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"网络家电"离我们到底有多远?

时间:01-08 来源:德达智能系统研究院 点击:

其中,各种家用电器联网所实现的功能如下:
空调:
1)实现远程开关控制;
2)远程设定:包括温度、湿度设定;多级风速设定;
3)本地机所有功能
冰箱:
1)带有14寸显示器;
2)可以上网,实现网上购物及菜谱下载;
3)可以远程对冰箱所存物品信息进行查询;
4)设有条形码扫描器,实现对所存物品进行管理;
5)本地机所有功能。
洗衣机:
1)远程开关控制;
2)洗涤程序下载;
3)本地机所有功能。
洗碗机:
1)远程开关控制;
2)洗涤程序及帮助信息下载;
3)本地机所有功能。
热水器:
1)远程控制;
2)远程实时查询运行状态;
3)电话遥控;
4)故障自行诊断及反馈;
5)本地机所有功能。
微波炉:
1)遥控烹饪;
2)存储海量菜谱;
3)菜谱的管理及维护;
4)日历及计算器等功能;
5)本地机所有功能。
微机PC:运行家庭管理软件,可通过电脑实现家用电器的管理及实时检测。


四、家电网络应用技术比较
   现行的现场总线技术多种多样,家庭自动化比较常用的有LonWorks、CEBus和X-10,现在又新兴一种Apbus现场总线,到底哪一种更有助于实现家用电器的网络化呢?
   家庭自动化技术早在七十年代便开始流行于美国,当时最有代表性的产品是X-10,其后美国的Echelon和EIA又相继推出LonWorks和CEBus,并最後都成为美国电子工业协会(EIA)的家庭自动化网络标准。这些标准所采用的传输媒介虽然不尽相同,但无一例外都采用了控制网络的技术,并制订一个统一的通信协议(Communication Protocol),通过该通信协议,网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。控制网络因其布线简单、功能灵活,扩展容易而被人们广泛接受和应用。至今,X-10产品的已销售已超过一亿个,光在美国一个国家,便有超过400万个家庭在使用。LonWorks亦被广泛应用于家庭自动化、建筑自动化(BA)及工业自动化(IA)方面,至98年中,全球安装LonWorks的节点(Node)数目已超过500万个。
   然而X-10产品在我国的应用例子并不多见,究其原因可能是产品不太适合国内使用。X-10产品在美国主要是用在旧房子的改造上,而国内则一般是在买新房子或在旧房子装修时才会考虑这个问题。如果房子是入墙式装修,要外加X-10功能模块在开关插头之上,多少会觉得不太协调。另外人们采用新技术时,往往又对新技术期望过高,X-10的一些技术限制成为人们批评的藉口。例如反应速度慢(在60赫芝供电系统中,传送一个指令需时0.883秒),抗干扰性能差(这是由于信号载波在电力线中传送造成的,在我国这个问题比较严重)等,这都给X-10在我国的推广应用带来实质性的困难。
   这些问题在美国同样亦存在。为了解决X-10技术上的不足,美国电子工业协会(EIA)于1984年4月开始组织开发新的家居网络标准,于1992年正式推出,命名为CEBus (Consumer Electronic Bus),并定为IS-60/EIA-600标准。参与研究开发CEBus的公司多达几百间,像Microsoft、IBM、Compaq Computer Corp、AT&T、Bell Labs、Honeywell、Panasonic、Sony、Thomson Consumer Electronics、Leviton、Pacific Gas & Electric等都是它的会员。CEBus是一个较完整的开放系统,它定义了在几乎所有传送媒体(Medium)中信号的传输标准,并要求控制信号在所有的媒体中都要以相同的传送速度(10KBPS)传送,从而有效地避免信号传输中可能出现的"瓶颈"问题,任何符合CEBus标准的电器产品都可以直接互连及通信,其寻址能力超过40亿,足可以与互联网相比美。CEBus的抗干扰能力比X-10强,控制功能亦十分丰富,成为X-10的"最大挑战者"。但由于CEBus接口技术比较复杂,价钱亦非常之贵,因此使用CEBus产品的用户相对较少,CEBus在中国的应用亦不多见。
   相反地,LonWorks在国内的某些领域则具有较高的知名度,不少专家学者和研究机构对LonWorks都很有兴趣,成为一个热门的研究课题。在应用上,LonWorks也取得比较好的成绩,特别在信息采集和控制方面已成为事实上的行业标准。LonWorks是由美国Echelon公司耗巨资,于1990年12月开发成功的全分布式智能控制网络技术,参与研究开发的人员多达700人。Echelon的创办人为Mike Markkula,他亦是苹果电脑的主要创办人之一。 LonWorks最基本的部件是同时具有通信与控制功能的Neuron芯片,该芯片内置三个微处理器、并将操作系统、运作时间数据库以及通信协议等都固化在芯片之内。1997年7日Echelon允许在牌照管制的条件下将LonWorks通信协议用于其它CPU上,并委托Adept Systems, Inc.在Motorola的32位微处理器68360上开发相关软件。同年8月LonWorks被EIA的集成家庭系统技术委员会(Integrated Home Systems Technical Committee)定为家庭网络(Home Networking)的标准,编号为EIA/IS-709。尽管LonWorks是EIA定义的家庭网络标准,而在中国则主要用于BA方面,在HA领域的应用则要逊色一些。主要原因恐怕是价钱还未能为普通家庭所接受。LonWorks最大的优点是开放性、分散性和互换性,一个具有LonMark标志的节点(Node)可以互操作(Interoperability)亦可以互替换,但这是有条件的,要达到这个目的,必须尽量把产品细分,增加控制器变量的种类,简化及固定操作流程等,这又不可避免地增加控制节点的数量从而增加了系统的成本。在家庭自动化中最基本的操作应该是电器的开关控制,而最方便可行的方法是使用可控插座,例如美国的Leviton便生产一款有LonMark标志的插座,但其价钱相当贵,一个包含有三个8位微处理器(Neuron芯片)或一个32位微处理器(Motorola 68360)的插座,试想会有多少个家庭负担得起?
   于是国内的一些LonWorks产品开发厂家便反其道而行之,来一个功能上的大集成,例如将Neuron芯片在外围上尽量扩展,或者用一般的微处理器作控制部件,用Neuron芯片作通信部件,设计成类似多功能控制盒之类的产品。这个方法确实可以起到降低成本,增加功能的作用,其做法无可非议。但这类产品多数没有互操性和互换性,更加谈不上申请LonMark标志,使LonWorks的开放性光彩尽失。这样的系统亦失去了分布式系统灵活多变的优点,成了一个中央式或半中央式控制系统了。
   和LonWorks一样,ApBus亦是一种全分布式的智能控制网络技术,ApBus产品具有双向通信能力,以及互操作性和互换性,其控制部件都可以编程。典型的ApBus采用双绞线总线结构,各网络节点(Node)可以从总线上获取供电(24V/DC),亦通过同一总线实现节点间的无极性(Polarity Insensitive)、无拓扑逻辑限制的互连(Free Topology Wiring)和通信,ApBus的信号编码方式与LonWorks相似(Manchester-Like),信号传输速率和系统容量则与CEBus一样,分别为10KBPS和4G。

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