智能家居網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要方案分析

摘 要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及我國人民生活水平的逐漸提升，我國對于家居的要求也在不斷的提升過程中，在我國的家居行業(yè)發(fā)展過程中，智能家居已經(jīng)逐漸的在我國普及開來。人們借助智能家居能夠更好的享受生活。智能家居能夠給人們帶來更加多元化的家居體驗。文章針對智能家的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述，希望通過文章的闡述和分析能夠為我國的智能家居相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的提升和發(fā)展貢獻(xiàn)力量，同時也為我國的家居行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：智能家居；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；方案；無線網(wǎng)絡(luò)；嵌入式

我國的科學(xué)技術(shù)的持續(xù)不斷發(fā)展已經(jīng)逐漸的改變了我國人民對于家居環(huán)境的追求。從前我國的人民追求的家居環(huán)境是豪華、大氣，同時還要能夠體現(xiàn)人民的富裕程度，但是現(xiàn)在我國的人民不再單一的追求家居環(huán)境的豪華程度，而是青睞家居的智能化控制。這主要是因為家居的智能化控制能夠帶來不同的多元家居享受，為人們帶來更加便捷以及安全舒適的生活。智能家居主要的基礎(chǔ)還是家，同時一系列自動化的控制，智能化的控制來不斷的改善住宅環(huán)境，讓家居的作用更加的高效，更加的舒適以及更加的安全。智能家居的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要是通過一套完整的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)來實現(xiàn)家庭基本通信，家庭的主要生活設(shè)備以及家庭的安全防護(hù)等的串聯(lián)，統(tǒng)一集中控制?，F(xiàn)階段我國的家居智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要技術(shù)攻關(guān)在于家庭主控制器的強(qiáng)大兼容性能，要讓智能家居的控制系統(tǒng)愛最大程度上滿足人們的生活需要。這一問題的處理或者解決方案有三個。第一個是PC架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)控制；第二個是單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制；第三個是嵌入式的網(wǎng)絡(luò)控制。實現(xiàn)上述三種方案的技術(shù)主要有三個。第一個是有限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；第二個是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；第三個是電力載波技術(shù)。通過上述三種技術(shù)的合理有效應(yīng)用能夠愛很大程度上處理上述的三種技術(shù)方案。

1 我國智能家居的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成

在一般情況下，一套完整的智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要有五個組成部分。第一個是照明智能控制系統(tǒng)；第二個是電器智能控制系統(tǒng)；第三個是安防門智能控制系統(tǒng)；第四個是消防報警智能控制系統(tǒng)；第五個是遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)層面上，家居智能控制系統(tǒng)主要有三個層次。第一個層次是應(yīng)用層；第二個層次是網(wǎng)絡(luò)層；第三個層次是物理層。其中的應(yīng)用層主要指的是各種照明以及家用電器，同時還包括了各種智能終端設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層主要指的是控制系統(tǒng)中的控制網(wǎng)絡(luò)以及音頻和視頻控制網(wǎng)絡(luò)；物理層主要指的是控制系統(tǒng)中的各種各樣的傳輸媒介，例如電力線或者是電話線等。這些控制系統(tǒng)的組成部分能夠有效的連接并且實現(xiàn)家居智能的網(wǎng)絡(luò)控制，這就包括了遠(yuǎn)程智能控制；聯(lián)動智能控制和集中智能控制等。

2 我國智能家居的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要處理解決方案

關(guān)于我國智能家居的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要處理解決方案的闡述和分析，文章主要從三個方面進(jìn)行分析。第一個方面是智能控制系統(tǒng)基于PC構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。第二個方面是智能控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。第三個方面是智能控制系統(tǒng)基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述。

2.1 方案一：智能控制系統(tǒng)基于PC構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

PC架構(gòu)的智能控制系統(tǒng)主要的控制方式是家用電腦。將家用電腦作為主要的控制器進(jìn)行使用。通過對于家居系統(tǒng)中的各種總線以太網(wǎng)形式的連接，家用電腦的作用就可以是一個網(wǎng)關(guān)或者終端處理器。家用電腦實現(xiàn)上述的功能需要專門安裝相應(yīng)的智能控制軟件，通過專用軟件來進(jìn)行家居的智能控制。這種控制方案的優(yōu)勢在于技術(shù)開發(fā)需要的周期較短，同時技術(shù)開發(fā)的難度較低。但是這種方案的缺點是需要電腦二十四小時保持開機(jī)狀態(tài)，無形中造成了電能的浪費，提升了控制成本。

2.2 方案二：智能控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要的技術(shù)核心就是單片機(jī)的有效科學(xué)使用，同時輔助相應(yīng)的專業(yè)定制硬件以及軟件，這樣就基本構(gòu)成了智能控制系統(tǒng)。這一控制系統(tǒng)的優(yōu)點在于其實用性能較高，便于操作使用，同時具有很強(qiáng)的技術(shù)專業(yè)性。但是伴隨著我國家居智能控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，單一的單片機(jī)系統(tǒng)控制已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)階段的使用需求，需要進(jìn)行多機(jī)聯(lián)動，這樣就會造成了家居電路在設(shè)計過程中出現(xiàn)復(fù)雜化，設(shè)備的控制穩(wěn)定性由于電路的復(fù)雜程度提升二降低。同時也不具備較強(qiáng)的擴(kuò)展能力。

2.3 方案三：智能控制系統(tǒng)基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

嵌入式的網(wǎng)絡(luò)智能控制主要的技術(shù)點就是嵌入式系統(tǒng)的合理有效利用。我們在進(jìn)行智能網(wǎng)絡(luò)控制的過程中會專門的進(jìn)行控制器嵌入式設(shè)計，通過控制平臺來進(jìn)行家居智能控制。這種控制方案能夠?qū)?nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)有效的進(jìn)行連接和控制。嵌入式的網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點在于能夠使用在控制系統(tǒng)較為復(fù)雜的環(huán)境下，同時有很強(qiáng)的擴(kuò)展性能，對于能源的消耗較低，控制結(jié)構(gòu)較為簡便。但是這一控制系統(tǒng)的也有較為明顯的缺點。第一個是系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)周期過長；第二點是這一系統(tǒng)的研發(fā)成本較高，同時現(xiàn)階段還沒有較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制和管理。

3 我國智能家居的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨?/p>

關(guān)于我國智能家居的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨傅年U述和分析，文章主要從兩個方面進(jìn)行論述。第一個方面是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨钢械男切徒Y(jié)構(gòu)。第二個方面是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨钢械目偩€型結(jié)構(gòu)。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨钢械男切徒Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨钢械男切徒Y(jié)構(gòu)主要指的是家居控制系統(tǒng)中的家用電器以及相應(yīng)的傳感器的連接形式是星型連接。中央節(jié)點為系統(tǒng)的主要控制器，其他的分布節(jié)點和各個控制點進(jìn)行連接。這種結(jié)構(gòu)較為簡單，便于控制網(wǎng)絡(luò)的連接。同時具有很小的網(wǎng)絡(luò)延遲，可靠性能較強(qiáng)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨钢械目偩€型結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨钢械目偩€結(jié)構(gòu)主要是每一個控制點和傳感器都在總線上進(jìn)行連接。每一個控制點的功能和地位是平等的，采用串聯(lián)的形式進(jìn)行控制傳遞。這一結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于能夠使用更少的電纜進(jìn)行連接，便于控制系統(tǒng)的連接。但是這種結(jié)構(gòu)維修較為困難。

4 我國智能家居網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的未來主要發(fā)展方向

家庭網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的原則是使用方便、安裝簡單，不需要額外布線、擴(kuò)展性好。所以只有那些無線，或利用電力線和電話線的技術(shù)才比較符合家庭的要求。如今智能家居產(chǎn)業(yè)界所體現(xiàn)的三大技術(shù)趨勢是領(lǐng)先的無線移動；網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；不依靠PC的獨立形態(tài)。而推進(jìn)這個發(fā)展趨勢的正是無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，因此嵌入式無線智能家居網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是未來智能家居的發(fā)展方向，它能夠提供標(biāo)準(zhǔn)化接口和無線網(wǎng)絡(luò)互連功能，而且可以通過嵌入式通信協(xié)議的實現(xiàn)，使得系統(tǒng)能夠脫離傳統(tǒng)PC，從而使智能家居行業(yè)也跨入后“PC”時代。

參考文獻(xiàn)

[1]侯俊，吳成東，袁中甲，等.基于ZigBee的智能家居安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].機(jī)電工程，2009，26（1）：67-7O.

[2]曹建剛，王鳴.基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)[J].安徽工程科技學(xué)院學(xué)報，2006，21（4）：43-47.

[3]Bertseh I A.DevelopmentTools for Home Automation[J].IEEE Trans.

On ConsumerElectronies，1990，36（4）：854-858.

[4]徐敏.基于嵌入式TCP/IP系統(tǒng)的智能家居實現(xiàn)[J].安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，7（4）：20-23.

[5]劉寧，歸奕紅.嵌入式智能家居系統(tǒng)設(shè)計方案[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2008，24（5）：60-61.