但是將電力載波應用到智能化網絡家電控制中還存在許多技術難點：（1）如何設計基于電力載波控制的智能化家電網絡的體系結構；（2）如何制定電力載波通訊協(xié)議,使得它們之間能夠相互可靠地傳遞信息；（3）如何克服電力載波固有的信號衰減、阻抗失配以及等幅振蕩干擾等問題；（4）如何設計電力線接口（PowerLine Interface,簡稱PLI）。
2)藍牙技術
藍牙技術是由藍牙SIG(Special Interest Group)聯(lián)合制定的近距離無線通信技術標準，其目的是實現(xiàn)最高數據傳輸速率1Mb/s(有效數據傳輸速率是721kb/s)、最大傳輸距離為10米(增加功率后可傳輸100米)的無線通信。藍牙技術具有以下幾個特點：工作于2.4GHz的ISM(工業(yè)、科學、醫(yī)學頻段)頻段，無需申請頻率許可證；采用1600hop/s的快速跳頻技術；采用正向糾錯編碼(FEC)技術；采用FM調制方式，設備簡單；支持點到點、點到多點通信；協(xié)議體系完備，充分支持現(xiàn)有高層協(xié)議；設備體積小,便于攜帶或移動,成本低廉。基于藍牙技術的家居智能網絡是用近距離的無線通信技術取代線纜，構建智能化的無線家居網絡。
藍牙家居網絡使藍牙網絡家電、藍牙通信控制器和其它嵌入藍牙模塊的設備，利用無線方式連在一起,使之相互通信；同時，利用具有路由功能的藍牙家庭網關和外部網絡相連,構成家庭式網絡系統(tǒng)或家庭局域網，提供集中的或異地的音頻、視頻通信、計算機控制和管理等，使信息在家庭內以及與外部之間充分流通和共享。藍牙分布式智能家居網絡是沿用工業(yè)控制方案，將控制功能下放到相當于工業(yè)控制中下位機的藍牙通信控制器上，實現(xiàn)分散控制、集中管理的模式。
藍牙智能家居網絡中由于藍牙技術和信息處理技術的局限，其缺點也是不可忽視的。其表現(xiàn)如下：由于每臺藍牙設備最多同時只能和7臺設備保持連接，而藍牙通信控制器需要和較多的設備交互，如果想和更多的設備協(xié)調，需要工作模式的轉換，影響處理效率，甚至導致通信失��；由于同一設備可能接受很多信息，如果微處理器對信息采用排隊處理，時間延遲將增加；在藍牙分布式智能家居網絡中，藍牙通信控制器之間、藍牙通信控制器和藍牙設備之間、藍牙設備都有信息傳遞，造成串擾，同時通信路數越多，串擾越大，通信距離和傳輸速率都隨之降低。
3)射頻（RF）技術與紅外技術
射頻（RF）技術成熟度高、成本低廉，穿透性也非常好，但缺點是沒有統(tǒng)一的標準，各公司的通信協(xié)議都不一樣；紅外技術非常成熟、具有很好的靈活性和可移動性，成本也非常低廉，但受到障礙物的限制，沒有穿透性，方向性較差，也沒有標準的通信協(xié)議。目前，由于無線射頻無需增加附加的布線資源，數據傳輸性能可靠且成本低廉，因而成為目前最現(xiàn)實和最受歡迎的物理層接口形式之一�？梢灶A見，隨著無線方式的逐漸成熟，它將在未來取代有線通信，成為家庭網絡的最佳連接方式。
家電的控制關鍵在于接口，接口的關鍵在于由協(xié)議做成的控制集成電路，我國在半導體集成電路生產的研究水平較低，所以，今后，一定要從基礎抓起，抓緊對家智能控制集成電路芯片的研究與生產；另外，也可利用現(xiàn)有相關技術，對家智能控制集成電路芯片進行開發(fā)，目前，有若干的集成電路芯片，可用于家電的智能控制，如電力載波控制的芯片，ARM技術芯片，以及目前較為常見單片機芯片。
很簡單的講，您家里空調、電視、DVD每樣設備都單獨使用一臺遙控器，我們是否能夠把他們幾合一呢？豈不是更加方便？管理這么一堆設備從軟件上來講肯定是復雜的多了，從硬件方面當然也需要功能更加強大、功耗極低、價格更廉價的處理器來支持，32位的ARM處理器能夠輕松完成以上需求。嵌入式系統(tǒng)領域顯然已經成為另一種科學，也由于網絡與通訊的高速進步，帶動了信息家電，信息工業(yè)的潮流，嵌入式系統(tǒng)已經成為不可或缺的生活必需品。
圖2ARM嵌入式應用于各行業(yè)框圖
ARM公司并不生產芯片，他向芯片制造商提供知識產權，優(yōu)異的體系結構和開放的平臺，使ARM處理器應用非常廣泛，各大公司都同時投入大量的人力研究ARM內核的處理器，這不同于CPU幾乎由2家公司壟斷生產，ARM處理器的選擇范圍非常寬廣，同內核可以選擇任意一家廠商的芯片。由于多家的支持努力，基于ARM內核的處理器芯片外設非常豐富，這個用戶帶來了極大的方便，很多情況都可以一個芯片就可以完成全部的資源需求。
ARM處理器的優(yōu)點，ARM處理器本身是位設計，但也配備16位指令集。一般來講存儲器比等價位代碼節(jié)省，然而保留了32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢。 ARM的Jazelle技術使Java加速得到比基于軟件的Java虛擬機(JVM)高得多的性能，和同等的非Java加速核相比功耗降低80％。 CPU功能上增加DSP指令集提供增強的16位和32位算術運算能力，提高了性能和靈活性。ARM內核最初是位手持通訊設備設計的，所以他的功耗非常低。
由上可看出ARM技術是一個以開放性源代碼進行開發(fā)設計的芯片，只要抓緊開發(fā)，我們就能開發(fā)適應與家電智能控制中央處理的芯片。
目前，單片機器件技術發(fā)展很快，例如單片機器件STC12C5410AD系列內設置１ＴCPU、１２Ｋ閃存、有A/D轉換、PWM輸出、１６位定時器等許多功能，其最大優(yōu)點是可以用Ｃ語言與匯編語言混合編程，這些都為研發(fā)智能家電芯片提供方便，因此，筆者認為，單片機器件可以用于家居智能控制的單元型控制芯片。
4 結論
隨著智能化技術的發(fā)展，實現(xiàn)家居智能控制的各方面條件更加成熟，筆者對家居智能控制的發(fā)展提出一些想法，相信對從事家居智能控制設計的人員會有一些幫助。
參考文獻：
[1]嚴厲平.嵌入式智能家庭網關的研究與設計[J].微計算機信息.2005,2:14-16.
[2]STC12C5410AD系列單片機手冊[S].宏晶科技,2006-08-07.
[3]ARM嵌入式教學實踐教程[M].華中科技大學出版社,2003.11.
[4]張金家.剖析“智能家居集成及其平臺技術研究” [J].建筑及住宅社區(qū)數字化技術應用研討會論文集社，2003.
[5]方天培.居住小區(qū)智能化系統(tǒng) [J]城市·建筑智能系統(tǒng)，2002（10）.
收稿日期：2008-01-12
作者簡介：潘慶浩（1974-），男，助理實驗師，工程碩士學位（軟件工程方向）；古鵬（1963-），男，副教授，本科。
摘要：本文通過當前家居智能控制的現(xiàn)狀進行深入研究，對現(xiàn)有的各種總線協(xié)議、控制技術、接口技術進行闡述與分析，同時筆者提出對家居智能控制的一些建議，這些研究相信對研究家居智能控制的技術提供一些借鑒。
關鍵詞：智能家居；總線；芯片；接口技術
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)05-10000-00
1 問題的提出
伴隨著網絡技術的發(fā)展與迅速普及，人們的生活方式正在發(fā)生深刻的變化。特別是計算機技術、通信技術、網絡技術、控制技術的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適、安全、環(huán)保、節(jié)能。這些高科技已經影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習慣，提高了人們生活質量，家居智能化正是在這種形勢下應運而生。
智能家居應該包含三方面的內容：(1)信息產品的家電化，如機頂盒、Web游戲機、Web電視、Web電話，還有PC、掌上電腦、手持PC、可穿戴PC等所有能通過網絡系統(tǒng)交互信息的消費類電子產品；(2)傳統(tǒng)家電的數字化和網絡化，如電冰箱、洗衣機、微波爐、太陽能熱水器等植入數字網絡技術，使之工作于家庭網絡環(huán)境的基礎上；(3)基于家庭網絡環(huán)境開發(fā)出的新的應用模式，如：家庭設備自動監(jiān)控、安全防范等。
目前，家居智能化發(fā)展的狀況如下：
日本是較早推動智能家居發(fā)展的國家之一，它較早地提出了家庭總線系統(tǒng)（ Home Bus System， 簡稱HBS ）的概念，成立了家庭總線(HBS)研究會，并在郵政省和通產省的指導下組成了HBS標準委員會，制定了日本的HBS標準。按照該標準，HBS系統(tǒng)由一條同軸電纜和4對雙絞線構成，前者用于傳輸圖像信息，后者用于傳輸語音、數據及控制信號。
比較成型的總線標準協(xié)議主要是美國公司提出的，包括Echelon 公司的LonWorks協(xié)議、電子工業(yè)協(xié)會(EIA)的CE總線協(xié)議(CEBuS )、Smart House LP的智能屋協(xié)議和X-10公司的X-10協(xié)議等。 LonWorks應用范圍主要包括樓宇自動化、工業(yè)控制等，在組建分布式監(jiān)控網絡方面有較好的性能，目前全球已建立的LonWorks節(jié)點已經超過50萬個。在四種協(xié)議中，X-10是歷史最長且使用最簡單的一種，它于1978年誕生于美國，至今仍是美國家庭自動化的主導系統(tǒng)。之所以說X-10協(xié)議簡單是因為它直接利用住宅電力線作為控制總線，通過電力線將各控制器與各功能接口器相連并實現(xiàn)程序控制，不必再穿墻打孔，更有利于改變結構空間，用戶可自己動手安裝，價格也比較低廉。而CEBuS 作為電子工業(yè)推廣協(xié)議，與歐洲的EHS標準同為歐美家庭自動化電子產品的行業(yè)推薦標準。
EIB歐洲電氣接線裝置總線智能控制系統(tǒng)，簡稱EIB?總線系統(tǒng)，是為電氣接線裝置專業(yè)打造的智能化控制系統(tǒng)。EIB總線系統(tǒng)作為歐洲安裝總線標準利用一條雙絞線作為控制總線，取代了傳統(tǒng)數量繁多的導線，使照明、調光、百葉窗、場景控制、用電負荷控制、保安、供熱系統(tǒng)實現(xiàn)智能化，并成為一個完整的總線系統(tǒng)。
我國對家居智能化并沒有提出了統(tǒng)一的家庭總線系統(tǒng)，家電行業(yè)到目前為止，對于家居智能化的發(fā)展與先進國家相比，比較落后；科研投入不夠，因而，真正家居智能家電產品不多�？梢哉J為，我國對家居智能化研究正處于實驗室研究階段。
2 建立適合中國家庭的智能總線標準的設想
家居智能化有三大作用：其一、實現(xiàn)安全、智能化、人性化的近程及遠程控制；其二、實現(xiàn)家用電器的節(jié)能；其三、實現(xiàn)信息共享。
家庭智能化要求諸多家電和網絡能夠彼此相容，總線協(xié)議是其精髓所在，只有接口暢通，家電才能“聽懂”人發(fā)出的指令，因此總線標準的物理層接口形式是智能家居亟待解決的重要問題之一。智能家電控制系統(tǒng)的實現(xiàn)面臨著兩方面的問題：(1)家庭信息需求的具體化，即數字家庭的概念模型到實際模型，國內外都進行了一些有益的探索；(2)技術解決方案，包括網絡接入方案和設備互連方案。
智能家庭控制系統(tǒng)是以網絡為物理平臺，計算機網絡控制技術為技術平臺，現(xiàn)場總線為應用操作平臺，構成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。其總體目標是通過采用計算機技術、網絡技術、控制技術和集成技術建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統(tǒng)，以此來提高住宅高新技術的含量和居民居住環(huán)境水平。
我們應對建立適合中國家庭的智能總線標準進行深入研究，在了解、研究世界范圍智能家庭控制的發(fā)展的同時提出并建立中國的智能總線標準，為我國的智能家居發(fā)展提供標準和技術指導。筆者認為中國家庭的智能總線可以參照日本的HBS和美國X-10協(xié)議制定我國的智能家居標準。通常智能家居系統(tǒng)內部傳輸接口可以通過兩種傳輸途徑來實現(xiàn)：其一是無線傳輸方式；其二是有線傳輸方式。我們可將家居用電設備基于控制特性分成若干類，這里包括網絡化的信息產品、傳統(tǒng)家電和基于家庭網絡環(huán)境開發(fā)出的新的應用產品，由此，可以根據這些家電的特點，建起立家庭的智能總線。
首先建立中國的智能總線標準及協(xié)議，目前，家庭有電力線、電話線、網絡線以及視頻線，這些網線系統(tǒng)，筆者認為可以作為中國家庭的智能總線的載體，標準及協(xié)議可以分成三個部分，傳統(tǒng)家電以電力線、電話線為控制載體，可以實行短命令控制方式；網絡化的信息產品、基于家庭網絡環(huán)境開發(fā)出的新的應用產品以網絡線為控制載體，實行計算機系統(tǒng)控制方式；至于視頻及安全防范系統(tǒng)，則應以網絡線以及視頻線為控制載體，實行計算機系統(tǒng)控制方式。下圖是智能家居控制系統(tǒng)的框圖。
圖1 智能家居控制系統(tǒng)的框圖
3 實現(xiàn)智能家居控制常見的技術與設想
對于智能家居控制，在建立智能總線標準及協(xié)議之后，對家電的控制關鍵在于接口，目前國際上流行的物理層系列接口主要包含無線射頻（RF）、電力載波（PL）、雙絞線（RS485等）、專用線IEEE 1394 、IEEE1394b、利用IEEE 1394 的HAVI 、藍牙技術（Bluetooth）、無線通信以太網（IEEE802.11）、X11、無線通信HomeRF(Home Radio Frequency)、紅外線技術等，這些接口涵蓋了從以智能設備監(jiān)控為代表的低速數據鏈路接口和以家庭多媒體娛樂和視頻監(jiān)控為代表的高速數據鏈路接口。從過往控制效果分析來看，電力載波（PL）、雙絞線（RS485等）、藍牙技術（Bluetooth）、無線通信以太網（IEEE802.11）、X11、紅外線技術等比較適合智能家居控制，因此，在今后的研究中，我們應該加強對相關技術在家居控制的接口的深入研究，制定中國智能家居控制長遠規(guī)劃，統(tǒng)一制定全國的接口技術標準，設計并研發(fā)相關的接口IC，以利于中國智能家居控制的發(fā)展狀大。下面筆者就一些接口技術做一些深入的探討。
1)電力載波
電力載波主要使用兩種方式：窄帶通訊方式和擴頻通訊方式。窄帶通訊技術價格低廉并且較為容易實現(xiàn)；擴頻通訊技術在抗干擾性能上擾于窄帶通訊，但技術復雜。使用電力載波應用于智能化網絡家電控制中有許多優(yōu)點：（1）可以利用現(xiàn)有的電力線組網；（2）因為不必重新布網，所以可以節(jié)約財力、物力和人力；（3）易于實現(xiàn)；（4）目前市場上已經有多種電力載波芯片，可以擇優(yōu)選用。
2)藍牙技術
藍牙技術是由藍牙SIG(Special Interest Group)聯(lián)合制定的近距離無線通信技術標準，其目的是實現(xiàn)最高數據傳輸速率1Mb/s(有效數據傳輸速率是721kb/s)、最大傳輸距離為10米(增加功率后可傳輸100米)的無線通信。藍牙技術具有以下幾個特點：工作于2.4GHz的ISM(工業(yè)、科學、醫(yī)學頻段)頻段，無需申請頻率許可證；采用1600hop/s的快速跳頻技術；采用正向糾錯編碼(FEC)技術；采用FM調制方式，設備簡單；支持點到點、點到多點通信；協(xié)議體系完備，充分支持現(xiàn)有高層協(xié)議；設備體積小,便于攜帶或移動,成本低廉。基于藍牙技術的家居智能網絡是用近距離的無線通信技術取代線纜，構建智能化的無線家居網絡。
藍牙家居網絡使藍牙網絡家電、藍牙通信控制器和其它嵌入藍牙模塊的設備，利用無線方式連在一起,使之相互通信；同時，利用具有路由功能的藍牙家庭網關和外部網絡相連,構成家庭式網絡系統(tǒng)或家庭局域網，提供集中的或異地的音頻、視頻通信、計算機控制和管理等，使信息在家庭內以及與外部之間充分流通和共享。藍牙分布式智能家居網絡是沿用工業(yè)控制方案，將控制功能下放到相當于工業(yè)控制中下位機的藍牙通信控制器上，實現(xiàn)分散控制、集中管理的模式。
藍牙智能家居網絡中由于藍牙技術和信息處理技術的局限，其缺點也是不可忽視的。其表現(xiàn)如下：由于每臺藍牙設備最多同時只能和7臺設備保持連接，而藍牙通信控制器需要和較多的設備交互，如果想和更多的設備協(xié)調，需要工作模式的轉換，影響處理效率，甚至導致通信失��；由于同一設備可能接受很多信息，如果微處理器對信息采用排隊處理，時間延遲將增加；在藍牙分布式智能家居網絡中，藍牙通信控制器之間、藍牙通信控制器和藍牙設備之間、藍牙設備都有信息傳遞，造成串擾，同時通信路數越多，串擾越大，通信距離和傳輸速率都隨之降低。
3)射頻（RF）技術與紅外技術
射頻（RF）技術成熟度高、成本低廉，穿透性也非常好，但缺點是沒有統(tǒng)一的標準，各公司的通信協(xié)議都不一樣；紅外技術非常成熟、具有很好的靈活性和可移動性，成本也非常低廉，但受到障礙物的限制，沒有穿透性，方向性較差，也沒有標準的通信協(xié)議。目前，由于無線射頻無需增加附加的布線資源，數據傳輸性能可靠且成本低廉，因而成為目前最現(xiàn)實和最受歡迎的物理層接口形式之一�？梢灶A見，隨著無線方式的逐漸成熟，它將在未來取代有線通信，成為家庭網絡的最佳連接方式。
家電的控制關鍵在于接口，接口的關鍵在于由協(xié)議做成的控制集成電路，我國在半導體集成電路生產的研究水平較低，所以，今后，一定要從基礎抓起，抓緊對家智能控制集成電路芯片的研究與生產；另外，也可利用現(xiàn)有相關技術，對家智能控制集成電路芯片進行開發(fā)，目前，有若干的集成電路芯片，可用于家電的智能控制，如電力載波控制的芯片，ARM技術芯片，以及目前較為常見單片機芯片。
很簡單的講，您家里空調、電視、DVD每樣設備都單獨使用一臺遙控器，我們是否能夠把他們幾合一呢？豈不是更加方便？管理這么一堆設備從軟件上來講肯定是復雜的多了，從硬件方面當然也需要功能更加強大、功耗極低、價格更廉價的處理器來支持，32位的ARM處理器能夠輕松完成以上需求。嵌入式系統(tǒng)領域顯然已經成為另一種科學，也由于網絡與通訊的高速進步，帶動了信息家電，信息工業(yè)的潮流，嵌入式系統(tǒng)已經成為不可或缺的生活必需品。
圖2ARM嵌入式應用于各行業(yè)框圖
ARM公司并不生產芯片，他向芯片制造商提供知識產權，優(yōu)異的體系結構和開放的平臺，使ARM處理器應用非常廣泛，各大公司都同時投入大量的人力研究ARM內核的處理器，這不同于CPU幾乎由2家公司壟斷生產，ARM處理器的選擇范圍非常寬廣，同內核可以選擇任意一家廠商的芯片。由于多家的支持努力，基于ARM內核的處理器芯片外設非常豐富，這個用戶帶來了極大的方便，很多情況都可以一個芯片就可以完成全部的資源需求。
ARM處理器的優(yōu)點，ARM處理器本身是位設計，但也配備16位指令集。一般來講存儲器比等價位代碼節(jié)省，然而保留了32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢。 ARM的Jazelle技術使Java加速得到比基于軟件的Java虛擬機(JVM)高得多的性能，和同等的非Java加速核相比功耗降低80％。 CPU功能上增加DSP指令集提供增強的16位和32位算術運算能力，提高了性能和靈活性。ARM內核最初是位手持通訊設備設計的，所以他的功耗非常低。
由上可看出ARM技術是一個以開放性源代碼進行開發(fā)設計的芯片，只要抓緊開發(fā)，我們就能開發(fā)適應與家電智能控制中央處理的芯片。
目前，單片機器件技術發(fā)展很快，例如單片機器件STC12C5410AD系列內設置１ＴCPU、１２Ｋ閃存、有A/D轉換、PWM輸出、１６位定時器等許多功能，其最大優(yōu)點是可以用Ｃ語言與匯編語言混合編程，這些都為研發(fā)智能家電芯片提供方便，因此，筆者認為，單片機器件可以用于家居智能控制的單元型控制芯片。
4 結論
隨著智能化技術的發(fā)展，實現(xiàn)家居智能控制的各方面條件更加成熟，筆者對家居智能控制的發(fā)展提出一些想法，相信對從事家居智能控制設計的人員會有一些幫助。
參考文獻：
[1]嚴厲平.嵌入式智能家庭網關的研究與設計[J].微計算機信息.2005,2:14-16.
[2]STC12C5410AD系列單片機手冊[S].宏晶科技,2006-08-07.
[3]ARM嵌入式教學實踐教程[M].華中科技大學出版社,2003.11.
[4]張金家.剖析“智能家居集成及其平臺技術研究” [J].建筑及住宅社區(qū)數字化技術應用研討會論文集社，2003.
[5]方天培.居住小區(qū)智能化系統(tǒng) [J]城市·建筑智能系統(tǒng)，2002（10）.
收稿日期：2008-01-12
作者簡介：潘慶浩（1974-），男，助理實驗師，工程碩士學位（軟件工程方向）；古鵬（1963-），男，副教授，本科。
摘要：本文通過當前家居智能控制的現(xiàn)狀進行深入研究，對現(xiàn)有的各種總線協(xié)議、控制技術、接口技術進行闡述與分析，同時筆者提出對家居智能控制的一些建議，這些研究相信對研究家居智能控制的技術提供一些借鑒。
關鍵詞：智能家居；總線；芯片；接口技術
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)05-10000-00
1 問題的提出
伴隨著網絡技術的發(fā)展與迅速普及，人們的生活方式正在發(fā)生深刻的變化。特別是計算機技術、通信技術、網絡技術、控制技術的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適、安全、環(huán)保、節(jié)能。這些高科技已經影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習慣，提高了人們生活質量，家居智能化正是在這種形勢下應運而生。
智能家居應該包含三方面的內容：(1)信息產品的家電化，如機頂盒、Web游戲機、Web電視、Web電話，還有PC、掌上電腦、手持PC、可穿戴PC等所有能通過網絡系統(tǒng)交互信息的消費類電子產品；(2)傳統(tǒng)家電的數字化和網絡化，如電冰箱、洗衣機、微波爐、太陽能熱水器等植入數字網絡技術，使之工作于家庭網絡環(huán)境的基礎上；(3)基于家庭網絡環(huán)境開發(fā)出的新的應用模式，如：家庭設備自動監(jiān)控、安全防范等。
目前，家居智能化發(fā)展的狀況如下：
日本是較早推動智能家居發(fā)展的國家之一，它較早地提出了家庭總線系統(tǒng)（ Home Bus System， 簡稱HBS ）的概念，成立了家庭總線(HBS)研究會，并在郵政省和通產省的指導下組成了HBS標準委員會，制定了日本的HBS標準。按照該標準，HBS系統(tǒng)由一條同軸電纜和4對雙絞線構成，前者用于傳輸圖像信息，后者用于傳輸語音、數據及控制信號。
比較成型的總線標準協(xié)議主要是美國公司提出的，包括Echelon 公司的LonWorks協(xié)議、電子工業(yè)協(xié)會(EIA)的CE總線協(xié)議(CEBuS )、Smart House LP的智能屋協(xié)議和X-10公司的X-10協(xié)議等。 LonWorks應用范圍主要包括樓宇自動化、工業(yè)控制等，在組建分布式監(jiān)控網絡方面有較好的性能，目前全球已建立的LonWorks節(jié)點已經超過50萬個。在四種協(xié)議中，X-10是歷史最長且使用最簡單的一種，它于1978年誕生于美國，至今仍是美國家庭自動化的主導系統(tǒng)。之所以說X-10協(xié)議簡單是因為它直接利用住宅電力線作為控制總線，通過電力線將各控制器與各功能接口器相連并實現(xiàn)程序控制，不必再穿墻打孔，更有利于改變結構空間，用戶可自己動手安裝，價格也比較低廉。而CEBuS 作為電子工業(yè)推廣協(xié)議，與歐洲的EHS標準同為歐美家庭自動化電子產品的行業(yè)推薦標準。
EIB歐洲電氣接線裝置總線智能控制系統(tǒng)，簡稱EIB?總線系統(tǒng)，是為電氣接線裝置專業(yè)打造的智能化控制系統(tǒng)。EIB總線系統(tǒng)作為歐洲安裝總線標準利用一條雙絞線作為控制總線，取代了傳統(tǒng)數量繁多的導線，使照明、調光、百葉窗、場景控制、用電負荷控制、保安、供熱系統(tǒng)實現(xiàn)智能化，并成為一個完整的總線系統(tǒng)。
我國對家居智能化并沒有提出了統(tǒng)一的家庭總線系統(tǒng)，家電行業(yè)到目前為止，對于家居智能化的發(fā)展與先進國家相比，比較落后；科研投入不夠，因而，真正家居智能家電產品不多�？梢哉J為，我國對家居智能化研究正處于實驗室研究階段。
2 建立適合中國家庭的智能總線標準的設想
家居智能化有三大作用：其一、實現(xiàn)安全、智能化、人性化的近程及遠程控制；其二、實現(xiàn)家用電器的節(jié)能；其三、實現(xiàn)信息共享。
家庭智能化要求諸多家電和網絡能夠彼此相容，總線協(xié)議是其精髓所在，只有接口暢通，家電才能“聽懂”人發(fā)出的指令，因此總線標準的物理層接口形式是智能家居亟待解決的重要問題之一。智能家電控制系統(tǒng)的實現(xiàn)面臨著兩方面的問題：(1)家庭信息需求的具體化，即數字家庭的概念模型到實際模型，國內外都進行了一些有益的探索；(2)技術解決方案，包括網絡接入方案和設備互連方案。
智能家庭控制系統(tǒng)是以網絡為物理平臺，計算機網絡控制技術為技術平臺，現(xiàn)場總線為應用操作平臺，構成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。其總體目標是通過采用計算機技術、網絡技術、控制技術和集成技術建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統(tǒng)，以此來提高住宅高新技術的含量和居民居住環(huán)境水平。
我們應對建立適合中國家庭的智能總線標準進行深入研究，在了解、研究世界范圍智能家庭控制的發(fā)展的同時提出并建立中國的智能總線標準，為我國的智能家居發(fā)展提供標準和技術指導。筆者認為中國家庭的智能總線可以參照日本的HBS和美國X-10協(xié)議制定我國的智能家居標準。通常智能家居系統(tǒng)內部傳輸接口可以通過兩種傳輸途徑來實現(xiàn)：其一是無線傳輸方式；其二是有線傳輸方式。我們可將家居用電設備基于控制特性分成若干類，這里包括網絡化的信息產品、傳統(tǒng)家電和基于家庭網絡環(huán)境開發(fā)出的新的應用產品，由此，可以根據這些家電的特點，建起立家庭的智能總線。
首先建立中國的智能總線標準及協(xié)議，目前，家庭有電力線、電話線、網絡線以及視頻線，這些網線系統(tǒng)，筆者認為可以作為中國家庭的智能總線的載體，標準及協(xié)議可以分成三個部分，傳統(tǒng)家電以電力線、電話線為控制載體，可以實行短命令控制方式；網絡化的信息產品、基于家庭網絡環(huán)境開發(fā)出的新的應用產品以網絡線為控制載體，實行計算機系統(tǒng)控制方式；至于視頻及安全防范系統(tǒng)，則應以網絡線以及視頻線為控制載體，實行計算機系統(tǒng)控制方式。下圖是智能家居控制系統(tǒng)的框圖。
圖1 智能家居控制系統(tǒng)的框圖
3 實現(xiàn)智能家居控制常見的技術與設想
對于智能家居控制，在建立智能總線標準及協(xié)議之后，對家電的控制關鍵在于接口，目前國際上流行的物理層系列接口主要包含無線射頻（RF）、電力載波（PL）、雙絞線（RS485等）、專用線IEEE 1394 、IEEE1394b、利用IEEE 1394 的HAVI 、藍牙技術（Bluetooth）、無線通信以太網（IEEE802.11）、X11、無線通信HomeRF(Home Radio Frequency)、紅外線技術等，這些接口涵蓋了從以智能設備監(jiān)控為代表的低速數據鏈路接口和以家庭多媒體娛樂和視頻監(jiān)控為代表的高速數據鏈路接口。從過往控制效果分析來看，電力載波（PL）、雙絞線（RS485等）、藍牙技術（Bluetooth）、無線通信以太網（IEEE802.11）、X11、紅外線技術等比較適合智能家居控制，因此，在今后的研究中，我們應該加強對相關技術在家居控制的接口的深入研究，制定中國智能家居控制長遠規(guī)劃，統(tǒng)一制定全國的接口技術標準，設計并研發(fā)相關的接口IC，以利于中國智能家居控制的發(fā)展狀大。下面筆者就一些接口技術做一些深入的探討。
1)電力載波
電力載波主要使用兩種方式：窄帶通訊方式和擴頻通訊方式。窄帶通訊技術價格低廉并且較為容易實現(xiàn)；擴頻通訊技術在抗干擾性能上擾于窄帶通訊，但技術復雜。使用電力載波應用于智能化網絡家電控制中有許多優(yōu)點：（1）可以利用現(xiàn)有的電力線組網；（2）因為不必重新布網，所以可以節(jié)約財力、物力和人力；（3）易于實現(xiàn)；（4）目前市場上已經有多種電力載波芯片，可以擇優(yōu)選用。
