智能化信息家电

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1、国外智能信息家电的现状与发展趋势进入 20 世纪 90 年代后期以来，数字化技术取得了更加迅猛的发展并日益渗透到各个领域。随着 Internet 网向普通家庭生活不断扩展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，智能化信息家电产品已经开始步入社会和家庭。智能信息家电由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点在 21 世纪将成为现代社会和家庭的新时尚。当家庭综合服务器(Integrated Home Server)将家庭中各种各样的智能信息家电通过家庭总线技术连接在一起时，就构成了功能强大、高度智能化的现代智能家居系统。 我们可以体验一下生活在智能信息家电所创造的现代化生活场景： 清晨 6 点

2、 20 分，轻柔的音乐自动响起并逐步增大音量催你起床，同时卧室的光线也逐渐调整到清晨的亮度。6 时 30 分，电视自动调整到 CNN 频道播报当日新闻。同时，你的智能咖啡壶已自动热好咖啡。出门时，你完全不必担心灯还没关，大门还没锁。因为在你开车上公路的时候，埋藏在地下的传感器会检测到你离家了，智能家居系统会自动帮你照料好一切。 上班以后，你可以随时登陆到自己的家庭网站上查看安全防护系统的摄像记录。通过连接到托儿所的摄像头，你还可以观察到你一岁小儿子的一举一动。而当下午你的大儿子放学回家时，在他输入安全秘码进屋的同时，你的寻呼机上会显示出孩子已经安全到家的消息。下班路上，在离家还有一两分钟时，你

3、掏出手机指示家里的空调开始工作。接着安装在家门口的传感器检测到你回家了，由于天色已晚，院子的大灯自动开启，车库的大门也自动打开。 走进厨房，热气腾腾的晚餐已经备好。这要归功于你的智能电炉的快速烹饪功能。晚餐后，你来到家庭影院，电视机的顶置盒在白天已经按照你的指示自动搜索并摄录了电视节目。睡觉前，你通过床边的触摸屏下载了电子邮件，然后按下了“晚安”键。这时，你家的灯全部熄灭，大门锁好。而安全防卫系统开始忠实地守卫你的家园。 听起来这一切好像是在做梦，可是美国Electronic House 杂志主编 Amanda Finch 却指出这样一套梦幻般的智能信息家电系统正在进入普通百姓的家庭。然而这种

4、智能家居系统并不是智能信息家电的实质。智能信息家电的实质就是：专业系统变成通用系统，专有变通有。 智能信息家电的特点及可以提供的服务 从上面场景描述中我们可以看出智能信息家电能够提供以下服务： 一、安全防范：智能安防可以实时监控着非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的发生。一旦出现警情，系统会自动向中心发出报警信息，同时启动相关电器进入应急联动状态，从而实现主动防范。 二、消费电子产品的智能控制：例如可以自动控制加热时间、加热温度的微波炉，可以自动调节温度、湿度的智能空调，可以根据指令自动搜索电视节目并摄录的电视机/录像机等等。 三、交互式智能控制：可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通

5、过各种主动式传感器（如温度、声音、动作等）实现智能信息家电的主动性动作响应。用户还可以自己定义不同场景智能信息家电的响应。例如你可以在电话里告诉智能家居控制器：“晚上 5 点把后门的灯打开，并把空调设定到 25 度。 ” 四、家庭信息服务：例如你的智能冰箱可以根据冰箱里贮藏食物的情况自动生成一个购物清单供你购物时参考，甚至可以通过网络来自动订购食物。智能家庭服务器可以提供最新的股市情报、新闻、天气预报、电视节目预报、甚至当前公路上的交通流量状况，还可以自动管理用户的水电账单、银行和信用卡账户等财务信息。 五、自动维护：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊

6、断程序，实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。 六、家庭医疗保健：通过网络化的智能传感器，医院可以通过网络对用户进行身体检查。 同传统的家电产品相比，智能信息家电具有如下特点： 一、网络化功能：智能化信息家电可以通过家庭局域网连接到一起，还可以通过家庭网关接口同制造商的服务站点相连。 二、智能化：智能信息家电可以根据周围环境的不同自动做出响应，不需要人为干预。例如，智能空调可以根据不同的季节、气候及用户所在地域，自动调整其工作状态以达到最佳效果。 三、开放性、兼容性：由于用户家庭的智能信息家电可能来自不同的厂商，智能信息家电平台必须具有开发性和兼容性。 四、节能化：智能信息家电可根据周围环境

7、自动调整工作时间状态，从而实现节能。 五、易用性：由于复杂的控制操作流程已由内嵌在家电里的控制器解决，因此用户只需了解非常简单的操作。 国外智能信息家电产品介绍 许多计算机、通信、家电行业的巨人都认识到智能信息家电的巨大市场潜力，纷纷进入这个领域。Cisco、Intel、Nortel、Motorola、Lucent、3Com、IBM、Ericsson 和松下等公司都已开始建立智能信息家电和智能家居公司。根据美国一家权威市场调查机构预计，到 2003年，建设网络化家庭所带来的市场总值将高达 4500 亿美元，其中 3700 亿美元是智能信息家电硬件产品的价值，其余是软件和技术支持服务的费用。 目

8、前已出现在市场上的智能信息家电和智能家居类的产品主要有： 一、 NEYWELL 公司的智能家庭产品：它可以通过设在家庭内的控制面板、电话或连网的计算机来监控智能家居的报警系统、照明系统、智能信息家用电器和智能调温设备。 二、 STARGATE 的家居自动化系统（ JDS 公司出品）：它可集中控制照明、报警、室温调节、家庭影院、视频/音频、语音邮件、监控、灌溉等系统，还允许通过网络更新控制程序，无需通过更换 EPROM 就可完成软件的升级。 三、 NI 智能家居系统（ HAI 公司出品）：主要有三类产品，OMNILT、OMNI、OMNIPRO，分别适用于普通家庭、办公室及高级住宅。可用于协调控制

9、这些地方的照明、调温、保安等系统。所有 OMNI 产品都配有内置的串口，可用来与INTERNET 连接。用户可借助于 HAI 公司的软件 Web-Link，通过网络对控制器进行设置。四、 ALdeluxe 智能家居系统（HAL 公司出品）：它在 PC 机上集成了家居系统的所有控制，包括电灯、设备、空调系统、电话、保安系统、家庭影院和互联网系统等。用户可以在任意地点通过声控实现对这些系统的控制。由于 HAL 是通过房间里现有的电源线从 PC 机上传送命令，用户不需要对房间进行重新布线。 五、 Vantage 家居自动化系统（Vantage 公司出品）：用户可以控制照明、保安、音频/视频、制冷/保

10、暖、窗帘、水泵、喷泉和汽车等系统。 目前在美国此类智能信息家电、智能家居系统的最基本配置价格在 1000 多美元以上，平均系统价格在 3000 美元左右。 目前的智能信息家电平台标准介绍 智能信息家电网络化、智能化的发展趋势要求智能家居系统具有更加有效、开放、成熟的平台标准，包括网络接口标准和服务标准。 一、智能家居的网络接口： 目前智能信息家电之间的网络所使用的通信介质主要有：电话线、网络电缆、能源线、无线和红外线。电话线主要用于解决没有网络连接的家庭的上网问题，其网络速度较低；网络电缆指的是网络速度较高的 DSL、ISDN 等专线连接，主要是同轴电缆或光缆；能源线主要是指家里的电源线，采用

11、能源线的好处是，不需要在家里重新布线，可利用现有的电源插座；无线通信则为用户使用提供了灵活性和可移动性；红外通信同样具有灵活性和可移动性，但受到带宽和障碍物的限制。目前家庭内部网络有线通信主要采用 LAN 通信技术，无线通信正在逐渐成熟并将取代有线通信。家庭网络和 Internet 的通信主要采用高速专线连接。 家庭内部局域无线通信，主要采用 BlueTooth、WAP、HomeRF、IEEE802.11 和IEEE1394；家庭内部有线通信主要采用 10/100BaseT 局域网技术。能源线的通信协议主要采用 X10 通讯协议。家庭内部网络和 Internet 的通信主要采用 TCP/IP

12、通信协议。 二、信息家电平台的相关方案和标准： 1.HAVI（Home Audio/Video interoperability）体系。是关于家庭网络中音频/视频电子产品的互联和控制方面的标准。它建立在 IEEE-1394 的底层协议基础上，主要实现 HAVI 设备之间的数字音频/视频内容的传送以及对该内容的操作，如播放、录像、回放等。典型的AV 内容有由信息家电平台接受的数字电视和由数字录像机、 CD 等所产生的内容。互操作性是 HAVI 标准的主要特点，一个 HAVI 设备上的应用软件可以探测并直接使用联入HAVI 网络上其他设备所提供的功能。 2.Jini 技术。是 Sun 公司提出的基

13、于 Java 的一项技术。它可以使各种设备方便地连到网络上。即：任何计算设施不需预先配置和安装，便可在任何时间地点加入网络，并能和网络中已有的各种软硬件一起协调工作完成分布式计算。Jini 体系结构的目的是将成组的设备和软件构件联合成一个单 一、动态的分布式系统。联合后的联邦系统向用户提供如下能力：(a)简单的网络访问；(b)网络的易于管理；(c) 在保持单机或工作站的灵活性、统一响应和控制的情况下，支持由邦联系统提供的共享能力。 3.OSGi(Open Service Gateway Initiative)开发服务网关。是由Ericsson、 ABB、 Alcatel、Cisco、 IBM、

14、 Nortel、 Siemens、 HP、 Oracle、 Philips、Sun、Motorola、 Lucent 等电信、计算机、电器巨人发起建立的一个工作组和开放式的论坛。其主要的功能是，为连接 Internet 上的商业服务和下一代智能电器定义一个开放的标准。因此 OSGi 将成为智能信息家电平台服务标准。OSGi 规范将为 Internet 服务提供商(ISP)、网络控制员、设备制造商提供通过运行在家中或远程地点的网关服务器传递各种电子商务服务的公共平台。OSGi 在 2000 年刚刚发布了它的服务网关规范 1.0。 OSGi 规范的三个主要方面是：多种服务、广域网络、以及局域网络和

15、设备。与其他规范不同的是，OSGi 侧重于于从远程服务提供商到本地设备之间端到端的完全解决方案。由于OSGi 规范专注于提供一个开放的应用层和网关接口，因此它实现和虚拟加强了当前所有的局域网络标准和规范。OSGi 规范的核心部分就是作为许多通讯服务的平台的服务网关。下图给出了广域网、局域网和服务网关的一个抽象关系： OSGi 具有以下的优点： 平台独立性:OSGi APIs 具有硬件和操作系统的跨平台性，从而使 OSGi 能满足不同的应用要求。 应用独立性:因为 OSGi 规范着眼于定义公共的 APIs,所以它适各种不同应用的服务网关。OSGi 服务网关可用于远程信息处理、嵌入式控制器以及家用

16、电器。 高安全性:OSGi 规范集成了各种层次的安全特性，从被下载的模块的数字签名到对象访问控制。 多种服务支持:OSGi 规范支持在一个服务网关平台上驻留来自不同服务提供商的多种服务。这种灵活性允许网关控制员为他们的顾客提供广泛的服务。 兼容多种局域网技术:OSGi 规范包容各种无线或有线的数据和音频视频本地传输标准，如：BlueTooth、HAVi(Home Audio and Video Inter-operability)、HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)、HomeRF、IEEE1394、能源线通信系统、USB 等等。 多种设备访问技术:因为致力于平台的服务执行方面，所以 OSGi 支持各种设备访问技术，如 UPnP(Universal Plug and Play)和 Jini 等。 可和其他标准并存:从一方面讲， OSGi 的制定也是为了补充和完善现有的家用设备的本地互联与远程访问。OSGi 在物理层上与 BlueTooth、 HAVi、 HomePNA 、HomeRF