這是一個關(guān)于智能家居產(chǎn)品PPT模板，包括了家庭網(wǎng)絡技術(shù)與總線協(xié)議，家庭控制器，信息家電，家居智能管理等內(nèi)容，7：智能家居1 家庭網(wǎng)絡技術(shù)與總線協(xié)議2 家庭控制器3 信息家電4 家居智能管理7.1 家庭網(wǎng)絡技術(shù)與總線協(xié)議1 家庭自動化總線協(xié)議 家庭自動化總線協(xié)議 家庭網(wǎng)絡技術(shù)2 家庭網(wǎng)絡技術(shù) 7.1.1 家庭自動化總線協(xié)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(qū)和家庭自動化的家庭控制總線（Home Bus System）。(1)X-10協(xié)議 X-10協(xié)議出現(xiàn)于1978年，是全球第一個利用電力線進行家庭自動化的產(chǎn)品，目前已成為美國家庭自動化控制規(guī)格的一種名稱，歡迎點擊下載智能家居產(chǎn)品PPT模板哦。

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7：智能家居1 家庭網(wǎng)絡技術(shù)與總線協(xié)議2 家庭控制器3 信息家電4 家居智能管理7.1 家庭網(wǎng)絡技術(shù)與總線協(xié)議1 家庭自動化總線協(xié)議 家庭自動化總線協(xié)議 家庭網(wǎng)絡技術(shù)2 家庭網(wǎng)絡技術(shù) 7.1.1 家庭自動化總線協(xié)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(qū)和家庭自動化的家庭控制總線（Home Bus System）。 (1)X-10協(xié)議 X-10協(xié)議出現(xiàn)于1978年，是全球第一個利用電力線進行家庭自動化的產(chǎn)品，目前已成為美國家庭自動化控制規(guī)格的一種名稱。是美國家庭自動化的主導系統(tǒng)。 X-10協(xié)議是以電力線為控制總線進行遠程控制的通信協(xié)議，已廣泛應用于家庭安全監(jiān)控、家用電器控制和住宅儀表數(shù)字讀取等方面。X-10系統(tǒng)由發(fā)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(qū)別。使用時控制盒和接收控制組件可插入室內(nèi)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(xié)議 美國電子工業(yè)協(xié)會（Electronics Industry Association，EIA）在1992年正式制定出的一套家庭自動化控制規(guī)格的初步草案，并命名為消費電子總線協(xié)議CEBus（Consumer Electronic Bus）。成為歐美家庭自動化電子產(chǎn)品工業(yè)界的推薦標準。 　　CEBus是點對點網(wǎng)絡，它不需要系統(tǒng)控制器，使用CSMA/CDCR方法來控制其節(jié)點對電力線媒介的訪問，是對以太網(wǎng)協(xié)議CSMA/CD的一種改進。這種協(xié)議使得幾個節(jié)點爭用媒體，發(fā)生沖突時，其中必有一個優(yōu)先級較高的節(jié)點能夠發(fā)送成功，且其數(shù)據(jù)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�有的媒體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(chǎn)品都可以直接互聯(lián)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(shù)比較復雜，價格比較貴，因此使用CEBus產(chǎn)品的用戶相對較少。 CEBus的應用層通過CAL(Common Application Language)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?qū)ο笳Z言，其面向?qū)ο筇匦允顾�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(xiàn)在CIC（CEBus Industry Council）已將CAL語言與CEBus協(xié)議進行了分離，提出了Home PNP規(guī)范。 　 HPNP規(guī)范是由CIC的互操作技術(shù)委員會于1997年完成的企業(yè)聯(lián)合規(guī)范。該規(guī)范與以上介紹的幾個底層控制網(wǎng)絡標準和規(guī)范不同，它獨立于網(wǎng)絡的下層技術(shù)和協(xié)議，運行于多種網(wǎng)絡協(xié)議之上。規(guī)范使用了CEBus標準的面向?qū)ο蟮耐ㄓ脩�用語言(CAL)和對象相關(guān)模型，只要在產(chǎn)品中嵌入了HPNP技術(shù)，來自不同廠家的產(chǎn)品可以在同一網(wǎng)絡上相互通信，實現(xiàn)即插即用功能。HPNP規(guī)定了詳細的家庭網(wǎng)系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品的行為特征集合，它使得系統(tǒng)根據(jù)家庭里的實際狀態(tài)而執(zhí)行相應的預定方案。 　 規(guī)范還規(guī)定了基于Windows操作系統(tǒng)的家庭網(wǎng)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(guān)文檔。HPNP規(guī)范可以實現(xiàn)與IP網(wǎng)絡的連接，也可以運行于IEEE1394網(wǎng)絡之上。對于組建完整的家庭網(wǎng)絡，實現(xiàn)家庭器具的遠程控制和配置具有重要意義。 (3) LonWorks技術(shù) LonWorks技術(shù)是由美國Echelon公司1990年12月開發(fā)成功的全分布式智能控制網(wǎng)絡技術(shù)，本質(zhì)上是一種測控網(wǎng)或工控網(wǎng)技術(shù)，也稱為現(xiàn)場總線技術(shù)。它方便地實現(xiàn)現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行器、儀表等聯(lián)網(wǎng)。最大的優(yōu)點是其完全的開放性，支持各種常用通信媒質(zhì)和任意自由拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。 LonWorks是先進技術(shù)，但至今還不完善，主要問題是不配套。因此，目前的LonWorks系統(tǒng)產(chǎn)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(jié)點需要連接到信道（CHANNEL）上，這就必須進行網(wǎng)絡分段（SEGMENT），在系統(tǒng)配置上必須增加路由器（ROUTER），帶來不足之處主要表現(xiàn)在：增加了系統(tǒng)管理復雜度，實際上在邏輯上增加了控制系統(tǒng)分級數(shù)，系統(tǒng)分級數(shù)越多，系統(tǒng)不可靠度值就高，降低系統(tǒng)穩(wěn)定性。另外各廠商生產(chǎn)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(xié)議的NEURON芯片并按照LonWorks控制網(wǎng)絡技術(shù)規(guī)定組成任意拓撲結(jié)構(gòu)真正的智能化網(wǎng)絡。所以在工程上的實際應用并不多。 (4) RS-485協(xié)議 RS-485總線EIA推出的一種多發(fā)送器和多接收器的電路標準，適用于收發(fā)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(lián)網(wǎng)。一對RS-485總線接口線路一般能支持32個發(fā)送／接收器。RS-485標準沒有規(guī)定在何時控制發(fā)送器發(fā)送或在何時控制接收器接收數(shù)據(jù)，通信只能采用半雙工方式工作。因為RS-485的遠距離、多節(jié)點以及傳輸線成本低的特性，當前已成為工業(yè)應用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標準。 (5) BACnet協(xié)議 BACnet 是 A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Network的簡稱，是一種為樓宇自控網(wǎng)絡制定的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。由美國暖通和空調(diào)工程師協(xié)會（ASHRAE）制定的樓宇自動控制網(wǎng)絡協(xié)議。它詳細地闡述了系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)實現(xiàn)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(guī)則。因此，它確立了不必考慮生產(chǎn)廠家、各種兼容系統(tǒng)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(guī)則�？梢哉f，BACnet是一個開放式的通訊協(xié)議，集先進技術(shù)和容易實現(xiàn)于一身。 目前，BACnet已成為國際上智能建筑發(fā)展的方向和主流通訊協(xié)議，也是樓宇自控領域中唯一的ISO標準（ISO 16484-5）�？蓪崿F(xiàn)不同廠商生產(chǎn)的設備與系統(tǒng)在互聯(lián)和互操作的基礎上實現(xiàn)無縫集成。 BACnet是一種數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，定義了一套通過計算機網(wǎng)絡交換數(shù)據(jù)的規(guī)則，它提供了一套描述設備的模擬和數(shù)字輸入／輸出、流程、控制環(huán)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(shù)是它的標識符，這個標識符能讓遵循BACnet協(xié)議的其他設備認識它。一旦設備在網(wǎng)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(xié)議 TCP／IP協(xié)議是一個協(xié)議集合，即TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）、IP（Internet Protocol，因特網(wǎng)協(xié)議）及其他一些協(xié)議，是目前最完美并廣為接受的通信協(xié)議之一，它不僅廣泛應用于各種類型的局域網(wǎng)中，而且也是Internet的協(xié)議標準，用于實現(xiàn)不同類型的網(wǎng)絡以及不同類型的芯片和操作系統(tǒng)的主機之間的相互通信。 TCP／IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)的一個基本協(xié)議，被各廠家廣泛使用。（7） 以太網(wǎng)技術(shù) 以太網(wǎng)（Ethernet）是局域網(wǎng)中使用最多的一種網(wǎng)絡模型，它結(jié)構(gòu)簡單，一條無源總線將局域網(wǎng)的所有站點連接起來，站點之間通過總線通信。以太網(wǎng)是1975年由美國Xerox公司、DEC公司和Intel公司聯(lián)合開發(fā)的，并于1980年正式公布Ethernet的物理層和數(shù)據(jù)層的詳細技術(shù)規(guī)范，使之成為第一個局域的工業(yè)標準。IEEE802．3就是在此基礎上建立的。 以太網(wǎng)的主要特點是接入方便，可靠性較高，但是消息發(fā)送通過競爭實現(xiàn)，在局域網(wǎng)站點較多的情況下，有可能經(jīng)常發(fā)生沖突，消息發(fā)送延遲較長。（8） 電話線家庭網(wǎng)絡技術(shù) HomePNA是一種家庭網(wǎng)絡的計算機互聯(lián)標準，利用現(xiàn)有電話線路進行網(wǎng)絡連接。利用HomePNA，家庭中的多個計算機用戶可以共享互聯(lián)網(wǎng)連接、文件、打印機以及進行聯(lián)網(wǎng)游戲。HomePNA的最新版本2.0支持的數(shù)據(jù)傳輸率為10Mbps，在普通的家庭電話線上利用以太網(wǎng)的CSMA/CD傳輸協(xié)議，可以實現(xiàn)這一數(shù)據(jù)傳輸率。（9） 電源線家庭網(wǎng)絡技術(shù) Home Plug電力線聯(lián)盟是一個非贏利性組織，于2001年6月發(fā)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(gòu)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(nèi)的音視頻和其他電氣設備。與其他建網(wǎng)方案相比，具有成本低、安裝和使用容易等優(yōu)點，數(shù)據(jù)傳輸速度為14Mbit／s。 基于電源線的網(wǎng)絡目前技術(shù)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(shù)藍牙技術(shù) HomeRF技術(shù) IEEE802.11 協(xié)議族（1）藍牙技術(shù) 藍牙是一種低成本，短距離的無線連接技術(shù)標準，于1999年7月26日。藍牙技術(shù)的設計初衷就是將智能移動電話與筆記本電腦，掌上電腦以及各種數(shù)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(wǎng)絡-無線個域網(wǎng)(WPAN)，使得在其范圍（30英盡）之內(nèi)各種信息化的移動便攜設備都能實現(xiàn)無縫地資源共享。 藍牙技術(shù)主要面向網(wǎng)絡中各類數(shù)據(jù)及語音設備(如 PC，撥號網(wǎng)絡，筆記本電腦，打印機，數(shù)碼相機，移動電話和高品質(zhì)耳機等)， 通過無線方式將它們連成一個微微網(wǎng) (Piconet)， 多個微微網(wǎng)之間也可以互連形成分布式網(wǎng)絡(Scatternet)，從而方便，快速地實現(xiàn)各類設備之間的通信，是實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)拈_放性規(guī)范。其無線收發(fā)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(shù)具有標準開放性等優(yōu)勢，但是作為家庭聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來說，它的速率較低，而且目前的產(chǎn)品雖然一致性測試已經(jīng)沒問題，但是無法互通，此外，藍牙技術(shù)也不支持漫游功能。（2）HomeRF技術(shù) HomeRF是由 HomeRF 工作組開發(fā)的，是在家庭區(qū)域范圍內(nèi)的任何地方，在 PC 和用戶電子設備之間實現(xiàn)無線數(shù)字通信的開放性工業(yè)標準。作為無線技術(shù)方案，它代替了需要鋪設昂貴傳輸線的有線家庭網(wǎng)絡，為網(wǎng)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(wǎng)絡有以下特點：通過撥號，DSI或電纜調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)；傳輸交互式話音數(shù)據(jù)采用TDMA技術(shù)，傳輸高速數(shù)據(jù)包分組采用 CSMA/CA 技術(shù);數(shù)據(jù)壓縮采用 LZRW3-A 算法；不受墻壁和樓層的影響;通過獨特的網(wǎng)絡ID來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全；無線電干擾影響�。恢С纸�似線性音質(zhì)的語音和電話業(yè)務。（3）IEEE802.11 協(xié)議族 從廣義上講，凡是采用無線傳輸媒體的計算機局域網(wǎng)都可稱為無線局域網(wǎng)。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(wǎng)是有線局域網(wǎng)的延伸或替代網(wǎng)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(wǎng)的橋梁，完成多個有線LAN間的數(shù)據(jù)傳輸。 各種無線技術(shù)都有其各自的優(yōu)缺點，考慮到家庭網(wǎng)絡設備的復雜性，未來的家庭網(wǎng)絡很可能是多種技術(shù)的共存。無線局域網(wǎng)對于未來家庭網(wǎng)絡中的多媒體業(yè)務傳輸是非常適合的，因此，WLAN將是未來家庭聯(lián)網(wǎng)一種主要技術(shù)，尤其是高速WLAN. 2 家庭網(wǎng)絡技術(shù) 智能住宅是將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術(shù)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。 家庭網(wǎng)絡可分為三類，一種是家庭內(nèi)的計算機互連并接入Internet的高速網(wǎng)絡，二是控制家庭內(nèi)各種電氣設備的低速網(wǎng)絡，三是傳輸有線電視信號的網(wǎng)絡。 傳統(tǒng)網(wǎng)絡是由骨干網(wǎng)、接入網(wǎng)組成，家庭用戶只是作為單一的網(wǎng)絡終端對待。在新的家庭網(wǎng)絡出現(xiàn)后，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)演變?yōu)槿�級結(jié)構(gòu)。而且家庭網(wǎng)絡連接各式各樣的電器設備，其接口和控制遠比其他數(shù)據(jù)網(wǎng)絡復雜，因此達成統(tǒng)一標準的家庭網(wǎng)絡非常復雜。從前述可知，家庭網(wǎng)絡有無線和有線兩種方式。無線代表系統(tǒng)有：藍牙（Blue tooth）、HomeRF和IEEE802.11；有線代表系統(tǒng)有：HomePNA、USBII和IEEEl394。 從技術(shù)角度而言，上述三種網(wǎng)絡有可能通過集成構(gòu)成一個整體的網(wǎng)絡。集成的結(jié)構(gòu)是以光纖入戶為結(jié)構(gòu)的高速互聯(lián)網(wǎng)或雙向有線電視網(wǎng)（即所謂三網(wǎng)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(nèi)的智能家居系統(tǒng)。 家庭網(wǎng)絡的前端是連接Internet的網(wǎng)關(guān)-家庭控制器。通過家庭控制器，可以用電話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(yè)管理部門也可以通過家庭控制器實現(xiàn)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(tǒng)的核心，同時也是一個網(wǎng)絡服務器或節(jié)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(jié)構(gòu)與功能家庭控制器的功能家庭控制器的結(jié)構(gòu) 2 家庭控制器產(chǎn)品狀況 家庭控制器是指通過家庭總線技術(shù)將家庭中各種與信息相關(guān)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(tǒng)上，進行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事物性管理，并保持這些家庭設施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)的裝置。 家庭控制器是實現(xiàn)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(chǎn)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(tǒng)、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(qū)管理中心聯(lián)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(jié)構(gòu)與功能一、家庭控制器的結(jié)構(gòu) 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(shù)將家庭中各種與信息設備相關(guān)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(tǒng)上，進行集中或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。由于家庭控制器未有統(tǒng)一的標準，各廠家使用的協(xié)議不盡相同，所以家庭控制器的結(jié)構(gòu)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(chǎn)品——家庭多媒體配線箱 家庭多媒體配線箱是用于統(tǒng)一管理住宅內(nèi)電話、電腦、電視機、衛(wèi)星接收機、有線電視系統(tǒng)、家庭安保系統(tǒng)，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(tǒng)一管理的裝置，其智能化程度有限。通常由一系列模塊組成： 電話交換端子模塊——提供幾條進線接多臺話機的小總機功能。 電腦數(shù)據(jù)交換端子模塊——提供10M8口Hub的家庭局域網(wǎng)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(jiān)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(jiān)控模塊。電源模塊——由電子變壓器（開關(guān)電源）或小型變壓器和穩(wěn)壓集成電路組成，提供標準低壓直流電源。（2）中端產(chǎn)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(shù)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(wǎng)絡單元——由電話模塊、計算機互聯(lián)網(wǎng)模塊、CATV模塊組成。家庭設備自動化單元——由照明模塊、空調(diào)監(jiān)控模塊、電器設備監(jiān)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(shù)據(jù)采集和遠傳模塊。（3）高端產(chǎn)品——智能家居管理終端 隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)代家庭中，弱電線纜會越來越多，如電話線、有線電視線、寬帶網(wǎng)絡線、音響線、防盜報警信號線等。這就提出了“家居布線系統(tǒng)”及“寬帶網(wǎng)入戶”和光纖入戶等。家庭控制器也就作為網(wǎng)絡的一個節(jié)點，成為了智能家居管理終端。“智能家居管理終端”有時也稱為“e家庭網(wǎng)關(guān)”，是一臺擁有Internet接入能力的節(jié)點機，能夠?qū)⒓彝��?nèi)的所有設備，包括報警探頭、水電氣表、各種家電納入到互聯(lián)網(wǎng)中。統(tǒng)一管理家庭內(nèi)的電話、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(fā)展的主流。 　 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(jiān)控模塊、中央處理器CPU模塊、電話模塊、網(wǎng)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(zhuǎn)接和維護管理。支持電話、傳真、上網(wǎng)、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(diào)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(wǎng)關(guān)示意二、家庭控制器的功能 家庭控制器目前尚無國內(nèi)標準，可依據(jù)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(tǒng)、視頻和數(shù)據(jù)布線以及控制系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)和多媒體通訊系統(tǒng)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，通過電話線路、互聯(lián)網(wǎng)、CATV線路與外部相連接。家庭控制器主機根據(jù)其內(nèi)部的軟件程序，向各種類型的模塊發(fā)出各種指令。 （2）網(wǎng)絡通訊 家庭控制器可通過電話線路、互聯(lián)網(wǎng)、CATV線路實現(xiàn)雙向語音和數(shù)據(jù)信號的傳輸，進行信息交互、綜合信息查詢、網(wǎng)上教育、醫(yī)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(xiàn)數(shù)百米范圍內(nèi)的無線通信 。 （3）設備監(jiān)控 家庭控制器的主要功能之一是實現(xiàn)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(jiān)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(jiān)視和控制。電表、水表和燃氣表的數(shù)據(jù)采集、計量和傳輸：根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求在家庭控制器設置數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集、計量，并將采集結(jié)果遠傳給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。 空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制：按照預先設定的程序根據(jù)時間、溫度、濕度等參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)進行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。照明設備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)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(guān)進行控制，并可自動調(diào)節(jié)各個房間的照度。窗簾的開啟／關(guān)閉控制、電器器具的開／斷電控制，并可通過電話或Internet對家中的情況進行遠程監(jiān)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(qū)、多路報警、安全對講、緊急呼叫等。家庭控制器內(nèi)按等級預先設置若干個報警電話號碼（如家人單位電話號碼、手機電話號碼、尋呼機電話號碼和小區(qū)物業(yè)管理安全保衛(wèi)部門電話號碼等），在有報警發(fā)生時，按等級的次序依次不停地撥通上述電話進行報警（并可報出家中是哪個系統(tǒng)報警）。同時，各種報警信號通過控制網(wǎng)絡傳至小區(qū)物業(yè)管理中心，并可與其他功能模塊實現(xiàn)可編程式聯(lián)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(guān)閉控制。 （6）防盜報警 防盜報警的保護區(qū)域分成兩個部分，即住宅周界防護和住宅內(nèi)區(qū)域防護。住宅周界防護是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)；住宅內(nèi)區(qū)域防護是指在主要通道、重要的房間內(nèi)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(guān)）設防，住宅內(nèi)區(qū)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(nèi)區(qū)域的防盜報警設備均設防。當發(fā)生非法侵入時，家庭控制器發(fā)出聲光報警信號，通知家人及小區(qū)物業(yè)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(qū)物業(yè)管理部門進行緊急呼救報警。緊急呼救信號在網(wǎng)絡傳輸中具有最高的優(yōu)先級別；由于是人在緊急情況下的求助信號，其發(fā)生誤報的可能性很小。（8）防火災發(fā)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(jiān)視各個房間內(nèi)有無火災的發(fā)生。如有火災發(fā)生，家庭控制器發(fā)出聲光報警信號，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。感溫、感煙探測器可根據(jù)不同的使用環(huán)境自動調(diào)節(jié)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(jiān)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(fā)出聲光報警信號，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。 7.2.2 家庭控制器產(chǎn)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(chǎn)。當前，國內(nèi)家庭控制器品種、功能不一，系列繁多。根據(jù)功能劃分，有的廠家把家庭控制器產(chǎn)品分為三個系列：主要用于遠程抄表、開關(guān)量數(shù)據(jù)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(xiàn)信息查詢、遠程家電控制、報警管理等功能。 按智能化小區(qū)網(wǎng)絡要求，有的廠家按小區(qū)網(wǎng)絡要求生產(chǎn)下面系列產(chǎn)品：帶有RS485／LonWorks轉(zhuǎn)換接口的家庭控制器。帶有RS485／TCP—IP轉(zhuǎn)換接口的家庭控制器，接有一路RJ45接口與寬帶IP網(wǎng)通訊轉(zhuǎn)接。帶有RS485／HFC轉(zhuǎn)換接口的家庭控制器，能轉(zhuǎn)換TTL電平信號和射頻調(diào)制信號。帶有RS485／無線轉(zhuǎn)換接口的家庭控制器，將RS485信號電平經(jīng)調(diào)制后以無線方式發(fā)出，其速率為1200bps。 根據(jù)使用檔次，廠家生產(chǎn)下列系列產(chǎn)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(guān)量數(shù)據(jù)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(tǒng)線路聯(lián)網(wǎng)。標準型：價格在1000～2000元之間。在簡易型基礎上，實現(xiàn)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(wǎng)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(fā)郵件，在網(wǎng)上商店選購商品，瀏覽小區(qū)公告，觀看小區(qū)電視監(jiān)控系統(tǒng)的動畫圖像，對小區(qū)內(nèi)部事情進行投票表決等。該產(chǎn)品代替電腦，使用戶享受住宅小區(qū)寬帶網(wǎng)給家庭帶來的多媒體信息。 7.3 信息家電 隨著因特網(wǎng)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(chǎn)品相結(jié)合的產(chǎn)物。是在傳統(tǒng)家用電器上通過Internet技術(shù)、微型計算機技術(shù)，實現(xiàn)自動化、網(wǎng)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(nèi)的工作學習環(huán)境，通過網(wǎng)絡進行居家工作和遠程教育；通過網(wǎng)絡投醫(yī)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(chǎn)品進行監(jiān)控。 7.3.1 信息家電的特點 信息家電可以通過家庭局域網(wǎng)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(wǎng)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(chǎn)廠商的聯(lián)網(wǎng)支持下，信息家電還可以根據(jù)工作的環(huán)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(shù) 　　 　　信息家電由嵌入式處理器、相關(guān)的支撐硬件（如顯示卡、存儲介質(zhì)、IC卡或信用卡等讀取設備）、嵌入式操作系統(tǒng)以及應用層的軟件包組成。一、網(wǎng)絡接口 目前信息家電之間的網(wǎng)絡使用的通信介質(zhì)主要有：電話線、網(wǎng)絡電纜、電源線、無線和紅外線。電話線主要用于解決沒有網(wǎng)絡連接的家庭上網(wǎng)的問題，但往來速度較低；網(wǎng)絡電纜指的是網(wǎng)絡速度較高的計算機局域網(wǎng)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(xiàn)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(wǎng)絡接口通常使用的有USB、RS—485、C—BUS、藍牙等。二、技術(shù)平臺 市場上流行的信息家電的平臺的標準或協(xié)議有HAVi（Home Audio／Videointeroperability）、Jini、OSGi、UPnP等。三、操作系統(tǒng) 信息家電的發(fā)展動力和關(guān)鍵在于嵌入式技術(shù)的應用。嵌入式技術(shù)是將MCU嵌入在有關(guān)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(tǒng)，由該操作系統(tǒng)通過運行針對系統(tǒng)編寫的應用程序來對裝有該操作系統(tǒng)的設備進行管理和控制，以使該設備具有相當?shù)闹悄堋?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(chǎn)品MCU。MCU對硬件的所有控制均可通過軟件來實現(xiàn)。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(tǒng)的更新和功能的擴展，軟件往往運行在系統(tǒng)平臺上，這種平臺就是嵌入式操作系統(tǒng)。 信息家電的操作系統(tǒng)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(nèi)容 4.2 水、電、氣三表管理 4.3 訪客對講系統(tǒng) 4.4 家電管理 4.5 照明管理 7.4.1 管理內(nèi)容 家居智能管理是指對業(yè)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(tài)。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(xiàn)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(tǒng)、IC卡和家電管理等。 （3）緊急呼救 當住戶家中發(fā)生緊急情況（火災、被盜、突發(fā)重病等）時，可通過“緊急呼救”按鈕向小區(qū)保安中心報警，以得到保安中心的救助。（4）誤報解除 是指解除由于住戶誤接觸自家的安防報警而引起的誤報。在誤報狀態(tài)下，用自家的智能鑰匙插入誤報自解除裝置即可解除報警狀態(tài)，而外人是無法解除這一報警的。 （5）其他附帶選項 一般有：感煙探測器、煤氣泄漏探測器、雙鑒探測器、智能識別門磁開關(guān)、家用防盜錄像裝置等�？筛鶕�(jù)用戶的需求追加這些選項。 7.4.2 水、電、氣三表管理１ 前端數(shù)據(jù)采集裝置２ 數(shù)據(jù)采集處理裝置３傳輸線路４ 中心控制平臺一、 前端數(shù)據(jù)采集裝置 前端數(shù)據(jù)采集裝置指的是具有脈沖或電信號輸出的水表、電表、氣表等計量裝置。從傳感器上分類可分為：干簧管型和霍爾元件型。（1）干簧管型 干簧管型傳感器是在普通轉(zhuǎn)盤計數(shù)的水表或天然氣表中加裝干簧管和磁鐵，干簧管固定在計數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，永久性磁鐵安裝在計數(shù)盤（例如０.０１ｍ３）位上。當轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，永久性磁鐵經(jīng)過干簧管一次即在信號端產(chǎn)生一個計量脈沖對應０.０１ｍ３。 （2）霍爾元件型 在普通轉(zhuǎn)盤計數(shù)的水表或燃氣表中加裝霍爾元件和磁鐵，這樣便構(gòu)成基于磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)的傳感器�；魻栐�件固定安裝在計數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，永久性磁鐵安裝在計數(shù)盤（例如０.０１ｍ３）位上，當轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，永久性磁鐵經(jīng)過霍爾元件一次，即在信號端產(chǎn)生一個計量脈沖，對應０.０１ｍ３。二、 數(shù)據(jù)采集處理裝置 數(shù)據(jù)采集器處理裝置通常有二種：單片機和ＬｏｎＷｏｒｋｓ采集器。三、傳輸線路 三表遠程計量智能系統(tǒng)的傳輸線路可為：（１）總線傳輸，如采用ＲＳ—４８５總線，需獨立布線；（２）電力載波傳輸，原理如第6章所述，但由于我國電網(wǎng)質(zhì)量較低，易受干擾，以電力載波作為三表遠程計量系統(tǒng)的傳輸線路尚不普通。四、中心控制平臺 住宅小區(qū)三表遠程計量系統(tǒng)的中心控制平臺就是通常所指的物業(yè)管理中心計算機。物業(yè)中心計算機接受各家庭智能終端采集的計量數(shù)據(jù)，由能耗管理軟件作處理，輸出計量結(jié)果，實現(xiàn)讀表、計費、指引交費的一條龍服務。作為物業(yè)中心計算機，通常采用Ｗｉｎｄｏｗｓ的操作界面。 7.4.4 家電管理 家電管理是指對業(yè)主家中的空調(diào)、電視、電冰箱、炊事器具等主要電器設備進行控制。 業(yè)主在外時，可通過音頻電話機或手機撥打?qū)Ｓ秒娫捥柎a，家中無人時，家庭指令中心自動接收電話，并給業(yè)主提供語音信息，在語音提示下進行相應的操作，遙控啟動（或關(guān)閉）家中的空調(diào)等電器設備。業(yè)主在家時，可通過遙控器設備得到各項參數(shù)。 7.4.5 照明管理 智能化住宅的照明控制應是可編程的，可按業(yè)主的心愿進行開啟和亮度調(diào)節(jié)的。照明管理就是不僅要控制照明光源的發(fā)光時間、亮度，還要配合不同的環(huán)境做出豐富多彩的燈光照明場景組合。同時要考慮到系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和智能化程度。wgC紅軟基地

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