網路家電

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　　網路家電是指通過個人電腦、PDA等信息設備可對連接在家庭網路中的空調、電飯煲、微波爐、冰箱、電視、音響和照明設備等家用電器進行遠距離遙控。^[1]

　　網路家電是利用數字技術、網路技術及智能控制技術將普通家用電器進行設計改進的新型家電產品。網路家電可以實現互聯，組成一個家庭內部網路，同時這個家庭網路又可以與外部互聯網相連接。^[2]

　　網路家電技術改變傳統家電監控模式。智能網路家電是將數字技術、網路技術和智能控制技術應用到傳統家電而形成的。主要研究開發模糊控制技術、模糊控制感測器、變頻技術、數字技術和網路技術等在家電產品中的應用。國際上，由於新經濟時代網路經濟的發展，促使藍牙技術與信息家電產品的出現，信息家電產品可通過無線上網介面與網際網路相連，用戶在任何地方可以通過行動電話和筆記本電腦來監視和控制家中的家用電器和電子產品。

　　我國網路家電產業優勢明顯。家用電器與人民生活密切相關，具有巨大的市場空間。我國已成為家用電器的生產大國，也是我國有一定比較優勢的產業。信息家用電器方面，我國已經具有一定基礎，海爾己開發出部分網路家用電器；春蘭與清華同方、中國網通等7家公司共同締造的“家庭網路標準產業聯盟”，以及加上此前由TCL等牽頭組建的“閃聯標準”聯盟，已將我國家電業推向了一輪嶄新的IT之旅。據悉，“家庭網路標準產業聯盟”，是以家庭網路系統為中心，以完善的產業鏈形式搭建起家庭網路系統平臺，它的誕生是我國目前自有技術標準爭奪戰的一個縮影。我國只有構造出網路家用電器的體繫結構，才有可能形成我國自己的系統專有技術，在未來的網路家用電器國際競爭中取得優勢地位。

　　我國網路家電技術發展重點：智能網路家電技術、家用電器綠色設計與綠色特性評估技術等。

　　網路家電系統技術是利用電腦技術、微電子技術、通信技術，通過家電智能終端及其系統軟體將家電智能化的所有功能集成起來。網路家電系統是一個多功能的技術系統，包括可視對講、安全防範、家居綜合佈線、照明控制、家電控制、環境狀況監測、遠程視頻監控、聲音監聽、家庭影音等系統。家居智能化主要是基於匯流排制、電力線載波、無線方式實現，在網路連接方面基本上採用匯流排制聯網、電話聯網或通過乙太網方式實現。

　　家電智能終端即網路家電是網路家電系統的交通樞紐，傳統家電絕大多數僅由單片機控制，達不到遠程智能控制的要求；網路家電是將傳統家電的微控制器升級為具有網路功能的微控制器，結合完整的嵌入式系統，實現了網路技術和家電控制系統的無縫連接。網路家電系統的組成如圖1-1所示，主要由以下四部分組成：①家電介面控制單元，實現RF信號到家電UART介面信號的相互轉換，作為組網家電的無線數據數據機；②家電網關是網路家電的信息傳輸控制中心，內置無線數據數據機，通過接受上位機(PC、筆記本電腦)、行動電話及手機指令對註冊的家電進行控制、查詢等操作；③PC，通過家電網關對家電進行複雜的控制、查詢、記錄等操作，主要為網路家電控制軟體提供運行平臺，同時通過國際互連網實現家電的遠程監控；④GSM行動電話，實現遠距離、可移動的無線控制功能。

　　圖1-1 網路家電系統的組成

　　家電介面控制單元MCU採用東芝公司的8位TMP86P807微控制器；RF收、發電路選用Chipcon公司的CCl000，該電路可工作在300—1000MHz的頻率範圍內，輸出功率及工作頻率可編程。FSK的數據傳輸可大於76.8kbit/s，無需外接RF開關、IF濾波，外圍電路簡單。通過對CCl000內部工作寄存器進行適當配置即可實現各種不同的應用。

　　家電網關是連接網路家電的樞紐，對處理器的要求較高，選用瑞薩科技的16位微控制器M30245，內置128KB FLASH、10KB RAM、1個全速(12Mbit/s)USB介面、4個UART通信介面、8路10bit A/D轉換器、5個16位多功能定時器等，還包含硬體CRC計算電路，看門狗等電路，圖1-2為家電網關的原理框圖。

　　RF模塊單元完成單片機數據的無線收發功能；GSM模塊是單片機與行動電話和短消息通信的鏈路；SIM卡是允許GSM模塊A網媳身份識射裝置；顯示及按鍵單元實現家庭網關的簡單控制及顯示：EEPROM保存註冊家電和手機的識別碼及個性化控制所需的相關信息；USB介面實現家庭網關與Pc的快速通信；RS232介面用於兩者之間的中斷通信；開關量輸入、輸出介面實現用戶自定義數字信號的採集和輸出控制；模擬調試介面實現程式的下載及調試。

　　　　圖1-2 家電網關的原理框圖

　　雖然網路家電市場很大，用途廣泛，但是人們不是單純的為了追求時髦而購買網路家電，它必須有一定的適用性。這也就是為什麼目前網路家電還沒有普及的原因，雖然世界上大的家電製造商每年都投入一定的費用作為網路家電的研究。但真正形成市場的時機還沒有到來，這其中有很多原因，如標準、協議、操作系統、編程語言成本等，但最主要的原因是沒有提煉出明確的用途以及優越的性價比，所以，目前國外家電製造商正在努力開髮網絡家電的新用途。

　　1．發展趨勢

　　趨勢一：開髮網絡家電的商用價值。現在歐洲、美國和日本等地賓館客房內使用一種小型網路冰箱，冰箱內放滿了各種飲料和食品，客人可以隨時隨意食用，當客人最後退房結賬時，通過賓館內網路會自動結算數據，而無需服務員清點或客人自報食用清單，這種網路冰箱內部安裝了很多感測器，每向冰箱內放進一種食品或從中拿出一種食品，冰箱管理系統會通過感測器和已知資料庫，自動獲取數據並更新資料庫，並將這些數據通過網路傳送到服務總台，在總台時時刻刻都有每個客戶房間的數據，這就大大方便了酒店管理，減少人力，降低管理成本，發揮了網路冰箱的實用效能。

　　趨勢二：將網路家電功能和家庭醫療保健結合在一起。在歐美及日本等發達國家，老年人數量越來越多，老年人的健康問題是社會最關註的問題之一。在美國和日本等國開發出一種智能化的家庭醫療保健系統，能對特殊的病人實行實時監護。它由一種特殊的、小型的、智能化的人體感測器；一種無線數據收發器，或一種可隨時連通的數據通道，和一個數據分析系統組成。智能化的人體感測器可以帶在病人的手腕上或其他部位，實時監測並採集人體的血壓、脈搏、體溫和葡萄糖含量等數據，這些數據可通過壓縮、分時分幀傳到醫療保健中心，在那裡建有資料庫，有病人的病歷檔案，如發現異常，立即通過家庭網路，通知附近的醫院或急救中心；在醫療保健中心有一個資料庫，該庫保存了某些病人長期的資料，並有分析曲線；數據通道可以和網路家電共用一條通路，但不是時時刻刻都要連通，只有在需要傳送數據的時候，才連通網路乙另外，醫院也可以通過網路和智能化的感測器實現對病人的遠程檢查和診斷。

　　趨勢三：將網路家電、信息家電和智能家居結合在一起。單一的網路家電功能是有限的，現趨於將多種網路家電功能集成在一起，這就是智能家居，它使人們的生活環境得到整體提升，只有將這些技術集成在一起，才能拓展網路家電的市場。

　　2．應用實例

　　網路家電與智能家居結合最典型的實例，要算比爾·蓋茨的豪宅，他在華盛頓湖建造的私人豪宅歷時7年，終於在1997年建成。他的這個豪宅完全按照智能住宅的概念建造，不僅具有高速的上網專線，所有門窗、燈具、電器都通過電腦控制，據說他卧室內的浴池可以通過辦公室的電腦控制，在下班前，給家中控制電腦發一個命令，智能化的浴池就能按設置的水溫儲存好水，等待主人回家享用。為了管理好這些設備，專門使用了一個高性能的後臺伺服器，據計算，這個豪宅中鋪設的電纜有30多千米。

　　其次，Ihome也是一個成功的例子。Ihome(Internet Home)意為網路家庭(或智能家居)。是由世界上最著名的網路公司Cisco利用其先進的網路系統並與其他公司和組織合作在世界各地建立了多個智能家居，所有的Cisco智能家居都起名為Ihome。目前由Cisco公司建立的智能家居系統分佈在美國、澳大利亞、英國、法國、瑞士、義大利、奧地利等國。在新加坡、西班牙和瑞典的智能家居也正在建設中。僅以Cisco公司在澳大利亞建立的Ihome_an為典型實例，Ihome一舳座落在悉尼市郊的Pyrmont，建成於2000年9月，是南半球第一個Cisco公司建造的智能家居，由Cisco公司發起，並提供所有的網路解決方案，參加該項目的合作公司有：Boris Lend Lease Group，Compag，Jacksons Landing，Crestron，Whirlpool，SONY等，分別提供建築、智能家電、控制系統、電腦等方面的設備和方案。Ihome_an中配置有：連接Internet的寬頻網路系統、連接Internet的數位攝像機、家庭影院系統、PC、筆記本電腦、伺服器、有線和無線網路、視頻會議系統、IP電話網路、42英寸等離子屏幕、家庭安防系統和連接Internet網的智能家電，如網路冰箱、網路空調等。可以下列方式來控制家中的電器，這就是從辦公電腦上或辦公電話上，還可以從手機簡訊上。總之是任何時間、任何地點。像這樣的實例還有很多。