计算机技术和现代通信技术融入传统家用电器,产生了新一代家用电器——信息家电,是一种具有信息获取、采集、存储、处理和联网功能的消费电子产品。信息家电的出现打破了只能通过互联网获取信息的局面,标志着后PC时代的到来。智能家居系统设计中有几个关键技术,一直是业界研究和讨论的重点。在此,笔者列举这些关键技术,并提出自己的看法,供大家参考。
家庭网络家庭网络的建立主要是解决各种信息家电之间的数据传输。它可以将数据从外部连接传输到相应的设备,同时可以将内部数据传输到外部网络。目前家庭内网的解决方案有很多,主要有有线和无线。
有线模式:
X-10和CEBUS电子载体;
HomePNA;电话线的长度;
IEEE802.3和802.3u对于以太网;
USB1。1、USB2.0和IEEE1394用于串行总线。
无线模式:
IEEE802.11a和IEEE802.11b对于WLAN
HomeRF家用无线电频率技术;
IEEE802.15对于蓝牙;
IrDA,红外线。
家庭网络技术的参考因素;
连接对象的复杂性。在家庭网络中,有音频、文章电话等高速数据设备,冰箱、洗衣机、PDA等中速数据设备,也有三米cc、火警、防盗等低速数据设备。
基于开放标准。包括技术文档和架构的开放性。
兼容多种连接技术。
用户的需求。低成本,易于使用,高可靠性,灵活和可扩展,具有良好的兼容性,并支持多种应用。
根据对上述技术特点的分析,可以得出以下结论:各种组网技术将在市场上共存,各种内部组网技术将找到各自的适配点。对于音文章等娱乐应用,要求网络能提供高带宽、实时、同步传输,速率可达50Mbps。{HotTag}上的USB2.0和IEEE1394是最好的选择。
用于计算和数据通信应用,如微型计算机、白色家电、语音服务等。要求传输速率为几十kbps到几十Mbps。很多技术都可以满足数据传输要求,但是无线技术可以避免重新布线的麻烦,所以是最好的选择。适用于家庭自动化中的低速控制应用,如三表cc、防盗报警器等。带宽要求在几十kbps以内,产品位置分散,不利于重新布线。所以电力线和无线编码技术是最好的选择。
使用Jini技术和OSGI标准的家庭网络是一个动态环境。当新设备被添加到家庭网络时,它应该被网络中的其他设备识别,并且它也可以找到网络中的其他设备。为了实现即插即用和设备之间的互联,SUN公司引入了JiNi技术。JiNi的目的是将多组设备和软件组件组合成单个动态分布式系统。Jini是基于Java语言的面向服务的中间件技术,运行在TCP/IP协议上,跨平台,独立于底层操作系统和通信技术。设备可以相互查询和理解的功能。家庭网络不需要人工参与,网络设置可以是自动的。由于Jini非常适合家庭网络环境,许多厂商如SONY、Philips、Inprise都申请了Jini许可证,Jini的应用呈现出一派欣欣向荣的景象。
开放服务网关倡议(OSGI)是由电信、计算机和电气巨头如IBM、HP、Philips和SUN发起的。它的主要功能是定义一个开放标准,将互联网上的商业服务与下一代智能电器连接起来。OSGI具有扁平化、应用独立、高安全性、多任务、兼容不同局域网协议(如蓝牙和IEEE1394)、支持多种设备连接技术(UPNP和Jini)等优点。OSGI系统的主要组成部分包括:服务网关、服务提供商、服务集成商、网关运营商、广域网、局域网和连接设备。
家庭网关的设计:智能家居系统的核心是住宅网关,它提供家庭中不同类型、不同结构子网的桥接能力,使这些子网中的信息家电可以相互通信;在家庭之外,各种服务提供商通过互联网连接起来,提供实时和双向的宽带接入。同时还提供了防火墙的能力,防止外界对家庭内部设备的非法访问和攻击。
家庭网关的实现:可以通过信息家电(网络冰箱、机顶盒)来实现,也可以通过搭建专用的家庭网关来实现,其中专用的家庭网关更有前途。
家庭网关完成的功能:家庭网关应能实现内网互联、信息存储、设备监控、数据计算、外网3W服务和网络安全功能。家庭网关的协议分层结构:第二层的标准一、已经颁布,在实际应用中,第三层是业界的研究热点,第四层是应用层,可以根据功能的强弱进行定制,第五层是UI层,包括手动开关、远程控制接口、通用软件接口等。其简单性和易用性直接影响智能家居系统的性能,目前还没有统一的标准。
实时操作系统是整个软件系统的核心,负责进程调度、存储管理、设备管理和实时监控,为蓝牙、IEEE1394 ADSL等硬件设备提供驱动。实时操作系统层可以包括TCP/IP模块、嵌入式数据库、中文环境模块、图形界面等。API设计包括各种中间件的设计(HAVI、Jini、UPNP、OSGI等。)软件。为了满足用户的需求,可以设计各种应用程序,如DVD播放器、浏览器、家庭安防、三表抄等。达到居家安全和娱乐的目的。
agent技术在家庭中的应用网络家电的低成本、高质量和高可靠性是智能家居系统设计成功的重要条件,agent技术是这方面的成功应用。
您可以在家庭服务器中运行代理,并使用不同的技术和不同的专用互联网协议连接到网络。整个控制算法被分解为针对不同情况的控制代理。每个代理的任务简单明了。当需要代理时,它被传送到被控设备,因此所需的存储空间非常小。
结论目前关于智能家居系统的研究和设计方案很多,还有很多问题需要解决。比如没有统一的互操作规范,网络的集成比较复杂,缺乏对家庭用户界面规范的研究。但随着相关技术的不断进步,必将朝着智能调度、灵活互通的方向发展,从而走进寻常百姓家的家园。
标签:技术设备家庭