馮博

摘 要：隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，社會信息化程度越來越高，"三網(wǎng)合一"，"三屏合一"的新型概念不斷提出，智能家居成為了未來家居的一個新的發(fā)展方向。在互聯(lián)網(wǎng)的影響下，智能家居系統(tǒng)是構(gòu)建了智能、舒適、高效的家居生活，它也是智能家居中的一個重大產(chǎn)業(yè)，蘊含著強大的市場潛力。本文從家庭控制網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標準為出發(fā)點進行展開分析，接著分析了協(xié)議適配多平臺智能家居系統(tǒng)，最后從組網(wǎng)方案、主要模塊的實現(xiàn)這兩個方面探討了如何面向移動互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)研究。

關(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)；智能家居；系統(tǒng)研究

1.家庭控制網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標準

智能家居主要是通過智能家庭控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的，家庭網(wǎng)絡(luò)是智能家庭控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，在家居控制領(lǐng)域出現(xiàn)的眾多標準和技術(shù)中，最能受到研究者和設(shè)備制造商關(guān)注的點是家庭現(xiàn)場總線技術(shù)、短距離低速率無限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?？傮w來說，無論是家庭現(xiàn)場總線技術(shù)還是短距離低速率無限通信技術(shù)都各自存在自己的優(yōu)點和缺點，并且缺乏統(tǒng)一的通信接口及其協(xié)議標準，他們之間并不是互相兼容的，而且也沒有形成一套完整的解決方案，在實際的生活的運用中，多種互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)可以代替單一技術(shù)成為家庭控制技術(shù)中的一個最為理想的解決方式。因此，這就需要智能家居控制系統(tǒng)進行融合多種底層通訊的平臺，進而再提供一個靈活的控制機制?？偠灾悄芗揖硬⒎鞘且粋€單一的產(chǎn)品，技術(shù)方法也是把家庭的每一項連接為一個有機系統(tǒng)，用戶可以不分時間和地點地對其進行控制。

2.協(xié)議適配多平臺智能家居系統(tǒng)

2.1多種協(xié)調(diào)適配

迄今為止，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能家居技術(shù)也越來越成熟，市場需求也越來越大，市場定位也越來越清晰。由于家庭控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標準缺乏一個統(tǒng)一的通信接口，在傳統(tǒng)的點對點的接口通訊模式下，想要繼承更多的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議同時，系統(tǒng)復雜度度也就隨著集成的增多而增加，因此也消耗了更多的資源和性能。以目前的技術(shù)來分析，國內(nèi)已常見的是“在智能家居控制中以中間形式提供系統(tǒng)技能功能，可分離上層應用和底層硬件，從而實現(xiàn)智能家居在多種底層平臺技術(shù)上的“融合”，實現(xiàn)在某種程度上的單一技術(shù)標準，但是廠家之間需要遵守一定的統(tǒng)一標準進行實現(xiàn)系統(tǒng)上的整合。進而，為了解決多元化的協(xié)議適配，會以一種軟總線的形式進行提對點接口，不僅可以把上層的接口從具體的硬件中抽取分離出來，也可以進行簡化接口訪問和協(xié)議上的適配。從上層應用的接口，經(jīng)過上層應用抽象后，把高層應用提供原子數(shù)據(jù)的訪問接口，進行通用式的操作命令。從而降低了核心單元的的復雜程度和數(shù)據(jù)處理的負擔。從底層硬件封裝接口上看，底層硬件接口為底層提供一個無縫集成商的機制，通過接口控制底層通訊網(wǎng)絡(luò)進行無縫集成整個系統(tǒng)中去。從創(chuàng)建Net接口角度分析，使得智能家居系統(tǒng)可以直觀面對移動互聯(lián)網(wǎng)。

2.2多平臺智能家居系統(tǒng)構(gòu)建

把家庭控制軟總線應用到智能家居系統(tǒng)核心單元上，因此家庭控制總線的靈活機制應從根本上進行改變智能家居核心控制單元的結(jié)構(gòu)框架，進而多平臺智能家居系統(tǒng)控制可以靈活地滿足用戶之間的交流，這也更加適合底層家庭網(wǎng)絡(luò)的情況。從而實現(xiàn)面向移動互聯(lián)網(wǎng)剛的遠程上分布智能控制點。

3.面向移動互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)研究

3.1組網(wǎng)方案

組網(wǎng)方案是基于家庭控制軟線的通訊平臺，面向移動互聯(lián)網(wǎng)，建立高速遠程智能家居方向的綠色訪問通道，從而通過這個入口進行實現(xiàn)遠程制智能控制的應用及其服務，比如利用視頻監(jiān)控、多媒體應用上、信息共享等來實現(xiàn)。第一，以主控制單元為核心，進行組建家庭網(wǎng)絡(luò)控制。其中主控制單元包括ARM和其他處理器及其各種模塊的運行?？刂茊卧饕怯赏ㄐ拍K和控制模塊組成的。

3.2主要模塊實現(xiàn)

主控單元的角度分析，它是控制整個智能家居系統(tǒng)核心的控制器系統(tǒng)，采用了ARM主處理器或者其他的CPU主處理器。外接各種技術(shù)類型的通信接口模塊的嵌入式的操作系統(tǒng)，接著利用家庭控制軟總線中的Net接口進行實現(xiàn)和監(jiān)控終端的透明數(shù)據(jù)傳輸。主控單元主要是依靠軟總線平臺上的集成各種類型硬件協(xié)議驅(qū)動及其硬件通信接口中模塊來實現(xiàn)和以下從單元模塊通信的檢測和控制的。其中主單元所提供的傳統(tǒng)GSM接口，還有面向用戶移動端發(fā)送警報和狀態(tài)信息的功能。人類社會正逐步被網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟所改變，隨著家居智能化的發(fā)展，智能家居和互聯(lián)網(wǎng)的融合，為智能家居的全面性發(fā)展提供了一個很好的契機。

從控單元是利用ZigBee、紅外、無線射頻等多種硬件網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)安防、智能家電控制和智能電表等多方面的應用場景（比如溫濕度檢測和排風扇、空調(diào)智能控制、人體熱釋電檢測和安防監(jiān)控、光照強度檢測和燈光控制、自動報警、GPS基準時間源、自動窗簾、CO檢測和報警、煙霧檢測和噴水、電網(wǎng)檢測和用電分析、電壓檢測和用電分析、RFID門禁和燈光控制等）。

遠端監(jiān)控應用開發(fā)角度分析，是根據(jù)客戶的需求進行布設(shè)各種從控單元，家庭控制軟總線的上層應用接口及其開發(fā)遠端口監(jiān)控應用的程序，主動進行采集房間傳感器的狀態(tài)機制，接著進行匹配適當?shù)默F(xiàn)實生活場景，最后觸發(fā)一系列的事件和動作發(fā)生。同時應用程序也可以采用各種開發(fā)應用平臺，來實現(xiàn)多種場景的遠程和控制，應用程序也可以提供和其他用戶服務端口對接的功能。

從數(shù)據(jù)庫接口和AI接口的角度看，針對于ADO和ODBC的虛擬硬件接口裝封，主要是在數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)上實現(xiàn)分布式的數(shù)據(jù)采集及其存儲的，并根據(jù)實時提供數(shù)據(jù)訪問性能分析，AI接口也應用于和第三方成熟智能預算的方法實現(xiàn)一定計算機等系統(tǒng)的互聯(lián)，讓智能應用的整個系統(tǒng)更加時效性和開放性。

總結(jié)：隨著社會的進步，人們生活水平的提高，很多人不僅是注重在有吃有住這一層次上的基本需求，而是追求舒適的生活和綠色節(jié)能環(huán)保生活。在未來的家居方向上，國家的宏觀調(diào)控政策起到了巨大的作用，在加上互聯(lián)網(wǎng)和云計算的推進，在一定的程度上，為智能家居的高速發(fā)展創(chuàng)造了無比優(yōu)越的條件。3G和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展道路中，智能家居給其構(gòu)建了一個高速的通信平臺，并面向移動互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)在遠程的智能監(jiān)控下，在服務應用上大放光彩。

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