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摘 要：随着家庭用数字设备的增加，家居智能化系统已从最初的家居综合布线及安保系统发展成为整合了灯光照明、中央空调等家庭机电设备控制的综合系统，并通过系统集成平台对家庭信息设备、音视频设备、环境控制系统等进行统一管理、协调和控制，实现各系统间的资源共享、协同工作及与家庭外部的通信。 █引言 “随着PC机、笔记本电脑、打印机、数字电视、手机、PDA、数码相机、MP3播放器、CD/DVD视盘机、便携式媒体中心PMC（Portable Media Center）、个人视频录放器PVR（Personal Video Recorder）、STB（Set Top Box）等数字设备在家庭消费中所占比重的增加，人们对构建一个实现PC机与电视、音响等家电互联互通且内容共享的数字家庭网络的需求日趋迫切。数字家庭由此开始登上了历史的舞台。” ●1984年，美国的第一座智能建筑诞生； ●1994年，数字家庭概念的诞生； ●1997年，比尔盖茨历时七年花费巨资在华盛顿湖畔建造的智能化豪宅完成； ●1999年3月，由IBM发起的OSGI（Open services Gateway initiative开放业务网关）联盟成立； ●1999年10月，以微软为主导的UPnP（Universal Plug and Play 即插即用）论坛成立； ●2003年7月，DHWG数字家庭工作组成立（DHWG：Digital Home Work Group）； ●2003年7月，中国闪联——信息设备资源共享协同服务联盟（IGRS：Intelligent Grouping and Resource Sharing Alliance）成立； ●2003年7月，中国E家佳(ITopHome家庭网络标准产业联盟) 成立； ●2004年，DLNA数字生活网络联盟（Digital Living Network Alliance）成立； ●2005年12月，中国“居住小区智能化系统建设要点与技术导则”（修订稿）颁布实施。 这些联盟、论坛、标准、规范的成立和诞生标志着家庭智能化和数字化将成为我们未来生活的主题。 近些年来，国际、国内的专家学者和产品制造商对于家居智能化给出了不同的定义，将这些定义进行综合以后，可以比较全面、完整的勾勒出家居智能化的概貌。但它究竟应具有哪些功能，如何实现这些功能，使用者的需要到底是什么，却始终是产品制造商乃至专家、学者不断探索和追寻的问题。 在我国，家居智能化系统已从最初的家居综合布线及安保系统，发展成为现今整合了家居灯光照明、家用中央空调等家庭机电设备控制的综合系统。有些较为高级的家居智能化系统还包括了对家庭影音设备的控制，并实现了联动控制等功能。在人机接口的操作介面上，既有保留了传统外观的智能灯光开关，也有采用液晶显示器及触摸屏的壁挂式或可移动终端。 在家庭生活中，数字、信息、控制将融合成为一个整体，家居智能化系统也不能离开数字家电或信息家电而独立存在，因此我们在构建家居智能化系统时，需要建立一个系统集成平台，它是相关标准、协议或规范的集合，以一台网络网关设备，或一台信息家电，或一台专用的平台服务器作为技术实现或宿主。通过系统集成平台对家庭的信息设备、音视频设备、环境控制系统等进行统一管理、协调和控制，可实现各系统间的资源共享、协同工作及与家庭外部的通信。 █家居智能化系统集成平台的主要任务 为了达到在“任何时间、任何地点”能够对“任何内容、任何设备” 实现沟通与控制，就必需实现家居各个系统或设备的融合，即计算机设备（Computers）、消费电子设备（Consumer electronics）和通信设备（Communication devices）的3C融合，达到资源共享、协同工作和随时随地的信息交流和控制。因此家居智能化系统需要一个能够实现这种整合的系统集成平台。 就整合的信息类型看，系统集成平台需要处理或管理的信息包括： ●流媒体信息，如音频、视频信息； ●数字信息，如图、表、文字等； ●控制信息，如设备状态、环境参数等； 就整合的设备类型看，系统集成平台需要处理或管理的设备或系统包括： ●音视频设备：DVD、CD、DVR、电视接收机、机顶盒、电话机、对讲门铃等； ●数字设备：家庭网络及网关、一台或多台个人计算机、信息终端、打印机、传真机； ●机电设备：家庭供电系统、空调系统、供排水系统、安防系统、自动门窗、通排风系统、灯光窗帘控制系统、身份识别及门禁设备，以及洗衣机、电冰箱、厨房设备等。 上述信息或设备将在智能化系统的传感器、执行器、信息网络、数据网络、控制网络、智能化系统服务器、各种终端设备的控制下，实现信息和数据的共享，并根据设定的程序、算法、参数自动或智能的运行。 █家居智能化系统集成平台的表现形式 不同的产品制造商会根据自己的产品特点和优势，决定采用何种技术来实现家居智能化系统的集成平台。可以是：家庭网关；数字机顶盒；家用DVR（数字硬盘录像机）；智能电冰箱；高级的楼宇可视对讲机；影音管理主机或者是专用的家居智能化系统服务器。 无论采用何种技术实现系统集成平台，都应具有丰富的硬件接口和丰富的通信协议驱动程序或开放的驱动程序接口协议，以使第三方产品可以无缝的接入系统集成平台。主要的硬件接口应包括：以太网接口：RJ45，10M/100M自适应或1000M；串行通信接口：RS－232/RS－485；串行通信接口：USB 2.0；显示器接口：RGB/DVI；键盘、鼠标接口：PS2；音频输入/输出接口。 可选的硬件接口包括：无线以太网：802.11b/g；现场总线接口：LonWorks/EIB/CAN；视频输入/输出接口等；模拟量接口：DIO/AIO。 主要通信协议驱动程序应包括：标准的TCP/IP；标准Modbus；USB 2.0 即插即用协议；LonWorks的LonTalk协议；EIB总线协议；CAN Open 2.0协议；DALI等照明总线协议。 设备驱动程序应提供家居常用电器，如空调系统、电冰箱、电视机、洗衣机、音响系统、安防系统、对讲系统、门禁系统等的主流品牌产品的通信和控制驱动程序。 █家居智能化系统集成平台的应用现状 目前，在高档别墅住宅中，内容和功能相对比较完整的家居智能化系统，其智能化系统集成平台主要采用用于会议系统的中控产品，如快思聪、AMX。由于这些产品固有的专用性和局限性，需要由产品供应商针对家居智能化产品或系统度身定制编写接口程序和控制软件，使得第三方或最终用户很难、甚至无法修改系统配置参数或控制介面，导致这类家居智能化系统不尽人意的地方较多, 并且这些专用产品的成本很高，难以普及。理想的解决方案是采用专门为家居智能化设计的系统集成平台。 █家居智能化系统集成平台的发展前景 截至目前，家居智能化多注重对家庭照明、空调、安防、机电设备等系统的控制，具有楼宇BA（建筑智能化）系统的特征，而对于家庭的各种音视频信息，如电视、广播、媒体播放器、电话等信息的处理、交换和控制则相对较少。没有充分发挥和体现智能化系统的信息共享和整合能力。随着信息家电、网络家电的发展和普及，对于音视频等流媒体信息的共享和控制的需求将越来越迫切，必将成为家居智能化技术的新机遇和挑战。 随着各种相关协议、开放式标准的制订和推广，家庭内部的各种设施、设备和电器本身的数字化和智能化程度也将越来越高，相互间的信息交流、资源共享、互联互控也会更加简单、容易。 以OSGi（Open services Gateway initiative）为例。这个开放的标准化组织于1999年3月成立，当时定名为“互操作联盟”（Connected Alliance），该组织及其标准的主要目标是使服务提供商通过住宅网关为各种家庭智能设备提供互操作服务。目前已逐渐成为为建筑、交通工具、移动电话及其他环境下所有类型网络设备的应用程序和服务进行传递和远程管理的开放式服务平台。其标准及规范的版本也已经推出了R4版。 相关的标准化组织和联盟还有在本文开头提到的以信息家电为工作目标的中国的“闪联”、“E佳家”、北美的开放式控制网络“LonMark”等。 一些新闻报道和相关的技术文章显示，包括联想、海尔在内的国内一些产品制造商已经开始研究和开发家居智能化系统集成平台。相信在不久的将来，人们就可以享受到通过家居智能化系统集成平台，将家居的各种设施、设备、电器整合为一体后所带来的舒适、安全、绿色、节能的居住环境。 █参考文献 ⑴林治.数字家庭背后的战役.《现代传输》，2007⑴ █作者张海峰简介 上海市电子学会建筑智能化分会会员，上海市信息家电行业协会会员，《智能家居设计与施工》副主编。