面向移动互联网的智能家居系统研究.pdf
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1、。,。篙馨懋惹鬈撼:翟警叠:眄季瑟_ 夏可口丽4 7 4 C 哪p u t e rM e 鹪u r e m e n t C o n t m Il 开,二、r I 了,I-,Jl文章编号:1 6 7 1 4 5 9 8(2 0 1 2)0 2 0 4 7 4 一0 3中图分类号:T P 2 7 3文献标识码:A面向移动互联网的智能家居系统研究邰鹏飞1,王言占2,张宝儒3(1 浙江万里学院电子信息学院,浙江宁波3 1 5 1 0 0;2 北京市电信公司网络监控中心,北京1 0 0 0 1 0;3 宁夏银川兴庆区石油管道基地长庆输油气分公司,宁夏银川7 5 0 0 0 6)摘要:智能家居是未来家居的
2、发展方向l3 G 时代的到来和移动互联网的快速发展,为智能家居远程控制和应用构建了高速的通信平台I 面向移动互联嘲构建智能家居系统是物联网大潮下智能家居发展的一个制高点l 首先对目前智能家居系统的主要联网技术标准进行了研究。提出了采用家庭控制软总线的多协议适配机制解决智能家居系统多标准多底层通信平台的融合问题;家庭控制软总线同时提供了智能家庭应用与移动互联网之间的高速通信接口 基于家庭控制软总线给出了面向移动互联网的智能家居系统组嘲方案并描述了方案中主要模块的实现方法;该方案相对于传统技术有两个显著的特点:基于移动网络的高速远程智能家庭应用和多平台无缝集成。关键词:智能家居I 移动互联网#多平
3、台M o b i I eI n t e r n e to“e n t e dS m a r tH o m eS v s t e m sS h a oP e n g f e i l,W a n gZ h e 2,Z h a n gB a o r u 3(1 F a c u l t yo fE l e c t r o n i ca n dI n f o m a t i o nE n g i n e e r i n g,Z W U,N i n g b o3 1 5 1 0 0,C h i n a;2 N e t w o r kM o n i t o r i n gC e n t e r,B e 巧i
4、 n gT e l e c o m C o r p,B e 巧i n g1 0 0 0 1 0,C h i n a;3 C h a n g X i n gG a sa n do i lB r a n c ho ft h eX i n g Q i n g0 i lP i p e l i n e sB a s e,Y i n c h u a n7 5 0 0 0 6,C h i n a)A h t r 舵t:s m a r t、H o m ei st h ef u t u r eo fh o m ea p p l i c a t i o n s?w i t ht h er a p i dd e v
5、 e l o p m e n to f3 Gm o b i l eI n t e m e t,i tp r o v i d e sah i g h s p e e dc o m m u n i c a t i o np l a t f o 咖f o rt h er e m o t ec o n t r o lo ft h ei n t e l l i g e n th o m e sa n dt ob u i l dp o w e r f u Ih o m ea p p l i c a t i o n s(沁n s t r u c t i o no ft h es m a r th o m e
6、s y s t e m so r i e n t e dt ot h em o b i l eI n t e m e ti so n eo ft h et i d e sw i t h i nt h ee no ft h eI n t e m e to fT h i n g s F i r s t l y,m o s to ft h ew i d e l yu s e ds m a r th o m en e t w o r k i n gt e c h n o l o g i e si sd i s c u s s e d,a n dau n i v e r s a lm u l t i p
7、 l ep r o t o c o l sm a t c h i n gm e c h a n i s mc a l l e da sh o m ec o n t r o ls o f t w a r eb u si Sp r o p e dt oi n t e g r a t et h e s ed i f f e r e n tc o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d sa n dh a r d w a r ep l a t f o 姗si n t oones m a r th o m es y s t e m T h eh o m ec o n t
8、 r o lf t w a r eb u sa l s op m v i d e sah i g h s p e e dc o m m u n i c a l i o ni n t e r|a c et ol i n kh o m ea p p l i c a t i o n st ot h em o b 订eI n t e m e t B a s i n go nt h es u p p o s e dh o m ec o n t r o ls o f t w a r eb u st e c h n o l o g y,am o b i l eI n t e m e to r i e n t
9、 e ds m a r th o m en e t w o r k i n gs o l u t i o ni sg i v e na n dd e t a i l e di n f o m a t i o na r ed i s c u s s e df o rt h ei m p l e m e n t a t i o no ft h em a i nc o m p o n e n t s T h i s I u t i o nh st、f e a t u r e s:h i g h s p e e dh o m ea p p l i c a t i o n ss u p p o r t
10、e db ym o b i l en e t w o f ka n ds e a m l e s si n t e g r a t i o no ft h em u I“p I ec o m m u n i c a t i o np l a t f o 咖s K e yw o r d s:s m a r th o m e s;m o b i l ei n t e m e t m u l t i p l a t f o m0引言随着社会经济和科学技术的发展,社会信息化程度越来越高。三网合一”、“三屏合一”等新概念不断提出,智能家居成为未来家居的发展方向 1 。伴随着新一代信息技术的重点物联网技术
11、被纳入第十二个五年规划的战略性新兴产业当中,这个目前广受关注的高新技术引起了智能家居业内人士的热议。在刚刚出台的国家发展“十二一五”规划中,智能家居是物联网技术的第三大应用领域,而与智能家居密切相关的智能电网足物联网技术的第一大应用领域。物联网大潮下的智能家居行业在中国乃至全世界都有广阔的前景,是一个朝阳的行业,就目前的发展趋势分析,预计在今后的几年内全世界将有近亿的家庭构建智能、舒适、高效的家居生活。因此智能家居正在成为一个大的产业。它蕴含着巨大的市场潜力。在智能家居系统中。面向移动终端的远程智能控制和应用收疆日期:2 0 l l 0 9 一o l;修回日期:2 0 1 1 1 0 一2 7
12、。作者简介:邵鹏弋,男,副教授主要从事通信嘲络、自动化控制系统等方向的研究。是一个重要的内容。在3 G 环境下随着移动互联网的快速发展心】,基于移动终端的移动互联网接入及与家庭宽带网络的高速互联为远程智能家居控制与应用构建了一个高速通信平台,这个高速平台为开发更加丰富的远程智能家居控制应用创造了条件。l 家庭控制网络的主要联网技术与标准智能家居主要通过智能家庭控制系统实现,家庭网络是智能家庭控制系统的基础网络。在钾能家墙控制领域出现的众多技术和标准中,最受研究者和设备制造商关注的足家庭现场总线技术(适用于家庭控制网络的现场总线技术)和短距离低速率无线网络技术,在某种程度上被认为是事实上的标准和
13、实施规范。其中,家庭现场总线技术主要包括X 一1 0、I N S T E o N、H o m e P l u gC C、C E B u s、L o n W o r k s、P L C B U S、H B S 和E I B 等;基于短距离低速率的无线通信技术主要包括:红外、无线射频、蓝牙、8 0 2 1 5 4 Z i g B e e 和Z W a v e 等。总体来看,到目前为止,各种家庭现场总线技术和短距离低速率无线通信技术都有各自的优缺点,缺乏统一的通信接口和协议标准,相互间不兼容,没有一种技术能够为家庭控制网万方数据http:/ 期邵鹏飞,等:面向移动互联网的智能家居系统研究4 7 5:
14、一婴黧。,然篇臻;嚣!罘墓篓霾鬻芋昙羔萎巍萋罘一!二耋翟妻孽芝鬯黧登琶慧篓二磐竺2:。要最品翁i”矗于葚石磊茹蠹磊磊j 磊丧苎于竺苎竺烹翌喜竺。:要。箩裴曼篓曼墨芝曼曼翌络竺兰c,;夏1 s 蓉:篙赢;盖未赢i 反;并;釜蒜三;晶蓄兰坚:三警苎雹璧塑苎竺篓竺:翌需要耋!鎏矍21:!:嬖:-!要;磊孟矗磊萎二;磊蓄罱嚣釜箬萎_ 一“。一曼内曼苎曹:塞曼竺羹譬塞裂中祟!竺竺苎苎苎竺至警耋璧翌筹”鬲巍芸釜釜蒜璧:。竺亨七昱6 型望竺孚譬笆。蓬冀亨能耋要笔冀,置于产技蒋釜釜篇;葛i;蓄甭。;能家居系统棱心控制单元利术融合”相关研究都是基于某种单一技术标准(如L o n 一一一。一l l m 接n 单元
15、一竺釜竺!竺兰警肇錾一I-一!叠x 1 0 疆动L 舢帕吨sz l E I 肿霸动t 剿动0 t h e r 驱动圈l 家庭控制戢总线1)上层应用接口:基于适配层的上层应用接口经过进一步抽象后将为I 岛层应用提供以原子效据(整形、浮点型等数据)为单位的访问接操作类型也仅开放最通片j 的原语操作命令。这种改变将原来由核心控制单元实现的用户接口,设备操作接口和应用服务接l J 等接口模块从核心控制单元中剥离出去由具体对应的应用程序去实现,核心控制单元不需要知道这些命令的意义,将大大降低拨心控制单元的复杂度和数据处理负担。2)底层硬件封装接门;基于适配层的底层硬件接口将为底层硬件提供统一的无缝集成机
16、制,各种底层通信网络可以通过这些接【I 无缝集成到整个系统中。每一种集成到系统中的硬件设备或网帑都将形成一个独立的驱动接口类型,这个驱动接在这个架构中基于家庭控制软总线提供的上层应用接口,町以在高层应用中灵活地定义各种用户接口,设备操作接口和应用服务接口,并定制基于移动终端、固定P c 等各种终端设施的控制应用、w e b u I 和服务程序;基于家庭控制软总线提供的底层硬件和协议封装接口可无缝集成智能家居控制中的各种家庭现场总线技术和短距离无线通信技术在底层实现多种通信平台融合;基于家庭控制软总线提供的N e t 接口,智能家居系统核心控制单元可以直接连剑家庭宽带网络而不必再通过低速的家庭控
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