1 ．引言

　　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，韓國三星、PADO Systes、Commax、美國Honeywell等公司推出智能家居產(chǎn)品，其中PADO Systes、Commax、美國Honeywell均采用基于TCP/IP通信協(xié)議，說明了基于TCP/IP通信的嵌入式智能終端系統(tǒng)是今后的研發(fā)方向。

　　上述產(chǎn)品均是在可視對講系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，實(shí)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公司提出家居標(biāo)準(zhǔn)化功能配置如下：(1)Safty——安全(遠(yuǎn)程煤氣閥控制、緊急呼救及發(fā)送手機(jī)短信);(2)Security——安防(火災(zāi)探測、入侵報(bào)警);(3)Convenience——便利(遠(yuǎn)程照明及其模式控制);(4)Energy Saving——節(jié)能(溫度控制、遠(yuǎn)程抄表)。其照明、遠(yuǎn)程抄表、環(huán)境溫度控制采用RS485總線接口方式，網(wǎng)絡(luò)家電主要解決了與LG、三星的互連。

　　現(xiàn)階段，該行業(yè)國內(nèi)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(nèi)市場面向小區(qū)尤其是規(guī)模較大小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，今后還面臨與“e家佳”、“閃聯(lián)”等國內(nèi)家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的兼容問題，而且國外產(chǎn)品的價(jià)格局高不下也大大影響了其在國內(nèi)市場的推廣與應(yīng)用。

　　然而，國內(nèi)的家居智能終端系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)甚多且不規(guī)范、技術(shù)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)。市場主流產(chǎn)品仍大量采用傳統(tǒng)模擬傳輸技術(shù)，其抗干擾能力差，當(dāng)有干擾時(shí)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(yuǎn)時(shí)必需加視頻放大器，小區(qū)較大時(shí)聯(lián)網(wǎng)困難且成本高。采用總線技術(shù)的產(chǎn)品，戶戶對講通話時(shí)常占線。大部分產(chǎn)品功能單一僅限于通話、開鎖等功能，設(shè)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，性能不夠穩(wěn)定，安裝服務(wù)困難，不能共用小區(qū)綜合布線。

　　針對國內(nèi)外數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)研究與開發(fā)的現(xiàn)狀及存在的不足，本公司在已開發(fā)生產(chǎn)系列小區(qū)智能化系統(tǒng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最新的數(shù)字技術(shù)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(shè)計(jì)理念定位在：安全、穩(wěn)定、實(shí)用、標(biāo)準(zhǔn)、開放和時(shí)尚。

　　2 ．基于TCP/IP數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)

　　本公司開發(fā)的數(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(jī)、中心服務(wù)器、小區(qū)局域網(wǎng)等構(gòu)成，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)其它智能化系統(tǒng)提供綜合管理集成平臺。

　　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(chǔ)，基于TCP/IP通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)包括樓宇可視對講、安防報(bào)警、三表遠(yuǎn)程抄收、電氣控制(空調(diào)、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(yīng)用基于TCP/IP的小區(qū)總線集成與綜合管理平臺，實(shí)現(xiàn)對其它智能化系統(tǒng)(如周界報(bào)警、CCTV監(jiān)控、車輛管理、建筑設(shè)備監(jiān)控、電子巡更等)的綜合管理。

　　數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)

　　2 ．1 數(shù)碼小區(qū)模型及其智能化編碼尋址技術(shù)

　　為了解決當(dāng)前國內(nèi)智能化小區(qū)普遍存在數(shù)據(jù)傳輸量小，不能實(shí)時(shí)傳輸大數(shù)據(jù)量的音視頻等信息，且在安裝設(shè)備時(shí)，必須為每一新增設(shè)備作一系列設(shè)置，設(shè)備線路不能重復(fù)利用，不能有效利用小區(qū)綜合布線，系統(tǒng)擴(kuò)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(jìn)行通信管理，根據(jù)小區(qū)總平結(jié)構(gòu)、樓棟及住戶編號與IP地址的映射關(guān)系，提出“數(shù)碼小區(qū)模型及其智能化編碼尋址技術(shù)”。

　　數(shù)碼小區(qū)模型分六個(gè)層級：區(qū)、棟、單元、層、房間和設(shè)備，根據(jù)小區(qū)的分片區(qū)或分期習(xí)慣，提出區(qū)的概念，通過統(tǒng)一編碼解決了不同小區(qū)互聯(lián)互通的需求。該模型符合小區(qū)建筑總平的實(shí)際結(jié)構(gòu)及樓棟、單元、層、房間的概念，可以進(jìn)行靈活的刪減，以適應(yīng)不同情況的變化。如有些小區(qū)沒有單元概念，我們在編碼時(shí)就可以省略單元。此外，該模型提出設(shè)備層概念以適應(yīng)一戶多個(gè)設(shè)備的需求，解決多家庭終端設(shè)備既能統(tǒng)一編碼，又得到唯一編碼的需要，為系統(tǒng)擴(kuò)容升級提供理論基礎(chǔ)。

　　在上述數(shù)碼小區(qū)模型及編碼的方法的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)模型，給出了一種通訊單元的智能化尋址方法，并對該技術(shù)提出了一種基于IP的通訊協(xié)議，實(shí)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(yīng)了大規(guī)模、復(fù)雜總平結(jié)構(gòu)的小區(qū)需求，也實(shí)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(diǎn)?；贗P的通訊協(xié)議通過mDHCP服務(wù)實(shí)現(xiàn)了小區(qū)終端設(shè)備IP等參數(shù)自動分配和管理功能，通過mDNS服務(wù)實(shí)現(xiàn)了小區(qū)編碼和IP地址相互查詢功能。

　　2 ．2基于TCP/IP的全數(shù)字化通信傳輸與監(jiān)控技術(shù)

　　采用PHILIPS PNX1300 媒體處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，其性能穩(wěn)定可靠，圖像質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)帶寬動態(tài)可調(diào)，采用IGMP組播協(xié)議支持多個(gè)客戶端連接，不占用額外的網(wǎng)絡(luò)帶寬，可以通過五類線、光纖或無線媒介在10/100Base-T網(wǎng)絡(luò)上以每秒25(PAL)幅畫面?zhèn)魉透哔|(zhì)量圖像。其DVP(Digital Video Plateform)提供一個(gè)強(qiáng)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(shè)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(luò)傳輸技術(shù)產(chǎn)品，它還提供音頻、視頻、網(wǎng)絡(luò)的接口，利用DiskOnChip系統(tǒng)，使用者可以像在標(biāo)準(zhǔn)PC平臺一樣建立文件系統(tǒng)、存儲程序、設(shè)置數(shù)據(jù)等等，所提供的標(biāo)準(zhǔn)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(luò)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(wù)系統(tǒng)提供高效的任務(wù)系統(tǒng)調(diào)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(luò)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(gè)遠(yuǎn)端智能終端，實(shí)現(xiàn)音視頻信號的全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)傳輸、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)存儲，同時(shí)可以支持遠(yuǎn)程報(bào)警管理。

　　系統(tǒng)應(yīng)用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，自主開發(fā)了嵌入式系統(tǒng)的GUI庫，通過GUI圖形用戶接口實(shí)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(wù)模塊SSM( System Service Module)之間的協(xié)調(diào)，實(shí)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。

　　此外，系統(tǒng)采用了獨(dú)特的Shell技術(shù)，在智能終端系統(tǒng)中，將軟件分成功能程序和一個(gè)Shell程序，通過Shell程序和計(jì)算機(jī)軟件通訊，傳輸新的功能程序，從而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級功能。

　　2 ．3 數(shù)字家居智能系統(tǒng)綜合管理平臺

　　系統(tǒng)在小區(qū)范圍內(nèi)采用2層以太網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上分為家居智能終端、公用智能終端、管理員機(jī)與管理中心服務(wù)器，并提供與其它智能化系統(tǒng)的通訊接口。其中管理員機(jī)是一種仿真式的管理機(jī)，它采用PC結(jié)合管理軟件實(shí)現(xiàn)智能終端系統(tǒng)的管理功能;管理中心是數(shù)字家居智能終端系統(tǒng)的工作平臺，集成智能終端系統(tǒng)及其住戶管理子系統(tǒng)、事件管理子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、參數(shù)管理子系統(tǒng)，還集成了安防管理子系統(tǒng)、信息發(fā)布子系統(tǒng)、電子相冊管理子系統(tǒng)，可在家居智能終端上進(jìn)行文字、圖片、多媒體、語音信息發(fā)布管理、便民信息發(fā)布、電子相冊管理、留言留影設(shè)置管理，并為整個(gè)居住小區(qū)設(shè)備如智能照明、安防報(bào)警、遠(yuǎn)程抄表、建筑設(shè)備監(jiān)控等提供一個(gè)集中管理的接入平臺，實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備、資源的有效整合管理。

　　數(shù)字家居智能終端綜合管理平臺

　　3 ．結(jié)束語

　　本系統(tǒng)基于TCP/IP通信協(xié)議，將分布的嵌入式智能終端系統(tǒng)進(jìn)行集中管理，使各智能終端系統(tǒng)能通過網(wǎng)絡(luò)充分利用小區(qū)服務(wù)器的存儲及管理資源，如家居及公用智能終端軟件遠(yuǎn)程升級、訪客留言留影、電子像冊、信息發(fā)布、Internet接入、Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控以及物業(yè)管理等，從真正意義上實(shí)現(xiàn)任務(wù)共享、設(shè)備共享、資源共享的智能化集成。

　　因此，本公司開發(fā)的數(shù)字家居產(chǎn)品，不僅在系統(tǒng)功能上實(shí)現(xiàn)了音視頻及控制信號的全數(shù)字化傳輸，而且在一定程度上實(shí)現(xiàn)了小區(qū)總線的集成，隨著嵌入式系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，基于TCP/IP通信傳輸在小區(qū)智能化系統(tǒng)應(yīng)用的普及，冠林?jǐn)?shù)字家居智能系統(tǒng)將以其“安全、穩(wěn)定、實(shí)用、標(biāo)準(zhǔn)、開放和時(shí)尚”理念，躋身社區(qū)、小區(qū)及家居的數(shù)字化應(yīng)用前列。

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