手機訪問
比爾·蓋茨曾給我們描述過一個用IT技術(shù)構(gòu)筑的“人間天堂”：每個房間都被無線智能化控制、自動根據(jù)人體調(diào)節(jié)室內(nèi)最佳溫度、語音控制房間內(nèi)所有的電器，不用動手所有物品得心應(yīng)手。這就是無線數(shù)字家庭的未來藍圖，盡管現(xiàn)在看來是那么遙不可及，但事實上，“數(shù)字家庭”正伴隨著無線IT技術(shù)的發(fā)展向我們走來……
相信讀者對于我們今天要談的這個話題并不陌生。無線的“數(shù)字家庭”為智能家庭，智能家居，或稱智能住宅，在英文中常用Smart Home。與智能家居的含義近似的還有家庭自動化(Home Automation)、電子家庭(Electronic Home、E-home)、數(shù)字家園(Digital family)、家庭網(wǎng)絡(luò)(Home net/Networks for Home)、網(wǎng)絡(luò)家居(Network Home),智能家庭/建筑(Inte1ligent home/building)、在香港、臺灣等地區(qū)還有數(shù)碼家庭、數(shù)碼家居等稱法。
雖然各種各樣的叫法已經(jīng)很多，從去年開始這樣的設(shè)想對中國老百姓來說就已經(jīng)不再遙遠。今天，我們就將利用市場上已經(jīng)推出的產(chǎn)品和我們已經(jīng)測試過的產(chǎn)品來為大伙搭建一個令人激動不已的家庭數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。這，已是個趨勢，正在走入我們的普通家庭，我們有理由說：“您應(yīng)該關(guān)注”，請往下看!
所謂的“數(shù)字家庭”可以定義為一個過程或者一個系統(tǒng)。利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合無線組網(wǎng)技術(shù)等，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ撸峁┤轿坏男畔⒔粨Q功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。
“家居智能”還有一種解釋就是通過智能終端，將家里所有的非智能型的家用電器、照明轉(zhuǎn)化為智能型的家用電器、照明，實現(xiàn)居家用智能遙控器進行集中控制;在異地利用手機、固定電話、互聯(lián)網(wǎng)進行遠程控制;而且所有的電器都是220V供電，全部都采用無線連接。只要會操作普通遙控器和電話，就可以輕松地控制這一切，使生活更愜意、舒心
智能化住宅與普通住宅的區(qū)別
比如，在智能化住宅里，當你驅(qū)車到家時，只需刷一下卡，車庫門閘便自動開啟，你可以輕松停入指定車位;當你家門前來了朋友或陌生人，你從自家的監(jiān)視系統(tǒng)便能分辨出來;當你酣然入夢時，你的防煤氣泄漏、防火感測器則在隨時替你警惕地監(jiān)視著可能發(fā)生的危險;而現(xiàn)在很多居民面對的查電表、查水表和查煤氣表到戶的管理人員，將再也不見，需要交費時，只要刷一下卡，一切都搞定……
數(shù)字家庭的緣起
說到數(shù)字家庭的緣起，現(xiàn)在大家比較公認的是在20世紀70年代末左右，設(shè)備制造商、系統(tǒng)安裝商和一些私人團體就開始了采用低成本計算的家庭自動化系統(tǒng)的開發(fā)。簡單的來說，是英國的JRF和SH共同資助了一項智能家庭研究項目，其中技術(shù)開發(fā)和安裝工作由JRHT和EHA承擔。該項目的目的是以一種用戶友好方式將各種家庭自動化系統(tǒng)匯集起來，重點是使其成為房屋市場上價格能夠為人接受的商品。已經(jīng)建立了兩個基于用戶規(guī)格要求的示范性試驗系統(tǒng)，由于采用的設(shè)備基于為商用住宅開發(fā)的技術(shù)，因此略嫌笨重，設(shè)計上也過于復(fù)雜。該智能家庭研究項目最初的目標是滿足一些特定準則：安全、易用、協(xié)助家中的獨立活動;經(jīng)濟、低成本可復(fù)制性;可靠、足夠的靈活性(用以滿足今后功能擴展及適應(yīng)性調(diào)整的要求);易于安裝和維護。后經(jīng)相關(guān)組織的研究磋商，又增加了下面這樣一些準則：安全、保密和家用電器控制的便捷性;能源和環(huán)境管理;老年人和殘疾人的需求;對新的娛樂方式及居家商業(yè)活動的適應(yīng)性和調(diào)整能力。后續(xù)的建議還有很多，比如：進門系統(tǒng);家庭安全;家庭環(huán)境控制;自動門操作;中央閉鎖;烹飪控制(能夠自動檢測鍋中的油是否已經(jīng)沸騰);高效的供暖和通風管理;自動煤氣泄漏檢測和關(guān)閉;自動著火檢測等等。
所有這些導(dǎo)致了智能家庭規(guī)范草案的出臺，它分為三個層次：基本基礎(chǔ)設(shè)施;一般功能;附加功能。基本基礎(chǔ)設(shè)施可適用于任何類型的住宅，它為增加更多的專用技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。第二層針對的是某些特殊類型住宅的基本功能，而第三層則可提供附加功能以滿足特殊居住者的要求。每一層都必須滿足一些通用條件，特別是：設(shè)備/系統(tǒng)必須具有明確清晰的功能;界面的操作必須簡單;系統(tǒng)的優(yōu)點必須是可以證明的，價格應(yīng)能為人所接受;制造商必須規(guī)定可靠性;系統(tǒng)必須是可編程的，能夠進行功能擴展并與其他設(shè)備相連;基本基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的升級;必須提供符合接受標準的廣泛互連性以滿足交互式應(yīng)用的需要;安裝簡單，視覺影響要小;提供維護服務(wù)。
智能家庭潛在的好處是巨大的，雖然需要一定的投入，但由其帶來的各種費用節(jié)省足以提供彌補，因此隨著無線網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，它也正在經(jīng)歷一日千里的飛躍!
探索：迅速著陸中原的緣由
不久前，國內(nèi)知名企業(yè)海信集團與在國內(nèi)VOD領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的雷石公司共同合作，推出專門針對別墅等高檔住宅的鐳海影音娛樂控制系統(tǒng)，并授權(quán)北京鐳海易墅科技發(fā)展有限公司為這一產(chǎn)品的獨家銷售商。該系統(tǒng)充分考慮了高端家庭用戶對居家生活的高要求，旨在全力推動別墅生活向功能化、內(nèi)容化、信息化的發(fā)展，是“數(shù)字家庭”新時代的又一力作。此外，長城計算機公司、海爾等國內(nèi)PC生產(chǎn)廠家也曾推出了各自的“數(shù)字家庭”新產(chǎn)品。由此可見，“數(shù)字家庭”概念已在眾多廠商的傾力投入中進入實質(zhì)階段!
“數(shù)字家庭”概念這么快就著陸中國，筆者從多方面來分析認為，主要源于三個方面的作用：一是PC廠商存在創(chuàng)新的壓力和動力，PC現(xiàn)在的銷量在減少，市場的增長速度放緩，如何刺激市場需求的進一步提高，需要有一個新的理念和模式，于是，極具廣闊市場前景的數(shù)字家庭就成為了PC市場的新寵;
二是市場上存在對數(shù)字家庭產(chǎn)品需求的拉力。未來幾年，各種面向家庭用戶的數(shù)字產(chǎn)品將保持高速增長，蘊含著無限商機。IDC對國內(nèi)消費IT的研究報告顯示，未來3年家用電腦市場將繼續(xù)快速增長，而信息家電和外設(shè)增長速度更是高于家用電腦，特別是信息家電，增長速度將是家用電腦的10倍;
三是數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，成為“數(shù)字家庭”的推力。奔騰4處理器、液晶顯示器的普及，數(shù)碼產(chǎn)品多元化的發(fā)展，全新一代操作系統(tǒng)Windows XP的誕生，寬帶互聯(lián)技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，等等，都為數(shù)字家庭的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)和條件。
發(fā)展中的數(shù)字家庭技術(shù)
從目前眾多的數(shù)字家庭技術(shù)中來看，筆者主要把中國數(shù)字家庭行業(yè)不同時期的技術(shù)發(fā)展情況分為三種技術(shù)方案代表：基于PC架構(gòu)的、基于單片機架構(gòu)的和基于嵌入式架構(gòu)的數(shù)字家庭技術(shù)。
簡單來說，PC架構(gòu)的智能控制系統(tǒng)出現(xiàn)于中國數(shù)字家庭的萌芽階段，基本上停留在向使用者展示數(shù)字家庭的概念，實用性不強，屬于第一代。而目前，很多中國數(shù)字家庭廠商研制的基于單片機架構(gòu)的智能控制系統(tǒng)在實用性、易用性和專業(yè)性方面有了很大程度上的提高，屬于第二代�；谇度胧较到y(tǒng)的數(shù)字家庭系統(tǒng)在國內(nèi)才剛剛出現(xiàn)，隨著嵌入式技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用，隨著成本的逐步降低，中國的數(shù)字家庭最終將走向嵌入式，在這里筆者就想簡單的和大家一起來談?wù)剶?shù)字家庭中的嵌入式技術(shù)，畢竟這也是我研究的相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域了。
當前，人類已進入基于Internet的后PC時代，其主要特征為計算機作為組成成份緊密融于消費品和工業(yè)品中。后PC時代的到來完全依賴于嵌入式技術(shù)的誕生與發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)在通訊產(chǎn)品、家用電器、醫(yī)療器械、汽車制造、航空航天等領(lǐng)域的無限應(yīng)用空間已使其成為促進信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的最為實用的高新技術(shù)。傳統(tǒng)的IT設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榍度胧皆O(shè)備，這是一個大趨勢。在這個大趨勢中，小到智能卡、手機、水表，大到信息家電、汽車，甚至飛機、宇宙飛船，我們的生活已經(jīng)被嵌入式軟件所包圍。嵌入式技術(shù)的蓬勃興起和無線技術(shù)的迅速發(fā)展為智能家居行業(yè)指明了技術(shù)發(fā)展趨勢，也提供了技術(shù)革新的有利武器。
我們通常所說的“嵌入式系統(tǒng)”一般是指非PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件(OS)(要求實時和多任務(wù)操作)和應(yīng)用程序編程。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為;而操作系統(tǒng)控制著資源調(diào)度及與硬件的交互作用。
這樣的嵌入式技術(shù)的介入，使得我們的數(shù)字家庭系統(tǒng)的處理能力大大增強，可以給您帶來更加逼真的圖象以及更加真實的語音等。并根據(jù)系統(tǒng)定制的實時操作系統(tǒng)，不僅可以最大限度的利用硬件資源，而且還避免了過于龐大的系統(tǒng)造成的系統(tǒng)冗余。一般這樣的系統(tǒng)只有一顆主處理芯片，系統(tǒng)架構(gòu)更加清晰簡捷。軟件采用分層設(shè)計方便維護和升級，大大提高了代碼利用率，縮短開發(fā)周期，因為嵌入式技術(shù)是伴隨著Internet而生的，所以它具有更加卓越的網(wǎng)絡(luò)性能，可以增加更多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
嵌入式技術(shù)協(xié)助社區(qū)中的數(shù)字家庭解決以下問題：防火防盜、煤氣泄漏自動報警、可視門鈴門鏡系統(tǒng)、緊急呼叫、水電煤氣自動抄送、IC卡智能車場管理、網(wǎng)上購物、網(wǎng)上求醫(yī)、網(wǎng)上學(xué)校、老幼病人的遠程看護、金融/郵政/交通信息查詢、視頻點播、多媒體通訊、高速Internet接入、Internet電話/電視、視頻會議、專業(yè)咨詢服務(wù)等。
數(shù)字家庭的常見無線系統(tǒng)
通常的數(shù)字家庭無線系統(tǒng)包含了家居布線系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、家庭自動化系統(tǒng)、家庭體驗系統(tǒng)、遠程監(jiān)護系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、車輛進出管理系統(tǒng)以及故障反饋系統(tǒng)，這就給使用者帶來了一種嶄新的生活方式和自動化的生活環(huán)境。分類中，我們主要介紹一下其中的四類：
(1)家居布線系統(tǒng)：家庭智能化的實現(xiàn)，第一步就要進行家庭布線的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，家居布線系統(tǒng)把電話、有線電視、電腦網(wǎng)絡(luò)、影音系統(tǒng)、家庭自動化控制系統(tǒng)的布線統(tǒng)一規(guī)劃、布局、集中管理，為實現(xiàn)家居智能化提供網(wǎng)絡(luò)平臺，通過家居綜合布線既可以實現(xiàn)自動化的控制，又可以做到資源共享，家庭內(nèi)部只需幾臺機頂盒、音響、衛(wèi)星電視接收機就可以在家庭內(nèi)部每一個房間觀看電影、享受音樂，可以實現(xiàn)多臺電腦聯(lián)網(wǎng)，共享寬帶服務(wù)，多路電話任意接聽、轉(zhuǎn)接。而且采用綜合布線，使得家庭內(nèi)部布線系統(tǒng)具有良好的擴展性和可升級性，滿足不同用戶現(xiàn)在和未來的需求。
(2)家居安防報警系統(tǒng)：人們對于安防系統(tǒng)的要求越來越高，家居安防系統(tǒng)可以有效的利用技防手段來實現(xiàn)安全防范。家居安防系統(tǒng)包括防盜、防燃氣泄漏、防火等功能，同時可備遠程監(jiān)控，使得住戶可以遠程通過網(wǎng)絡(luò)或電話隨時了解家庭內(nèi)部情況，同時可監(jiān)聽或者監(jiān)視家庭內(nèi)部情況。
(3)家庭自動化系統(tǒng)：智能家居的主體在于家庭自動化，將來家庭自動化的主體是家電、照明等電氣設(shè)備的控制。家庭自動化系統(tǒng)能夠通過集中或者分布式控制家庭內(nèi)部照明或者家電，住戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或者電話遠程控制家庭內(nèi)部設(shè)備。家居自動化系統(tǒng)是將來智能家居的主要發(fā)展方向。
(4)家庭體驗系統(tǒng)：人們對生活體驗的要求越來越高，對家庭內(nèi)部影音系統(tǒng)、家庭內(nèi)部環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境等的需求也越來越高，用在這方面的消費支出會越來越高，將來的家居智能化也會更多的滿足人們這些消費。
無線網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)
我們在知道無線數(shù)字家庭的幾個主要系統(tǒng)后，讓我們再一起來看看其中的一種吧：無線網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)家電是將普通家電器利用數(shù)字技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能控制技術(shù)設(shè)計的新型家電產(chǎn)品。無線網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)是可以互聯(lián)成一個家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)又可以與外部互聯(lián)網(wǎng)相連，從而形成網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)。
可見，無線網(wǎng)絡(luò)家電技術(shù)包括兩層面：首先就是家電之間的互聯(lián)問題，也就是使不同家電之間能夠互相識別，協(xié)同工作。第二個層面是解決家電網(wǎng)絡(luò)與無線家庭網(wǎng)絡(luò)、外部網(wǎng)絡(luò)的通信，使家庭中的家電網(wǎng)絡(luò)真正成為無線家庭網(wǎng)絡(luò)、外部網(wǎng)絡(luò)的延伸。
到目前為止，不少廠家根據(jù)社區(qū)智能化及家電的發(fā)展趨勢，結(jié)合小區(qū)智能化技術(shù)以及家電網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，開發(fā)了包括家庭無線網(wǎng)關(guān)(家庭智能終端)、無線網(wǎng)絡(luò)熱水器、無線網(wǎng)絡(luò)洗衣機、無線網(wǎng)絡(luò)洗碗機、無線網(wǎng)絡(luò)冰箱、無線網(wǎng)絡(luò)微波爐等在內(nèi)的全系列無線網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品，技術(shù)先進。無線網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品具有的主要功能：
(1)遠程控制：通過遠程的電腦電話、手機，便可以對家中的熱水器、空調(diào)等電器進行操作。如進行空調(diào)、熱水器的遠程開關(guān)，溫度等的調(diào)節(jié)。
(2)遠程查詢：通過遠程的電腦，可以查詢家中電器的工作狀態(tài)，如空調(diào)、熱水器等是否關(guān)閉。
(3)可以實現(xiàn)對家電的集中統(tǒng)一控制與管理：如可以科學(xué)分配電力等能源供應(yīng)，實現(xiàn)分時供電，合理調(diào)配大功率電器的協(xié)調(diào)運行。
(4)可以實現(xiàn)故障信息自動論斷、反饋：家電的故障信息以及使用不正確的信息可以自動論斷、并反饋到服務(wù)中心的計算機系統(tǒng)中，使廠家能立即為用戶提供遠程或上門服務(wù)。
(5)生活模式控制：連在無線家庭網(wǎng)絡(luò)上的電器，可以根據(jù)主人的生活規(guī)律和生活習(xí)慣，通過自學(xué)習(xí)，自動啟停、自動改變運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而大大簡化操作，方便人們的日常生活，提高生活質(zhì)量。
暢想與現(xiàn)實
試想有天，當您正在臥室酣睡，當時鐘指到7：00，起床的時間到了。突然，音響自動啟動，洗手間的燈光由柔漸強，窗簾自動拉開，咖啡壺自動開煮咖啡;在聲光的提醒下主人醒來坐起，同時音響自動開啟電視開始播早間新聞，在有條不紊地盥洗、用餐之后，主人公出門，回頭一按手中的遙控器，家中的安防系統(tǒng)自動啟動，電視和家中的燈全部關(guān)閉，各種安防傳感器啟動……
千萬不要以為這還是科幻片中的場景，事實上，這些引人入勝的智能家居，已經(jīng)悄悄地步入了我們的生活。只是每一樣?xùn)|西都有其自身的一個發(fā)展過程，智能家居現(xiàn)在還處在起步到發(fā)展的這一階段，現(xiàn)在大多數(shù)人對之還不了解，要人們完全接受可能還需要一段時間吧。
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