家庭總線系統(tǒng)
家庭總線是智能家居實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ),是住宅內(nèi)部的神經(jīng)系統(tǒng),其主要作用是連接家中的各種電子、電氣設(shè)備,負(fù)責(zé)將家庭內(nèi)的各種通信設(shè)備(包括安保、電話、家電、視聽(tīng)設(shè)備等)連接在一起,形成一個(gè)完整的家庭網(wǎng)絡(luò)。
日本是較早推動(dòng)智能家居發(fā)展的國(guó)家之一,它較早地提出了家庭總線系統(tǒng)(Home BusSystem,簡(jiǎn)稱HBS)的概念,成立了家庭總線(HBs)研究會(huì),并在郵政省和通產(chǎn)省的指導(dǎo)下組成了HBS標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì),制定了日本的HBs標(biāo)準(zhǔn)。按照該標(biāo)準(zhǔn),HBs系統(tǒng)由一條同軸電纜和4對(duì)雙絞線構(gòu)成,前者用于傳輸圖像信息,后者用于傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)。各類家用設(shè)備與電氣設(shè)備均按一定方式與HBs相連,這些電氣設(shè)備既可以在室內(nèi)進(jìn)行控制,也可在異地通過(guò)電話進(jìn)行遙控。為適應(yīng)大型居住社區(qū)的需要,1988年年初,日本住宅信息化推進(jìn)協(xié)會(huì)又推出了超級(jí)家庭總線(super Home Bus System,簡(jiǎn)稱S-HBS),它適用于更大的范圍,因?yàn)橐粋(gè)S-HBs系統(tǒng)可掛接數(shù)千個(gè)家庭內(nèi)部網(wǎng)。
家庭智能化要求諸多家電和網(wǎng)絡(luò)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(tīng)懂”人發(fā)出的指令,因此總線標(biāo)準(zhǔn)的物理層接口形式是智能家居亟待解決的重要問(wèn)題之一。目前比較成型的總線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議主要是美國(guó)公司提出的,包括Echelon公司的LonWorks協(xié)議、電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)的c E總線協(xié)議(cBuS)、Smart House LP的智能屋協(xié)議和X-10公司的X-10協(xié)議等。
這些協(xié)議各有優(yōu)劣。LonWorks協(xié)議是美國(guó)Echelon公司開(kāi)發(fā)并與MotoroIa和東芝公司共同倡導(dǎo)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),它支持多種物理介質(zhì),適用于雙絞線、電力線、光纜、射頻、紅外線等,并可在同一網(wǎng)絡(luò)中混合使用。LonWorks協(xié)議支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可以選用任意形式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),組網(wǎng)方式靈活。LonWorks應(yīng)用范圍主要包括樓宇自動(dòng)化、工業(yè)控制等,在組建分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方面有較好的性能,目前全球已建立的LonWorks節(jié)點(diǎn)已經(jīng)超過(guò)50萬(wàn)個(gè)。
在四種協(xié)議中,x-10是歷史最長(zhǎng)且使用最簡(jiǎn)單的一種,它于1978年誕生于美國(guó),至今仍是美國(guó)家庭自動(dòng)化的主導(dǎo)系統(tǒng)。之所以說(shuō)X-10協(xié)議簡(jiǎn)單是因?yàn)樗苯永米≌娏作為控制總線,通過(guò)電力線將各控制器與各功能接口器相連并實(shí)現(xiàn)程序控制,不必再穿墻打孔,更有利于改變結(jié)構(gòu)空間,用戶可自己動(dòng)手安裝,價(jià)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(biāo)準(zhǔn)同為歐美家庭自動(dòng)化電子產(chǎn)品的行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)。
內(nèi)部傳輸接口
智能家居系統(tǒng)內(nèi)部傳輸接口可以通過(guò)兩種傳輸途徑來(lái)實(shí)現(xiàn):其一是無(wú)線傳輸方式;其二是有線傳輸方式。目前國(guó)際上流行的物理層系列接口主要包含無(wú)線射頻(RF)、電力載波(PL)、雙絞線(RS485等)、專用線lEEEl 394、IEEEl 394b、利用lEEE1394的HAVl HAVI、藍(lán)牙技術(shù)(BlueTooth)、無(wú)線通信以太網(wǎng)(1EEE802.11)、XIO、無(wú)線通信HomeRF(Home Radio Frequency)、紅外線技術(shù)等,這些接口涵蓋了從以智能設(shè)備監(jiān)控為代表的低速數(shù)據(jù)鏈路接口和以家庭多媒體娛樂(lè)和視頻監(jiān)控為代表的高速數(shù)據(jù)鏈路接口。
無(wú)線傳輸方式最適合于家庭。目前用于家庭內(nèi)部的無(wú)線傳輸技術(shù)主要是無(wú)線通信HomeRF、藍(lán)牙技術(shù)、wAP、無(wú)線以太網(wǎng)等,而人們比較看好的是HomeRF和藍(lán)牙技術(shù)。HomeRF主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),是IEEE802.11與DEcT結(jié)合的產(chǎn)物。1999年1月5日,HomeRFI作組公布了“共享無(wú)線訪問(wèn)協(xié)議”SWAP1.O版本規(guī)范,有13家公司(包括IBM、Intel等)承諾將生產(chǎn)基于SWAP的產(chǎn)品。
藍(lán)牙(IEEE802.15)是一項(xiàng)最新標(biāo)準(zhǔn),它比無(wú)線以太網(wǎng)(IEEE802.11)更具移動(dòng)性,它能把一個(gè)設(shè)備連接到LAN和wAN,甚至支持全球漫游。此外,藍(lán)牙成本低、體積小,可用于更多的設(shè)備。
其他的技術(shù)或多或少地有些問(wèn)題。例如,IEEE802.11技術(shù)在家用市場(chǎng)的前景不太好;射頻(RF)技術(shù)成熟度高、成本低廉,穿透性也非常好,但缺點(diǎn)是沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各公司的通信協(xié)議都不一樣;紅外技術(shù)非常成熟、具有很好的靈活性和可移動(dòng)性,成本也非常低廉,但受到障礙物的限制,沒(méi)有穿透性,方向性較差,也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。
目前,由于無(wú)線射頻無(wú)需增加附加的布線資源,數(shù)據(jù)傳輸性能可靠且成本低廉,因而成為目前最現(xiàn)實(shí)和最受歡迎的物理層接口形式之一。可以預(yù)見(jiàn),隨著無(wú)線方式的逐漸成熟,它將在未來(lái)取代有線通信,成為家庭網(wǎng)絡(luò)的最佳連接方式。不過(guò)在目前,家庭布線仍然大量采用有線方式,主要包括以下三種:
第一種是家庭網(wǎng)絡(luò)布線。這是目前應(yīng)用最廣泛,但也是最麻煩的技術(shù),這種方式亟待解決的問(wèn)題是布線的方便性和如何實(shí)現(xiàn)即插即用。
第二種是利用家庭中的電話線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接,采用的技術(shù)為HomePNA(Home Phonel ineNetworking Allilance)。HomePNA旨在盡快向家庭用戶推出易于使用、成本低廉,用于解決沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接的家庭的上網(wǎng)問(wèn)題,其缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)速度較低。它支持Internet訪問(wèn),支持的接口協(xié)議包括V.90、ADSL和Cable Modem。目前,Home PNA的方案尚在制訂之中,帶寬的限制是制約該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的不利因素,但由于其網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的簡(jiǎn)易和實(shí)用,仍然極具吸引力。
第三種是利用家庭中已有的電源線傳輸數(shù)據(jù),采用的是電源線載波技術(shù)(Powerline CarrierTechnology)。該系統(tǒng)在家庭或設(shè)備內(nèi)通過(guò)120V/60Hz的電功率分配系統(tǒng)傳送信息,目前這種方式采用的通信協(xié)議主要是X-1O。采用電源線聯(lián)網(wǎng)方案的好處是不需要在家里重新布線,可利用現(xiàn)有的電源插座,因此也是家庭網(wǎng)絡(luò)研究開(kāi)發(fā)的方向之一。
特別值得一提的是IEEE1394,它是IEEE制定的計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備連接的高速通用串行數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn),它側(cè)重于線纜的連接應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)定義了介質(zhì)拓?fù)浜蛡鬏攨f(xié)議,是一個(gè)硬件、軟件集成標(biāo)準(zhǔn)。IEEE1394很可能成為未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)通用接口標(biāo)準(zhǔn),它將是下一代電腦外圍設(shè)備與消費(fèi)電子產(chǎn)品的最新接口標(biāo)準(zhǔn),目前該標(biāo)準(zhǔn)還在進(jìn)一步發(fā)展之中。隨著數(shù)字設(shè)備的廣泛使用,各種數(shù)字家電。數(shù)字AV系統(tǒng)、數(shù)字機(jī)頂盒與電腦之間的多媒體數(shù)據(jù)交換 都紛紛采用IEEE1394接口標(biāo)準(zhǔn),使得該標(biāo)準(zhǔn)成為消費(fèi)電子產(chǎn)品與電腦相連的共同界面,可實(shí)現(xiàn)電視、電影、錄放像機(jī)、音響等系統(tǒng)的全自動(dòng)控制,并可與外部ATM公共網(wǎng)絡(luò)相連,實(shí)現(xiàn)家庭與外界信息高速公路的互連。
外連互聯(lián)網(wǎng)方式
家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部互聯(lián)網(wǎng)的連接方式也可以分為有線和無(wú)線方式,但目前主要采用有線方式,包括以太網(wǎng)專線、電視同軸線纜(cable Modem)、電話線xDsL等。其中,以太網(wǎng)專線接入的造價(jià)比較高,適合于新建小區(qū);Cable Modem利用已有的有線電視網(wǎng)絡(luò),成本較低,非常適合于現(xiàn)有小區(qū)改造:XDSL與CableModem類似,也主要適合于舊小區(qū)改造。
目前有多種設(shè)備可以直接寬帶接入高速互聯(lián)網(wǎng):第一種是通過(guò)PC機(jī)接入,這是最傳統(tǒng)的方式;第二種是機(jī)頂盒(set-topBox)。從某種意義上講,這已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的機(jī)頂盒,而是機(jī)頂計(jì)算機(jī)(set-top Computer),它充當(dāng)整個(gè)家庭的娛樂(lè)中心和信息中心;第三種是藍(lán)牙網(wǎng)關(guān),或者叫藍(lán)牙接入點(diǎn)(Access Point),它把支持藍(lán)牙協(xié)議的信息家電和家庭網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)并接入高速互聯(lián)網(wǎng)中;第四種是家居控制器(IHc),人們也把它稱為家庭信息平臺(tái)(Home InformationPlatform,HIP),它既是家庭的控制中心,也是家庭的娛樂(lè)和信息中心,同時(shí)還充當(dāng)家居控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)連接的網(wǎng)關(guān),有了它,人們就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)自由地控制家里的各種電氣設(shè)備。
HIP的相關(guān)方案和標(biāo)準(zhǔn)
人們對(duì)家庭信息平臺(tái)(HIP)的基本要求是多功能集成、簡(jiǎn)便易用、安全可靠、價(jià)格低廉。一些大廠商已經(jīng)提出了有關(guān)HIP的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方案,比較主流的有以下幾種:
1.HAVl體系
HAVI(Home Audio/VideoInteroperability)這是有關(guān)家庭網(wǎng)絡(luò)中音頻/視頻電子產(chǎn)品的互聯(lián)和控制標(biāo)準(zhǔn),它以IEEE1394的底層協(xié)議為基礎(chǔ),主要實(shí)現(xiàn)HAVI設(shè)備之間數(shù)字音頻/視頻內(nèi)容的傳送以及對(duì)這些內(nèi)容的操作。
2.Jini技術(shù)
1999年1月,sun公司發(fā)布了Jini技術(shù),它提供這樣一種機(jī)制,即安全地利用Java語(yǔ)言將一組設(shè)備歸于一個(gè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò),使設(shè)備之間可隨時(shí)隨地建立聯(lián)系。
3.OSGi開(kāi)放服務(wù)網(wǎng)關(guān)
OSGi(Open Service GatewaylnitatiVe)的主要目的是為連接Internet上的商業(yè)服務(wù)和下一代智能電器定義一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn),它很可能成為智能信息家電平臺(tái)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。OSGi兼容多種局域網(wǎng)技術(shù),并包容各種無(wú)線和有線的數(shù)據(jù)及音頻/視頻本地傳輸標(biāo)準(zhǔn),如BlueTooth、HAVl、HomePNA、HomeRF、IEEE1394、電源線通信系統(tǒng)、USB等。OSGi的另一特點(diǎn)是可與其他標(biāo)準(zhǔn)并存,在物理層,OSGi與BlueTooth、HAVI、HomePNA、HomeRF、USB等標(biāo)準(zhǔn)兼容:在設(shè)備訪問(wèn)體系結(jié)構(gòu)上,OSGi與Jiini、UPnP等邏輯設(shè)備訪問(wèn)技術(shù)兼容。除此之外,OsGi還支持多種與廣域網(wǎng)的連接方式,如Modem、DsL、cabIeModem等。
關(guān)于智能家居標(biāo)準(zhǔn)、接口、協(xié)議的相關(guān)技術(shù)比較多,目前還無(wú)法簡(jiǎn)單地?cái)喽囊环N技術(shù)或哪幾種技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn),也無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)在今后的發(fā)展中,哪些技術(shù)會(huì)成為最終的標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)市場(chǎng)進(jìn)入成熟階段時(shí),那些在市場(chǎng)上占有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品必將影響標(biāo)準(zhǔn)的制定。此外,由于人類生活的多樣化、個(gè)性化,未來(lái)智能家居的設(shè)計(jì)也會(huì)因地制宜、因房制宜、因家制宜,其標(biāo)準(zhǔn)化也應(yīng)當(dāng)是高度開(kāi)放的。因此,未來(lái)智能家居的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、接口、協(xié)議必須考慮各種系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能、新系統(tǒng)與舊系統(tǒng)之間的兼容性,將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為高效的開(kāi)放型系統(tǒng),
讓每個(gè)家庭成員方便、輕松地使用,為今后進(jìn)行各項(xiàng)產(chǎn)品的改進(jìn)和功能的升級(jí)留下余地。
家庭總線是智能家居實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ),是住宅內(nèi)部的神經(jīng)系統(tǒng),其主要作用是連接家中的各種電子、電氣設(shè)備,負(fù)責(zé)將家庭內(nèi)的各種通信設(shè)備(包括安保、電話、家電、視聽(tīng)設(shè)備等)連接在一起,形成一個(gè)完整的家庭網(wǎng)絡(luò)。
日本是較早推動(dòng)智能家居發(fā)展的國(guó)家之一,它較早地提出了家庭總線系統(tǒng)(Home BusSystem,簡(jiǎn)稱HBS)的概念,成立了家庭總線(HBs)研究會(huì),并在郵政省和通產(chǎn)省的指導(dǎo)下組成了HBS標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì),制定了日本的HBs標(biāo)準(zhǔn)。按照該標(biāo)準(zhǔn),HBs系統(tǒng)由一條同軸電纜和4對(duì)雙絞線構(gòu)成,前者用于傳輸圖像信息,后者用于傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)。各類家用設(shè)備與電氣設(shè)備均按一定方式與HBs相連,這些電氣設(shè)備既可以在室內(nèi)進(jìn)行控制,也可在異地通過(guò)電話進(jìn)行遙控。為適應(yīng)大型居住社區(qū)的需要,1988年年初,日本住宅信息化推進(jìn)協(xié)會(huì)又推出了超級(jí)家庭總線(super Home Bus System,簡(jiǎn)稱S-HBS),它適用于更大的范圍,因?yàn)橐粋(gè)S-HBs系統(tǒng)可掛接數(shù)千個(gè)家庭內(nèi)部網(wǎng)。
家庭智能化要求諸多家電和網(wǎng)絡(luò)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(tīng)懂”人發(fā)出的指令,因此總線標(biāo)準(zhǔn)的物理層接口形式是智能家居亟待解決的重要問(wèn)題之一。目前比較成型的總線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議主要是美國(guó)公司提出的,包括Echelon公司的LonWorks協(xié)議、電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)的c E總線協(xié)議(cBuS)、Smart House LP的智能屋協(xié)議和X-10公司的X-10協(xié)議等。
這些協(xié)議各有優(yōu)劣。LonWorks協(xié)議是美國(guó)Echelon公司開(kāi)發(fā)并與MotoroIa和東芝公司共同倡導(dǎo)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),它支持多種物理介質(zhì),適用于雙絞線、電力線、光纜、射頻、紅外線等,并可在同一網(wǎng)絡(luò)中混合使用。LonWorks協(xié)議支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可以選用任意形式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),組網(wǎng)方式靈活。LonWorks應(yīng)用范圍主要包括樓宇自動(dòng)化、工業(yè)控制等,在組建分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方面有較好的性能,目前全球已建立的LonWorks節(jié)點(diǎn)已經(jīng)超過(guò)50萬(wàn)個(gè)。
在四種協(xié)議中,x-10是歷史最長(zhǎng)且使用最簡(jiǎn)單的一種,它于1978年誕生于美國(guó),至今仍是美國(guó)家庭自動(dòng)化的主導(dǎo)系統(tǒng)。之所以說(shuō)X-10協(xié)議簡(jiǎn)單是因?yàn)樗苯永米≌娏作為控制總線,通過(guò)電力線將各控制器與各功能接口器相連并實(shí)現(xiàn)程序控制,不必再穿墻打孔,更有利于改變結(jié)構(gòu)空間,用戶可自己動(dòng)手安裝,價(jià)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(biāo)準(zhǔn)同為歐美家庭自動(dòng)化電子產(chǎn)品的行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)。
內(nèi)部傳輸接口
智能家居系統(tǒng)內(nèi)部傳輸接口可以通過(guò)兩種傳輸途徑來(lái)實(shí)現(xiàn):其一是無(wú)線傳輸方式;其二是有線傳輸方式。目前國(guó)際上流行的物理層系列接口主要包含無(wú)線射頻(RF)、電力載波(PL)、雙絞線(RS485等)、專用線lEEEl 394、IEEEl 394b、利用lEEE1394的HAVl HAVI、藍(lán)牙技術(shù)(BlueTooth)、無(wú)線通信以太網(wǎng)(1EEE802.11)、XIO、無(wú)線通信HomeRF(Home Radio Frequency)、紅外線技術(shù)等,這些接口涵蓋了從以智能設(shè)備監(jiān)控為代表的低速數(shù)據(jù)鏈路接口和以家庭多媒體娛樂(lè)和視頻監(jiān)控為代表的高速數(shù)據(jù)鏈路接口。
無(wú)線傳輸方式最適合于家庭。目前用于家庭內(nèi)部的無(wú)線傳輸技術(shù)主要是無(wú)線通信HomeRF、藍(lán)牙技術(shù)、wAP、無(wú)線以太網(wǎng)等,而人們比較看好的是HomeRF和藍(lán)牙技術(shù)。HomeRF主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),是IEEE802.11與DEcT結(jié)合的產(chǎn)物。1999年1月5日,HomeRFI作組公布了“共享無(wú)線訪問(wèn)協(xié)議”SWAP1.O版本規(guī)范,有13家公司(包括IBM、Intel等)承諾將生產(chǎn)基于SWAP的產(chǎn)品。
藍(lán)牙(IEEE802.15)是一項(xiàng)最新標(biāo)準(zhǔn),它比無(wú)線以太網(wǎng)(IEEE802.11)更具移動(dòng)性,它能把一個(gè)設(shè)備連接到LAN和wAN,甚至支持全球漫游。此外,藍(lán)牙成本低、體積小,可用于更多的設(shè)備。
其他的技術(shù)或多或少地有些問(wèn)題。例如,IEEE802.11技術(shù)在家用市場(chǎng)的前景不太好;射頻(RF)技術(shù)成熟度高、成本低廉,穿透性也非常好,但缺點(diǎn)是沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各公司的通信協(xié)議都不一樣;紅外技術(shù)非常成熟、具有很好的靈活性和可移動(dòng)性,成本也非常低廉,但受到障礙物的限制,沒(méi)有穿透性,方向性較差,也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。
目前,由于無(wú)線射頻無(wú)需增加附加的布線資源,數(shù)據(jù)傳輸性能可靠且成本低廉,因而成為目前最現(xiàn)實(shí)和最受歡迎的物理層接口形式之一。可以預(yù)見(jiàn),隨著無(wú)線方式的逐漸成熟,它將在未來(lái)取代有線通信,成為家庭網(wǎng)絡(luò)的最佳連接方式。不過(guò)在目前,家庭布線仍然大量采用有線方式,主要包括以下三種:
第一種是家庭網(wǎng)絡(luò)布線。這是目前應(yīng)用最廣泛,但也是最麻煩的技術(shù),這種方式亟待解決的問(wèn)題是布線的方便性和如何實(shí)現(xiàn)即插即用。
第二種是利用家庭中的電話線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接,采用的技術(shù)為HomePNA(Home Phonel ineNetworking Allilance)。HomePNA旨在盡快向家庭用戶推出易于使用、成本低廉,用于解決沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接的家庭的上網(wǎng)問(wèn)題,其缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)速度較低。它支持Internet訪問(wèn),支持的接口協(xié)議包括V.90、ADSL和Cable Modem。目前,Home PNA的方案尚在制訂之中,帶寬的限制是制約該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的不利因素,但由于其網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的簡(jiǎn)易和實(shí)用,仍然極具吸引力。
第三種是利用家庭中已有的電源線傳輸數(shù)據(jù),采用的是電源線載波技術(shù)(Powerline CarrierTechnology)。該系統(tǒng)在家庭或設(shè)備內(nèi)通過(guò)120V/60Hz的電功率分配系統(tǒng)傳送信息,目前這種方式采用的通信協(xié)議主要是X-1O。采用電源線聯(lián)網(wǎng)方案的好處是不需要在家里重新布線,可利用現(xiàn)有的電源插座,因此也是家庭網(wǎng)絡(luò)研究開(kāi)發(fā)的方向之一。
特別值得一提的是IEEE1394,它是IEEE制定的計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備連接的高速通用串行數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn),它側(cè)重于線纜的連接應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)定義了介質(zhì)拓?fù)浜蛡鬏攨f(xié)議,是一個(gè)硬件、軟件集成標(biāo)準(zhǔn)。IEEE1394很可能成為未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)通用接口標(biāo)準(zhǔn),它將是下一代電腦外圍設(shè)備與消費(fèi)電子產(chǎn)品的最新接口標(biāo)準(zhǔn),目前該標(biāo)準(zhǔn)還在進(jìn)一步發(fā)展之中。隨著數(shù)字設(shè)備的廣泛使用,各種數(shù)字家電。數(shù)字AV系統(tǒng)、數(shù)字機(jī)頂盒與電腦之間的多媒體數(shù)據(jù)交換 都紛紛采用IEEE1394接口標(biāo)準(zhǔn),使得該標(biāo)準(zhǔn)成為消費(fèi)電子產(chǎn)品與電腦相連的共同界面,可實(shí)現(xiàn)電視、電影、錄放像機(jī)、音響等系統(tǒng)的全自動(dòng)控制,并可與外部ATM公共網(wǎng)絡(luò)相連,實(shí)現(xiàn)家庭與外界信息高速公路的互連。
外連互聯(lián)網(wǎng)方式
家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部互聯(lián)網(wǎng)的連接方式也可以分為有線和無(wú)線方式,但目前主要采用有線方式,包括以太網(wǎng)專線、電視同軸線纜(cable Modem)、電話線xDsL等。其中,以太網(wǎng)專線接入的造價(jià)比較高,適合于新建小區(qū);Cable Modem利用已有的有線電視網(wǎng)絡(luò),成本較低,非常適合于現(xiàn)有小區(qū)改造:XDSL與CableModem類似,也主要適合于舊小區(qū)改造。
目前有多種設(shè)備可以直接寬帶接入高速互聯(lián)網(wǎng):第一種是通過(guò)PC機(jī)接入,這是最傳統(tǒng)的方式;第二種是機(jī)頂盒(set-topBox)。從某種意義上講,這已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的機(jī)頂盒,而是機(jī)頂計(jì)算機(jī)(set-top Computer),它充當(dāng)整個(gè)家庭的娛樂(lè)中心和信息中心;第三種是藍(lán)牙網(wǎng)關(guān),或者叫藍(lán)牙接入點(diǎn)(Access Point),它把支持藍(lán)牙協(xié)議的信息家電和家庭網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)并接入高速互聯(lián)網(wǎng)中;第四種是家居控制器(IHc),人們也把它稱為家庭信息平臺(tái)(Home InformationPlatform,HIP),它既是家庭的控制中心,也是家庭的娛樂(lè)和信息中心,同時(shí)還充當(dāng)家居控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)連接的網(wǎng)關(guān),有了它,人們就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)自由地控制家里的各種電氣設(shè)備。
HIP的相關(guān)方案和標(biāo)準(zhǔn)
人們對(duì)家庭信息平臺(tái)(HIP)的基本要求是多功能集成、簡(jiǎn)便易用、安全可靠、價(jià)格低廉。一些大廠商已經(jīng)提出了有關(guān)HIP的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方案,比較主流的有以下幾種:
1.HAVl體系
HAVI(Home Audio/VideoInteroperability)這是有關(guān)家庭網(wǎng)絡(luò)中音頻/視頻電子產(chǎn)品的互聯(lián)和控制標(biāo)準(zhǔn),它以IEEE1394的底層協(xié)議為基礎(chǔ),主要實(shí)現(xiàn)HAVI設(shè)備之間數(shù)字音頻/視頻內(nèi)容的傳送以及對(duì)這些內(nèi)容的操作。
2.Jini技術(shù)
1999年1月,sun公司發(fā)布了Jini技術(shù),它提供這樣一種機(jī)制,即安全地利用Java語(yǔ)言將一組設(shè)備歸于一個(gè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò),使設(shè)備之間可隨時(shí)隨地建立聯(lián)系。
3.OSGi開(kāi)放服務(wù)網(wǎng)關(guān)
OSGi(Open Service GatewaylnitatiVe)的主要目的是為連接Internet上的商業(yè)服務(wù)和下一代智能電器定義一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn),它很可能成為智能信息家電平臺(tái)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。OSGi兼容多種局域網(wǎng)技術(shù),并包容各種無(wú)線和有線的數(shù)據(jù)及音頻/視頻本地傳輸標(biāo)準(zhǔn),如BlueTooth、HAVl、HomePNA、HomeRF、IEEE1394、電源線通信系統(tǒng)、USB等。OSGi的另一特點(diǎn)是可與其他標(biāo)準(zhǔn)并存,在物理層,OSGi與BlueTooth、HAVI、HomePNA、HomeRF、USB等標(biāo)準(zhǔn)兼容:在設(shè)備訪問(wèn)體系結(jié)構(gòu)上,OSGi與Jiini、UPnP等邏輯設(shè)備訪問(wèn)技術(shù)兼容。除此之外,OsGi還支持多種與廣域網(wǎng)的連接方式,如Modem、DsL、cabIeModem等。
關(guān)于智能家居標(biāo)準(zhǔn)、接口、協(xié)議的相關(guān)技術(shù)比較多,目前還無(wú)法簡(jiǎn)單地?cái)喽囊环N技術(shù)或哪幾種技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn),也無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)在今后的發(fā)展中,哪些技術(shù)會(huì)成為最終的標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)市場(chǎng)進(jìn)入成熟階段時(shí),那些在市場(chǎng)上占有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品必將影響標(biāo)準(zhǔn)的制定。此外,由于人類生活的多樣化、個(gè)性化,未來(lái)智能家居的設(shè)計(jì)也會(huì)因地制宜、因房制宜、因家制宜,其標(biāo)準(zhǔn)化也應(yīng)當(dāng)是高度開(kāi)放的。因此,未來(lái)智能家居的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、接口、協(xié)議必須考慮各種系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能、新系統(tǒng)與舊系統(tǒng)之間的兼容性,將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為高效的開(kāi)放型系統(tǒng),
讓每個(gè)家庭成員方便、輕松地使用,為今后進(jìn)行各項(xiàng)產(chǎn)品的改進(jìn)和功能的升級(jí)留下余地。