通訊協議，定義了一套通過計算機網絡交換數據的規則，它提供了一套描述設備的模擬和數字輸入／輸出、流程、控制環路和報警等特征的標準方法。BACnet描述設備的公共功能，組成這些公共功能的單元被稱為“對象”，對每個“對象”進行特征描述。一個對象最重要的參數是它的標識符，這個標識符能讓遵循BACnet協議的其他設備認識它。一旦設備在網上有它們的對象和特征描述，它們就能用BACnet標準通訊了。（6）

TCP／IP協議TCP／IP協議是一個協議集合，即TCP（TransmissionControl

Protocol，傳輸控制協議）、IP（Internet

Protocol因特網協議）及其他一些協議，是目前最完美并廣為接受的通信協議之一，它不僅廣泛應用于各種類型的局域網中，而且也是Internet的協議標準，用于實現不同類型的網絡以及不同類型的芯片和操作系統的主機之間的相互通信。TCP／IP協議是互聯網的一個基本協議，被各廠家廣泛使用。（7）以太網技術以太網（Ethernet）是局域網中使用最多的一種網絡模型，它結構簡單，一條無源總線將局域網的所有站點連接起來，站點之間通過總線通信。以太網是1975年由美國Xerox公司、DEC公司和Intel公司聯合開發的，并于1980年正式公布Ethernet的物理層和數據層的詳細技術規范，使之成為第一個局域的工業標準。IEEE802．3就是在此基礎上建立的。以太網的主要特點是接入方便，可靠性較高，但是消息發送通過競爭實現，在局域網站點較多的情況下，有可能經常發生沖突，消息發送延遲較長。（8）

線家庭網絡技術HomePNA是一種家庭網絡的計算機互聯標準，利用現有線路進行網絡連接。利用HomePNA，家庭中的多個計算機用戶可以共享互聯網連接、文件、打印機以及進行聯網游戲。HomePNA的最新版本2.0支持的數據傳輸率為10Mbps，在普通的家庭線上利用以太網的CSMA/CD傳輸協議，可以實現這一數據傳輸率。（9）電源線家庭網絡技術Home

Plug電力線聯盟是一個非贏利性組織，于2001年6月發布了“Home

Plug

1.0”第一版標準。Home

Plug的目的是通過家庭中的電源線構筑低成本、高速的LAN。用戶可通過家庭電源插座上Internet、傳輸多媒體信息、共享外圍設備、控制家庭內的音視頻和其他電氣設備。與其他建網方案相比，具有成本低、安裝和使用容易等優點，數據傳輸速度為14Mbit／s?；陔娫淳€的網絡目前技術尚未成熟，缺乏標準，但可以確定的是其成本將會很低.（10）

無線技術藍牙技術HomeRF技術IEEE802.11協議族（1）藍牙技術藍牙是一種低成本，短距離的無線連接技術標準，于1999年7月26日。藍牙技術的設計初衷就是將智能移動與筆記本電腦，掌上電腦以及各種數字信息的外部設備用無線方式連接起來形成一種個人身邊周圍領域的網絡-無線個域網(WPAN)，使得在其范圍（30英盡）之內各種信息化的移動便攜設備都能實現無縫地資源共享。藍牙技術主要面向網絡中各類數據及語音設

備(如PC，撥號網絡，筆記本電腦，打印機，數

碼相機，移動和高品質耳機等)，通過無線方式將它們連成一個微微網(Piconet)，多個微微網之間也可以互連形成分布式網絡(Scatternet)，從而方便，快速地實現各類設備之間的通信，是實現語音和數據無線傳輸的開放性規范。其無線收發器是很小的一塊芯片，大約有9mm×9mm，可方便地嵌入到便攜式設備中，從而增加設備的通信選擇性。藍牙技術具有標準開放性等優勢，但是作為家庭聯網技術來說，它的速率較低，而且目前的（2）HomeRF技術HomeRF是由HomeRF工作組開發的，是在家庭區域范圍內的任何地方，在PC和用戶電子設備之間實現無線數字通信的開放性工業標準。作為無線技術方案，它代替了需要鋪設昂貴傳輸線的有線家庭網絡，為網絡中的設備，如筆記本電腦和Internet應用提供了漫游功能。HomcRF無線家庭網絡有以下特點：通過撥號，DSI或電纜調制解調器上網；傳輸交互式話音數據采用TDMA技術，傳輸高速數據包分組采用CSMA/CA技術;數據壓縮

采用LZRW3-A算法；不受墻壁和樓層的影響;通過獨特的網絡ID來實現數據的安全；無線電干擾影響小；支持近似線性音質的語音和業務。（3）IEEE802.11協議族從廣義上講，凡是采用無線傳輸媒體的計算機局域網都可稱為無線局域網。這里的無線媒體可以是無線電波RF，紅外線或激光.IEEE802.11支持無線電波和紅外線。無線局域網是有線局域網的延伸或替代網絡.接入方式的WLAN可以將帶有無線設備的工作站或筆記本電腦通過接入點(AP)連入有線LAN;中繼方式的WLAN可以用無線鏈路作為連接兩個或多個有線網的橋梁，完成多個有線LAN間的數據傳輸。各種無線技術都有其各自的優缺點，考慮到家庭網絡設備的復雜性，未來的家庭網絡很可能是多種技術的共存。無線局域網對于未來家庭網絡中的多媒體業務傳輸是非常適合的，因此，

WLAN將是未來家庭聯網一種主要技術，尤其是

高速WLAN.2家庭網絡技術智能住宅是將家庭中各種與信息相關的通訊設備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。家庭網絡可分為三類，一種是家庭內的計算

機互連并接入Internet的高速網絡，二是控制家庭內各種電氣設備的低速網絡，三是傳輸有線電視信號的網絡。傳統網絡是由骨干網、接入網組成，家庭用戶只是作為單一的網絡終端對待。在新的家庭網絡出現后，網絡結構演變為三級結構。而且家庭網絡連接各式各樣的電器設備，其接口和控制遠比其他數據網絡復雜，因此達成統一標準的家庭網絡非常復雜。從前述可知，家庭網絡有無線和有線兩種方式。無線代表系統有：藍牙（Blue

tooth）、

HomeRF和IEEE802.11；有線代表系統有：HomePNA、USBII和IEEEl394。從技術角度而言，上述三種網絡有可能通過集成構成一個整體的網絡。集成的結構是以光纖入戶為結構的高速互聯網或雙向有線電視網（即所謂三網合一）為核心的，包括信息家電、家居自動化控制、家庭安防在內的智能家居系統。家庭網絡的前端是連接Internet的網關-家庭控制器。通過家庭控制器，可以用或計算機在遠方對家電進行控制，可以傳送

各種圖像、文字、電視信號等到家中或遠

方。物業管理部門也可以通過家庭控制器

實現對家庭的遠程自動抄表等管理工作。

家庭控制器即是一個家庭自動化控制系統

的核心，同時也是一個網絡服務器或節點，為家居自動化控制提供Internet的界面。7.2

家庭控制器1家庭控制器的結構與功能家庭控制器的功能家庭控制器的結構2家庭控制器產品狀況家庭控制器是指通過家庭總線技術將家庭中各種與信息相關的通訊設備、家用電器及家庭保安裝置，連接到一個家庭智能化系統上，進行集中的或異地的監視、控制和家庭事物性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調的裝置。家庭控制器是實現家庭智能化的核心裝置，具有重要的地位。由于其應用面廣，使用量大，因此受到眾多生產廠家的青睞，并被冠以各種各樣的名稱，如：家庭配線箱、家庭控制器、家庭智能控制器、住宅智能化終端、家庭控制中心、家庭智能化系統、智能化家庭終端等等。家庭控制器不僅可以通過家庭總線提供各種服務功能，同時也是家庭與智能小區管理中心聯系的紐帶，能和住宅以外的外部世界相連接。7.2.1

家庭控制器的結構與功能一、家庭控制器的結構家庭控制器是由中央處理器CPU和通信模塊及部分外圍器件組成。通過家庭(家居)總線技術將家庭中各種與信息設備相關的通信設備、家用電器及家庭保安裝置，連接到一個家庭(家居)智能化系統上，進行集中或異地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。由于家庭控制器未有統一的標準，各廠家使用的協議不盡相同，所以家庭控制器的結構和功能不盡相同，依其特征、組成和功能大致可分為三種：（1）低端產品——家庭多媒體配線箱家庭多媒體配線箱是用于統一管理住宅內、電腦、電視機、衛星接收機、有線電視系統、家庭安保系統，家庭影視娛樂設備、信息家電等的弱電管理箱，目的是為住戶營造一個方便連接和統一管理的裝置，其智能化程度有限。通常由一系列模塊組成：

交換端子模塊——提供幾條進線接多臺話機的小總機功能。

電腦數據交換端子模塊——提供10M8口Hub的家庭局域網功能。

有線電視交換端子模塊——提供1條進線分支為4的標準功率分配器。

音視頻連接端子模塊——提供4組音視頻（AV）插座自由組合連接的功能。

安防監控端子模塊——最基本的有對講模塊、帶紅外、門磁、燃氣泄漏、火災報警和緊急呼叫按鈕等功能的安防監控模塊。

電源模塊——由電子變壓器（開關電源）或小型變壓器和穩壓集成電路組成，提供標準低壓直流電源。（2）中端產品——家庭控制器家庭控制器的特點是自帶CPU。家庭控制器有不同層次的智能等級，也有不同的技術線路和方案。家庭控制器通常由以下幾部分組成：家庭控制器主機——由中央處理器CPU、通信模塊組成。家庭通信網絡單元——由模塊、計算機互聯網模塊、CATV模塊組成。家庭設備自動化單元——由照明模塊、空調監控模塊、電器設備監控模塊等組成。家庭安全防范單元——由火災報警模塊、燃氣泄漏報警模塊、防盜報警模塊和安全對講及緊急求救模塊等報警功能模塊組成。三表遠傳功能模塊——電表、水表、燃氣表數據采集和遠傳模塊。（3）高端產品——智能家居管理終端隨著技術的進步，現代家庭中，弱電線纜會越來越多，如線、有線電視線、寬帶網絡線、音響線、防盜報警信號線等。這就提出了“家居布線系統”及“寬帶網入戶”和光纖入戶等。家庭控制器也就作為網絡的一個節點，成為了智能家居管理終端?！爸悄芗揖庸芾斫K端”有時也稱為“e家庭網關”，是一臺擁有Internet接入能力的節點機，能夠將家庭內的所有設備，包括報警探頭、水電氣表、各種家電納入到互聯網中。統一管理家庭內的、電腦、電視機、影碟機、安全設備、防盜設備、自動抄表設備和未來其他的信息家電，完成報警、抄表、遙控、信息、管理等各項功能，從而大大提高家庭智能化的程度，可能成為家庭控制器未來發展的主流。智能家居管理終端由主機和信息終端組

成。其上端連接到由服務器、管理與維護終

端、防火墻、交換機等設備組成的小區網站。在家庭內則與家居布線系統、有線電視線、

影音線和網絡信息端口、有線電視端口、影

音端口等靈活配置而成。智能家居管理終端的原理示意圖如圖7.1所示。同樣是采用模塊化設計，各個功能模塊和線路相

對獨立，主要由監控模塊、中央處理器CPU模塊、模塊、網絡模塊、電視模塊及影音模塊等組成。

功能上主要有接入、分配、轉接和維護管理。支

持、、上網、有線電視、家庭影院、音樂欣賞、視頻點播消防報警、安全防盜空調自控、照明控

制、燃氣泄漏報警、水電燃氣三表自動抄送等各

種應用。圖7.1一種家庭控制器網關示意二、家庭控制器的功能家庭控制器目前尚無國內標準，可依據家居電訊布線標準EIA／TIA570A設計和制造。570A標準定義了住宅語音系統、視頻和數據布線以及控制系統、娛樂系統和多媒體通訊系統布線的基本準則。（1）主機家庭控制器的主機應通過總線與各類型的模塊連接，通過線路、互聯網、CATV線路與外部相連接。家庭控制器主機根據其內部的軟件程序，向各種類型的模塊發出各種指令。（2）網絡通訊家庭控制器可通過線路、互聯網、CATV線路實現雙向語音和數據信號的傳輸，進行信息交互、綜合信息查詢、網上教育、醫療保健、電子郵件、電子購物VOD點播

和多媒體通信等。同時也應留有無線接入點接口，實現數百米范圍內的無線通信。（3）設備監控家庭控制器的主要功能之一是實現家庭設備的自動化。家庭設備的自動化主要包括：

家用電器進行監視和控制：按照預先所設定程序的要求對電烤箱、微波爐、開水器、家庭影院、窗簾等家用電器設備進行監視和控制。

電表、水表和燃氣表的數據采集、計量和傳輸：根據小區物業管理的要求在家庭控制器設置數據采集程序，可在某一特定的時間通過傳感器對電表、水表和燃氣表用量進行自動數據采集、計量，并將采集結果遠傳給小區物業管理系統。空調系統的監視、調節和控制：按照預先設定的程序根據時間、溫度、濕度等參數對空調系統進行監視、調節和控制。照明設備的監視、調節和控制：按照預先設定的時間程序分別對各個房間照明設備的開、關進行控制，并可自動調節各個房間的照度。窗簾的開啟／關閉控制、電器器具的開／斷電控制，并可通過或Internet對家中的情況進行遠程監控。（4）安全防范家庭安全防范主要包括多警種（火警、盜警、燃氣泄露報警、緊急呼叫等）、多防區、多路報警、安全對講、緊急呼叫等。家庭控制器內按等級預先設置若干個報警號碼（如家人單位號碼、手機號碼、尋呼機號碼和小區物業管理安全保衛部門號碼等），在有報警發生時，按等級的次序依次不停地撥通上述進行報警（并可報出家中是哪個系統報警）。同時，各種報警信號通過控制網絡傳至小區物業管理中心，并可與其他功能模塊實現可編程式聯動。（5）安全對講住宅的主人通過安全對講設備與訪者進行雙向通話或可視通話，確認是否允許來訪者進入，住宅的主人利用安全對講設備，可以對大樓入口門或單元門的門鎖進行開啟和關閉控制。（6）防盜報警防盜報警的保護區域分成兩個部分，即住宅周界防護和住宅內區域防護。住宅周界防護是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關；住宅內區域防護是指在主要通道、重要的房間內安裝紅外探測器。當家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設備（門磁開關）設防，住宅內區域防護的防盜報警設備（紅外探測器）撤防。當家人出門后，住宅周界防護和住宅內區域的防盜報警設備均設防。當發生非法侵入時，家庭控制器發出聲光報警信號，通知家人及小區物業管理部門。通過程序也可設定報警點的等級和報警器的靈敏度。（7）緊急呼救當遇到意外情況時（如疾病或非法侵入）時，按動報警按鈕向小區物業管理部門進行緊急呼救報警。緊急呼救信號在網絡傳輸中具有最高的優先級別；由于是人在緊急情況下的求助信號，其發生誤報的可能性很小。（8）防火災發生通過設置在廚房的感溫探測器和設置在客廳、臥室等的感煙探測器，監視各個房間內有無火災的發生。如有火災發生，家庭控制器發出聲光報警信號，通知家人及小區物業管理部門。感溫、感煙探測器可根據不同的使用環境自動調節探測的靈敏度。（9）防煤氣（可燃氣體）泄漏通過設置在廚房的煤氣（可燃氣體）探測器，監視煤氣管道、灶具有無煤氣泄漏。如有煤氣泄漏，家庭控制器發出聲光報警信號，通知家人及小區物業管理部門。7.2.2家庭控制器產品狀況家庭中心控制器是智能化住宅的核心，各地都有生產。當前，國內家庭控制器品種、功能不一，系列繁多。根據功能劃分，有的廠家把家庭控制器產品分為三個系列：主要用于遠程抄表、開關量數據采集等。

主要用于自動抄表、家庭安防、家電控制等功能為一個系列。

主要用于自動抄表、家庭安防、家電控制、實現信息查詢、遠程家電控制、報警管理等功能。按智能化小區網絡要求，有的廠家按小區網絡要求生產下面系列產品：帶有RS485／LonWorks轉換接口的家庭控制器。

帶有RS485／TCP—IP轉換接口的家庭控制器，接有一路

RJ45接口與寬帶IP網通訊轉接。

帶有RS485／HFC轉換接口的家庭控制器，能轉換TTL電平信號和射頻調制信號。

帶有RS485／無線轉換接口的家庭控制器，將RS485信號電平經調制后以無線方式發出，其速率為1200bps。根據使用檔次，廠家生產下列系列產品：

簡易型：單價在1000元以下，主要用于自動抄四表、家庭安防、火災報警等開關量數據采集。有的廠家把這小型控制器裝在可視對講機里，利用可視對講系統線路聯網。

標準型：價格在1000～2000元之間。在簡易型基礎上，實現信息查詢、遠程家電控制、報警管理等功能。

多媒體型：價格在3000～6000元之間。在標準型基礎上，它代替了可視對講機，以多媒體顯示的方式劃分了視頻圖像、家電控制、電子郵箱、公告板、網上商店、投票機、小型瀏覽器等頻道，用戶可在家庭控制器上收發郵件，在網上商店選購商品，瀏覽小區公告，觀看小區電視監控系統的動畫圖像，對小區內部事情進行投票表決等。該產品代替電腦，使用戶享受住宅小區寬帶網給家庭帶來的多媒體信息。7.3

信息家電隨著因特網日益普及，家用電器也開始被賦予信息功

能。信息家電是計算機、通信和消費類產品相結合的產物。是在傳統家用電器上通過Internet技術、微型計算機技術，實現自動化、網絡化。對于信息化家電使用者可通過手機或PC機上的Web瀏覽器對家中的電器進行遠程控制。如設定室內的工作學習環境，通過網絡進行居家工作和遠程教育；通過網絡投醫問疹；冰箱、存儲室的自動超市訂貨，食品的自動加工等。另一方面家電制造商也可以通過Internet對售出的產品進行監控。7.3.1

信息家電的特點信息家電可以通過家庭局域網連接到一起，

通過家庭控制器連接到Internet，繼承了計算機的上網特征，又比計算機易于操作。使用者可以與信息家電進行交互式操作。在生產廠商的聯網支持下，信息家電還可以根據工作的環境不同自動做出響應，不需要人為干預，并具有自學習、自診斷和自動報告功能7.3.2

信息家電技術信息家電由嵌入式處理器、相關的支撐硬件（如顯示卡、存儲介質、IC卡或信用卡等讀取設

備）、嵌入式操作系統以及應用層的軟件包組成。一、網絡接口目前信息家電之間的網絡使用的通信介質主要有：

線、網絡電纜、電源線、無線和紅外線。線主要用于解決沒有網絡連接的家庭上網的問題，但往來速度較低；網絡電纜指的是網絡速度較高的計算機局域網的專線連接，主要是雙絞線、同軸電纜、光纜；電源線主要指的是家里的電力電源線，采用電源線的好處是，不需要在家里重新布線，可利用現有的電源插座；無線通信則為用戶使用提供了靈活性和可移動性；紅外通信同樣具有靈活性和可移動性，但受到帶寬和障礙物的限制。信息家電的網絡接口通常使用的有USB、RS—485、C—BUS、藍牙等。二、技術平臺市場上流行的信息家電的平臺的標準或協議有HAVi（Home

Audio／Videointeroperability）、Jini、OSGi、UPnP等。三、操作系統信息家電的發展動力和關鍵在于嵌入式技術的應用。嵌入式技術是將MCU嵌入在有關的設備中而沒有自己獨立的外殼，并在其中固化特有的嵌入式操作系統，由該操作系統通過運行針對系統編寫的應用程序來對裝有該操作系統的設備進行管理和控制，以使該設備具有相當的智能。信息家電把電腦的某些功能分解出來，設計成應用性更強、更家電化的產品MCU。MCU對硬件的所有控制均可通過軟件來實現。這種嵌入到硬件中的軟件被稱為嵌入式軟件，而信息家電是通過嵌入式軟件來運行的。一般來講，為了系統的更新和功能的擴展，軟件往往運行在系統平臺上，這種平臺就是嵌入式操作系統。信息家電的操作系統有許多種。一般是配合嵌入式微處理器硬件平臺的。常用的有：Windows

CE、Palm

OS、Real—Time

Linux等。7.4

家居智能管理4.1管理內容4.2水、電、氣三表管理4.3訪客對講系統4.4家電管理4.5照明管理7.4.1管理內容家居智能管理是指對業主家中的溫度、濕度、電器、照明、安全防范、對外通信等進行集中的智能化控制，使整個住宅運作在最佳狀態。智能化住宅的管理方式如圖7.2所示。家居智能化管理主要表現在以下幾個方面：水、電、氣三表管理，住宅安防管理、訪客對講系統、IC卡和家電管理等。圖7.2一種家居智能化管理方式圖7.2 一種家居智能化管理方式住宅安防涉及以下幾項內容：電子窗柵，門禁報警，緊急呼救，誤報解除，其他附帶選項。其構成如圖7.3所示。圖7.3一種住宅安防控制模塊結構電子窗柵是指對住戶的窗戶和陽臺進出門內側安裝的“幕簾式紅外探頭”，這種探頭緊貼門窗，它能發出薄薄的一層電子束取代鐵窗柵封鎖住戶的門窗。一旦有破門破窗而入的情況發生，破壞或