主頁（http://www.by236.com）：數(shù)字家居智能系統(tǒng)控制技術分析

在數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)上，國外廠商絕大多數(shù)仍以總線方式的可視對講為主要產(chǎn)品。近年來，韓國Samsung、PADO Systes、Commax、美國Honeywell等公司相繼推出了智能家居產(chǎn)品，其中PADO Systes、Commax、美國Honeywell均采用基于TCP/IP通信協(xié)議，這說明了基于TCP/IP通信的嵌入式智能終端系統(tǒng)會是今后的研發(fā)方向之一。

上述產(chǎn)品均是在可視對講系統(tǒng)功能的基礎上，實現(xiàn)家居的安全、便利與節(jié)能，以及社區(qū)的物業(yè)管理功能。其中PADO Systes公司還提出了家居標準化功能配置。比如：（1）Safty——安全（遠程煤氣閥控制、緊急呼救及發(fā)送手機短信）；（2）Security——安防（火災探測、入侵報警）；（3）Convenience——便利（遠程照明及其模式控制）；（4）Energy Saving——節(jié)能（溫度控制、遠程抄表）。其照明、遠程抄表、環(huán)境溫度控制采用RS485總線接口方式，網(wǎng)絡家電功能主要解決了與LG、三星家電的互連。

數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)現(xiàn)狀
現(xiàn)階段，該行業(yè)國內市場面臨國外產(chǎn)品的競爭，但國外產(chǎn)品主要面向家庭使用開發(fā)，不太適合國內市場面向小區(qū)尤其是規(guī)模較大小區(qū)的網(wǎng)絡應用，今后還面臨與“e家佳”、“閃聯(lián)”等國內家庭網(wǎng)絡標準的兼容問題，而且國外產(chǎn)品的價格居高不下也大大地影響了其在國內市場的推廣與應用。

然而，國內的家居智能終端系統(tǒng)標準甚多且不規(guī)范、技術封閉、升級換代困難，不同廠家開發(fā)出來的產(chǎn)品不能互聯(lián)且與其它弱電子系統(tǒng)也難以互聯(lián)集成。市場主流產(chǎn)品仍大量采用傳統(tǒng)模擬傳輸技術，其抗干擾能力差，當有干擾時常出現(xiàn)沒有信號或圖像不清晰等現(xiàn)象。因此，傳輸距離受限，距離遠時必需加視頻放大器，小區(qū)較大時聯(lián)網(wǎng)更困難且成本高。采用總線技術的產(chǎn)品，戶戶對講通話時常占線。大部分產(chǎn)品功能單一僅限于通話、開鎖等功能，設備使用率極低，僅少數(shù)廠家支持簡單的文字信息發(fā)布功能，性能也不夠穩(wěn)定，安裝服務困難，不能共享小區(qū)綜合布線。

針對國內外數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)的研究與開發(fā)現(xiàn)狀及存在的不足，已有廠家（如：冠林集團）在已開發(fā)生產(chǎn)系列小區(qū)智能化系統(tǒng)產(chǎn)品的基礎上，應用最新的數(shù)字技術與嵌入式操作系統(tǒng)，成功地開發(fā)研制出數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)，并將開發(fā)設計理念定位在安全、穩(wěn)定、實用、標準、開放和時尚。

基于TCP/IP數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)
此類數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)包括：數(shù)字家居智能終端、梯口智能終端、區(qū)口智能終端、管理員機、中心服務器、小區(qū)局域網(wǎng)等。其中，管理中心具備信息處理與發(fā)布功能，對外提供開放的軟硬件接口，方便與其它廠商的軟硬件接入，為小區(qū)其它弱電子系統(tǒng)提供了綜合管理集成平臺。

該系統(tǒng)以數(shù)字家居智能終端、公用智能終端（梯口、區(qū)口智能終端）、小區(qū)局域網(wǎng)為基礎，基于TCP/IP通信協(xié)議，實現(xiàn)包括樓宇可視對講、安防報警、三表遠程抄收、電氣控制（空調、照明、窗簾等）、家電控制、信息管理（社區(qū)信息、訪客留言留影等）、電子像冊等的數(shù)字家居智能控制，并應用基于TCP/IP的小區(qū)局域網(wǎng)絡集成與綜合管理平臺，實現(xiàn)對其它弱電子系統(tǒng)（如周界報警、CCTV監(jiān)控、車輛管理、建筑設備監(jiān)控、電子巡更等）的綜合管理。

數(shù)碼小區(qū)模型及其智能化編碼尋址技術
為了解決當前國內智能化小區(qū)普遍存在數(shù)據(jù)傳輸量小，不能實時傳輸大數(shù)據(jù)量的音視頻信息等；在安裝設備時，必須為每一新增設備作一系列設置；設備線路不能重復利用、不能有效利用小區(qū)綜合布線網(wǎng)絡、系統(tǒng)擴充困難等問題，本系統(tǒng)采用TCP/IP通信協(xié)議，對接入小區(qū)局域網(wǎng)的智能終端進行通信管理。根據(jù)小區(qū)總平面結構、樓棟及住戶編號與IP地址的映像關系，提出“數(shù)碼小區(qū)模型及其智能化編碼尋址技術”。

數(shù)碼小區(qū)模型分六個層級：區(qū)、棟、單元、層、房間和設備。根據(jù)小區(qū)分片區(qū)或分期的習慣，提出區(qū)的概念，通過統(tǒng)一編碼解決了不同區(qū)域間的互聯(lián)互通的需求。該模型符合小區(qū)建筑總平面的實際結構，以及樓棟、單元、層、房間的概念，可以進行靈活的刪減，以適應不同情況的變化。如有些小區(qū)沒有單元概念，則在編碼時就可以省略單元。此外，該模型還提出了設備層的概念，以適應一戶多個設備的需求，解決多家庭終端設備既能統(tǒng)一編碼，又得到唯一編碼的需要，為系統(tǒng)擴容升級提供了理論基礎。

在上述數(shù)碼小區(qū)模型及編碼方法基礎上，提出一種基于IP的尋址通訊協(xié)議。它規(guī)劃了智能小區(qū)及數(shù)字家居的結構模型，給出了一種通訊單元的智能化尋址方法，并對該技術提出了一種基于IP的通訊協(xié)議，實現(xiàn)了由小區(qū)可訪問單元到IP地址的查詢與反向查詢及相互通訊的問題。這樣既適應了大規(guī)模、復雜結構的小區(qū)需求，也實現(xiàn)了地址編碼的唯一性，且具有小區(qū)管理層參與編碼的特點。基于IP的通訊協(xié)議通過mDHCP服務實現(xiàn)了小區(qū)終端設備IP等參數(shù)自動分配和管理功能，通過mDNS服務實現(xiàn)了小區(qū)編碼和IP地址相互查詢功能。

基于TCP/IP的全數(shù)字化通信傳輸與監(jiān)控技術
數(shù)字家居系統(tǒng)采用PHILIPS PNX1300 媒體處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)，其性能穩(wěn)定可靠，圖像質量和網(wǎng)絡帶寬動態(tài)可調，采用IGMP組播協(xié)議支持多個客戶端連接，不占用額外的網(wǎng)絡帶寬，可以通過五類線、光纖或無線媒介在10/100Base-T網(wǎng)絡上以每秒25(PAL)幅畫面?zhèn)魉透哔|量圖像。其DVP（Digital Video Plateform）提供了一個強大的智能終端開發(fā)平臺環(huán)境，利用已經(jīng)包含的多種外設接口和方便的開發(fā)環(huán)境、友好的SDK接口，可以快速開發(fā)出包含最新音視頻壓縮和網(wǎng)絡傳輸技術產(chǎn)品。它還提供音頻、視頻、網(wǎng)絡的接口，利用DiskOnChip系統(tǒng)，使用者可以像在標準PC平臺上一樣建立文件系統(tǒng)、存儲程序、設置數(shù)據(jù)等。所提供的標準C/C++開發(fā)工具，包含音頻輸入輸出、視頻輸入輸出、文本/圖形Overlay、網(wǎng)絡TCP/IP協(xié)議棧等各種模塊的庫函數(shù)接口以及例子原程序，可選的PSOS RTOS為多任務系統(tǒng)提供高效的任務系統(tǒng)調度以及各種信號的控制。

系統(tǒng)將智能終端的音視頻信號采用H.263/ G.722壓縮協(xié)議的軟編碼/軟解碼，通過寬帶網(wǎng)絡或小區(qū)局域網(wǎng)，將編碼后的音視頻數(shù)據(jù)以IP包的形式傳送給多個遠端智能終端，實現(xiàn)音視頻信號的全數(shù)字化網(wǎng)絡傳輸、網(wǎng)絡監(jiān)控和網(wǎng)絡存儲，同時可以支持遠程報警管理。

系統(tǒng)面向應用客戶，自主設計、開發(fā)了嵌入式系統(tǒng)的GUI庫，通過GUI圖形用戶接口實現(xiàn)智能終端系統(tǒng)主處理模塊MPM（Main Process Module）、通信處理模塊CPM（Communicate Process Module）、系統(tǒng)服務模塊SSM( System Service Module)之間的協(xié)調，實現(xiàn)智能化系統(tǒng)控制管理及基于TCP/IP智能終端系統(tǒng)控制管理。
(中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯：陳曉亮)