【摘要】智能家居在我國(guó)人民生活中所扮演的地位逐漸重要起來(lái),針對(duì)當(dāng)前在智能家居中應(yīng)用比較廣泛的總線控制技術(shù)所存在的問(wèn)題,本文提出了無(wú)線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居的應(yīng)用,希望可以為相關(guān)的研究提供一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】無(wú)線技術(shù)總線技術(shù)智能家居
一、引言
所謂智能家居,其核心當(dāng)然是“家”,然后將建筑、自動(dòng)化和智能化集于一體,以打造出舒適、安全和便利的家居環(huán)境。智能家居的技術(shù)起源于美國(guó),最具代表性的便是X-10總線技術(shù)。
二、總線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的應(yīng)用
下文將對(duì)總線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的應(yīng)用現(xiàn)狀做出探討:
1.常用的幾種總線技術(shù)。(1)X-10技術(shù)。X-10技術(shù)使用的歷史最長(zhǎng),但是也是最簡(jiǎn)潔的一種總線技術(shù)。它以50或60Hz的載波,120kHz的脈沖為調(diào)變波為主發(fā)展而來(lái)的數(shù)位控制技術(shù),而市電的傳播則是利用市電電源的正弦信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的。電力線是X-10控制總線系統(tǒng)的配線方式,它將住宅內(nèi)的電力線直接作為控制總線。(2)CEBus技術(shù)。消費(fèi)電子總線(CEBus)技術(shù)的出現(xiàn),一開始便是為了彌補(bǔ)x-10技術(shù)的不足之處,CEBus技術(shù)的系統(tǒng)是開放的,它要求所有媒體中的傳輸信號(hào)都要以相同的速度進(jìn)行傳輸,從而有效避免了瓶頸問(wèn)題。(3)LonWorks技術(shù)。LonWorks技術(shù)主要為設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、安裝和維護(hù)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)方面的許多新問(wèn)題提供解決方案。LonTalk協(xié)議由各種答應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上不同設(shè)備彼此間智能通信的底層協(xié)議組成。LonTalk協(xié)議提供一整套通信服務(wù),這使得設(shè)備中的應(yīng)用程序能夠在網(wǎng)絡(luò)上同其他設(shè)備發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文而無(wú)需知道網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或者網(wǎng)絡(luò)的名稱、地址,或其他設(shè)備的功能。
2、當(dāng)前應(yīng)用的總線技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)。綜上所述,可以看出,當(dāng)前應(yīng)用的各種總線技術(shù)都具有一系列優(yōu)點(diǎn),首先X-10技術(shù)的安裝施工簡(jiǎn)便,不必對(duì)墻體造成破壞,且具有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,使用比較方便,系統(tǒng)擴(kuò)展功能強(qiáng)。但是由于我國(guó)和國(guó)外的差別,這種總線技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛;而雖然CEBus技術(shù)具有一系列優(yōu)勢(shì),但是其接口技術(shù)比較復(fù)雜,成本高,因此,當(dāng)前應(yīng)用CEBus技術(shù)的用戶還是較少,尤其在我國(guó);當(dāng)然LonWorks技術(shù)的價(jià)格太高,光電開關(guān)的體積太大,雖然Echelon公司開發(fā)了一個(gè)智能型收發(fā)器———PL3120芯片組,其也只是逐漸在較多的高級(jí)建筑中被采用。
三、無(wú)線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的應(yīng)用
1.紅外技術(shù)。紅外技術(shù)也是家庭組網(wǎng)的一個(gè)選擇之一,其突出的優(yōu)點(diǎn)便是設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。它采用紅外波段內(nèi)的近紅外線,波長(zhǎng)在0.75um個(gè)25um之間,由于其波長(zhǎng)較短,對(duì)障礙物的衍射能力不強(qiáng)。因此,控制器與接收器要在沒(méi)有障礙物的距離之內(nèi),使得其紅外技術(shù)不適合于大范圍對(duì)家居進(jìn)行組網(wǎng)。
2.藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)是一種突破紅外限制的較新型技術(shù),當(dāng)前也取得了很大的成果,尤其是在各種移動(dòng)設(shè)備之間的資源共享中,更是較為方便。它的數(shù)據(jù)通信功能比較強(qiáng)大,由于其主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)交換和語(yǔ)音信號(hào)傳輸中,成本高,協(xié)議復(fù)雜,使得其在家居中的應(yīng)用也受到較大限制。
3.ZigBee技術(shù)。而ZigBee技術(shù)卻是一種近距離、低功耗、低速率和低成本的無(wú)線通信技術(shù),其完善和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)規(guī)范,使得其在自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域中尤其適合應(yīng)用。和當(dāng)前熱門的近距離無(wú)線通信技術(shù)藍(lán)牙、紅外等技術(shù)相比,ZigBee技術(shù)在家居組網(wǎng)中具有明顯的可靠、成本、可擴(kuò)展、安全性和信號(hào)覆蓋率等方面的優(yōu)勢(shì)。
ZigBee技術(shù)是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的,而IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)正是為了滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)低成本和低功耗的要求,并可以在低成本之間實(shí)現(xiàn)低數(shù)據(jù)率的傳輸。在ZigBee技術(shù)中,各個(gè)簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)通常使用“層”這個(gè)概念來(lái)描述,每個(gè)層按照設(shè)計(jì)完成相應(yīng)的功能,并且向上層提供特定的服務(wù)。其體系結(jié)構(gòu)通常用“層”來(lái)描述它的各個(gè)簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn),每一層負(fù)責(zé)完成特定的任務(wù),并向上層提供服務(wù)。ZigBee技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)主要由物理層、媒體接入控制層、網(wǎng)絡(luò)/安全層以及應(yīng)用框架層組成。各層之間的通過(guò)接口進(jìn)行連接,連接服務(wù)需要通過(guò)定義的邏輯鏈路來(lái)提供。
四、結(jié)語(yǔ)
由于ZigBee技術(shù)所具有的一系列優(yōu)勢(shì),筆者認(rèn)為,未來(lái)可以將ZigBee技術(shù)同當(dāng)前熱門的GPRS通信技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)搭建一個(gè)比較完善的智能家居控制系統(tǒng),使其可以為未來(lái)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)智能家居水平做出貢獻(xiàn)。
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