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| 智能家庭网络是信息时代带给人们的一个高科技产物,随着集成技术、通讯技术、互操作能力和布线标准的实现而不断改进,它涉及到对家庭网络内所有的智能器具、设备和系统的操作和管理,以及计算机技术、通讯网络技术和自动控制技术的应用。 一、智能家庭网络系统 随着智能家庭概念的推出与实施,许多下一代的家用器具将逐渐数字化且具备高度的多媒体通信能力,成为网络家电。如何提供连接这些网络家电的基础设施,实现家庭内部信息与家庭外部信息的交换,是一个关键问题,也正是家庭网络的目的所在。 (一)智能家庭 家庭网络化是整个社会信息化的一个重要组成部分,智能家庭利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术,将家庭内各种家电和设备联网,通过网络为人们提供丰富、舒适、安全和高效的服务。 与普通家庭相比,智能家庭不仅具有传统的居住功能,还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。 (二)智能家庭网络系统的主要功能 智能家庭网络系统通过其核心设备——家庭智能终端来实现家庭网络化的功能。 家庭智能终端是智能家庭的心脏,通过它实现系统信息的采集、输入、逻辑处理、输出、联动控制等家庭智能化功能,具体如下: 1.家庭安防,是智能家庭的首要组成部分。例如当家庭智能终端处于布防状态时,红外探头探测到家中有人走动,就会自动报警,通过蜂鸣器和语音实现本地报警;同时,报警信息报到物业管理中心,还可以自动拨号到主人的手机或电话上。 2.可视对讲,通过集成与显示技术,在家庭智能终端上集成可视对讲功能,无需另外设置室内分机即可实现可视对讲的功能。 3.远程抄表,如水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的一个重要部分,实现三表自动抄表计费解决了人户抄表的低效率、干扰性和不安全因素。 4.网络家电,是智能家庭集成系统的重要组成和支持部分,代表着家庭智能化的发展方向。通过统一的家电联网接口,将网络家电与家庭智能终端相连,组成网络家电系统,实现家用电器的远程监控、故障远程诊断等功能。 5.家庭短信,是通过家庭智能终端和物业管理中心的联网,来对住户发布信息,住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务。 6.物业报修,通过家庭智能终端可以向物业管理部门申请维修、预订等指定社区服务。 (三)智能家庭网络系统的技术特点 智能家庭网络技术是集计算机技术,建筑和供应商于一体的综合技术,智能家庭网络系统应该能够管理,监视以及控制家中的一切。 1. 过家庭网关——家庭智能终端及其系统软件建立家居智能平台系统 家庭网关是智能家庭局域网的核心部分,主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享,以及同外部通信网络之间的数据交换功能,同时网关一般还负责家庭智能设备的管理和控制。 运用计算机技术、微电子技术、通讯技术,家庭智能终端将家庭智能化的几乎所有功能集成起来,使智能家居建立在在一个统一的平台之上。首先,家庭网关要保证信号在家庭内部各智能化设备之间、家庭内部网络与外部网络之间的传输通畅、准确,其次,还要保证能够识别通过网络传输过来的指令是合法的而不是“黑客”的非法入侵。因此,家庭智能终端既是家庭信息的交通枢纽,又是信息化家庭的保护神。 2. 过通讯模块实现与网络家电的互联 为实现家用电器的网络功能,每台家电都要拥有通讯模块。对于不同的物理传输介质,需要有不同的通讯模块,通讯模块成为传统家电升级为网络家电的接口,这是网络家电系统的核心。为保证各家电之间以及家电网络和网关之间的正确通信,必须制订一套完整的通讯协议。 3.嵌入式系统的应用 传统的家用电器,绝大多数是由单片机控制,从传统家电升级为网络家电之后,为实现网络技术和家电控制系统的无缝连接,将具有网络功能的嵌人式软件和单片机的控制软件程序作了相应的调整,使之有机地结合成完整的嵌人式系统。 三、智能家庭网络的发展与趋势 智能家庭网络的发展应紧密结合现代控制技术、计算机技术及通讯网络技术的飞速发展。 (一)基于控制器的智能家庭网络 基于控制器的家庭网络符合当前多数家庭的实际需要,解决了当前家庭中大量存在的传统家电设备的互联问题,同时通过电话线实现对PSTN的拨号接入,可完成数据远传和异地控制。该控制器具有很大的市场价值和广阔的应用前景。 整个控制器功能主要由四个部分组成: 1.和上位PC机通信; 2.和家庭内部设备实现通信; 3.完成远程拨号的操作; 4.实现数据的检测和采集。在家庭中形成一个控制网络,构建一个家庭信息处理平台,完成对所有设备集中统一的监控和管理,同时还提供一个外部以太网或Internet的接口以便摆脱传统的单机运作模式,实现远程或异地的监控和访问。 (二)基于家用电脑的智能家庭网络 基于家用电脑的智能家庭网络把熟悉的PC技术简单地嫁接到新的家庭网络技术中,通过无线局域网,使用家用电脑作为中央控制单元,提供家庭与Internet之间的寻址和路由。 这种以家用电脑为基础的智能家庭网络,具有以下突出的优点: 1.电脑具备强大的网络接入功能,是首屈一指的网络终端。 当今是宽带互联网时代,电脑能够非常有效地利用宽带接入技术,高速连接广域网和小区局域网, 实现上网无需拨号,24小时始终在线,让家庭与瞬息万变的网络世界时刻保持密切联系。 2.利用电脑运行智能家居管理软件,能提供很多高级控制特性。 以具有智能家居控制功能的方正电脑卓越Z系列为例,在方正卓越Z中,各种智能操作的步骤均有一目了然的提示,采用友好易用的Windows标准操作方式,无须专门学习即可轻松掌握。通过清晰明了的智能家居管理界面,用户可以非常容易对电视机、VCD(含DVD/LD)机、功放、空调等多种设备集中进行单功能控制或者组合控制,电脑将多种家用电器设备的一系列动作包含在一个组合按钮中,从而无须再使用多个遥控器,只需一个键盘就可以完成多种家用电器的操作。即使出差旅行在外,一样能通过电脑实时实景监控家居的安全情况,解除了后顾之忧。 3.以家用电脑为基础的智能家居系统具有优秀的兼容性和扩展性,而且在技术上也能有效支持802.11无线技术、蓝牙技术,以及HomeRF技术。 (三)基于电力线通信的智能家庭网络 电力线网络技术使用的是与插座直接相连的现有电力线,不需要电话线,只要用一个电力线适配器插入插座即可。基于电力线通信的智能家庭网络由于电力线网络拓扑及其电源插座用作接入点的方便性,使其成为智能家庭网络的一种很很有吸引力的候选技术和新的发展趋势。 基于电力线通信的智能家庭网络相对于其它技术具备诸多优点: 1.网络家电可以通过电力线进行通信,无需另外布线。 2.在一个住宅内通常有多个接入点,即电源插座。用户可以用同一技术建家庭LAN,把PC机、打印机、扫描仪以及其他任何想连接的设备连接起来。目前,按HomePlug1.0标准规定的电力线通信可以提供14Mbit/s的数据速率,足够网络家电日常使用。电力线通信还内含一个QoS协议,使它能够适用于实时应用。将来的电力线通信协议还可能提供100Mbit/s 的速率,以支持高质量数字多媒体应用。 3.建电力线通信网的成本比其它技术低。随着产量的扩大,估计HomePlug网卡的价格将是无线网卡的一半左右。 目前,电力线通信还必须借助其它技术来向互联网发送数据以及与移动设备通信,在实施和市场方面也存在不少问题。用于家庭联网的电力线通信产品虽然已有提供,但对用户来说,可供选择的产品并不多,技术支持也较差,有待于进一步的研究和发展。 四、结 语 随着数字化进程的日益加深及网络家电产业的不断发展,越来越多的家庭开始走向智能化、网络化,使人们的生活更加轻松,更加有序,更加高效。但是,智能家庭网络作为能够在信息家电之间支持多媒体业务和常规数据业务的基础设施,还存在着统一接口、统一协议等多方面的问题,仍需不断发展完善。 参考文献 1 储钟圻.现代通信新技术[M].北京:机械工业出版社,2003. 2 杨清学.有线电视技术[M].北京:机械工业出版社,2005. 3方旭明.短距离无线与移动通信网络[M].北京:人民邮电出版社,2004. |
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