多通信媒質信息家電網(wǎng)絡控制器的研究

發(fā)布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數(shù):410

作者：哈爾濱工業(yè)大學

張東來徐殿國牟英峰劉紅

來源：《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》

摘要：提供一種新的基于多通信媒質和統(tǒng)一應用層協(xié)議的家庭網(wǎng)關。該網(wǎng)關可用于家電的控制和其它的聲、視頻設備，低成本、無需或只需很少的連接線、可靠性高；可通過電力線、電話線、以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡等進行數(shù)據(jù)通信，用戶可以通過internet瀏覽器、電話線pc進行控制；來自internet/intranet的控制信息流能夠被接收并轉換成通用的rs232/rs485協(xié)議，使得絕大多數(shù)單片機可以處理這些數(shù)據(jù)。網(wǎng)關還提供了bluetooth和usb的接口，能夠在用戶和家電之間方便地建立連接，無需考慮多樣的底層協(xié)議，為家庭自動化、分布式系統(tǒng)、機器人控制等提供了有效的網(wǎng)絡解決方案。

關鍵詞：信息家電

家庭網(wǎng)關電力線通信以太網(wǎng) 消費電子總線

引言

隨著科技的進步以及對生產(chǎn)質量要求的不斷提高，人們對家電的選擇和使用已經(jīng)從只關心家電的單項功能轉向追求家電品位和控制的便捷性。信息技術和網(wǎng)絡化技術的發(fā)展為家用電器居家環(huán)境集中控制和遠程調控提供了可能。將信息技術與家電控制技術相融合，在更大程度上實現(xiàn)家庭生活的信息化和自動化，滿足人們舒適、高節(jié)奏的生活需要[1,2]，使所有的消費電子產(chǎn)品具有了連入網(wǎng)終的能力，正是消費類電子產(chǎn)品下一步的發(fā)展趨勢[3]。家電的網(wǎng)絡化將給已趨飽和家電消費市場帶來新的需求。對這方面的進一步研究使得人們的生活方式、工作方式以及思維方式都發(fā)生了巨大的變化，同時也刺激人們對各種數(shù)據(jù)源和網(wǎng)絡服務需求日益增長，為信息社會注入新的生機和活力，具有重要的理論、實用和商用價值[4～6]。

1 “網(wǎng)絡信息家電”領域存在的問題

現(xiàn)有家電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在操作方式及方便使用方面離用戶的要求還有一定的差距，問題主要表現(xiàn)在：家庭內部各部分的通信協(xié)議不同，難以構成一個統(tǒng)一的家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)，無法在應用層為用戶提供方便統(tǒng)一的使用界面，進而延緩了相關市場的普及和家庭網(wǎng)絡化的進程。提供一個兼容各種底層協(xié)議的面向開發(fā)應用的接口技術，從而實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡的互操作性，是當前技術團體研究的熱點，同時也是家庭網(wǎng)絡進一步發(fā)展的關鍵[7]。

（1）現(xiàn)有協(xié)議和目前的網(wǎng)絡家電構想的缺陷與不足

目前沒有統(tǒng)一的應用層通信協(xié)議標準出現(xiàn)，大多數(shù)網(wǎng)絡家電產(chǎn)品需要家電廠家的配合，所以在技術上具有較大的依速程度；而家電廠家往往不愿公開自己的技術秘密，網(wǎng)絡家電產(chǎn)品的不兼容性造成網(wǎng)絡技術推廣的障礙。

①目前家電網(wǎng)絡控制設備的研制焦點是家電控制中心，并以此促成與多廠家之間的合作關系。這種構想本身僅適合一個廠家。由于它的不開放性，若其他廠家配備該網(wǎng)關，則控制的方式和策略、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃懈袷皆谙喈敶蟮某绦蛏弦搹S家保持一致。這一方面限制了各廠家產(chǎn)品的特點和合作的積極性，另一方面相當于公布了各廠家的傳輸控制數(shù)據(jù)格式，不利于廠家之間的競爭。②用戶對通信媒質要求的特殊性/多樣性帶來許多問題。因為成本問題，在家庭內部數(shù)據(jù)網(wǎng)中傳播媒質可能選擇rs485；為減輕線連之間的施工和維護等負擔，亦可能選擇power

line或其它無線傳輸方式。多通信媒質的嵌入式通信系統(tǒng)可適應不同消費者的需求。

（2）利用已有網(wǎng)絡設備對非家庭單元的家電控制

在辦公室和其他機關等環(huán)境中，由于ethernet局域網(wǎng)絡的普及，可直接應用現(xiàn)有的局域網(wǎng)，而不必占用電話線路。局域網(wǎng)中的控制更加快捷、有效和靈活，可以獨立編排局域網(wǎng)內部的控制策略，這要求通信媒質是可選的。

（3）各廠家各自為戰(zhàn)帶來的問題和機會