目前國內(nèi)各種智能化系統(tǒng)和產(chǎn)品雖然很多，但系統(tǒng)間更多的是相互獨(dú)立、集成度比較低、沒有統(tǒng)一控制平臺。目前已經(jīng)有更多的智能家居廠商把重心放在了智能家居平臺的研究上。近年來，隨著集成技術(shù)、通信技術(shù)、互操作能力和布線標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)而不斷改進(jìn)，智能家居系統(tǒng)平臺也有了長足的發(fā)展。本文中作者就冠林智能家居系統(tǒng)平臺中運(yùn)用的技術(shù)以及實現(xiàn)的功能和讀者進(jìn)行分析和探討。

　　一、系統(tǒng)平臺介紹

　　AH8000數(shù)字化智能家居系統(tǒng)是冠林公司推出全數(shù)字系統(tǒng)，系統(tǒng)利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)字技術(shù)以及無線技術(shù)等多種傳輸控制技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)簡單的家庭可視對講系統(tǒng)，安防報警系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)，信息發(fā)布等功能，同時還可以實現(xiàn)家電控制、流媒體控制等智能化控制功能，智能家居所涉及的這些技術(shù)的靈活運(yùn)用，將家庭智能控制、信息交流及消費(fèi)服務(wù)、小區(qū)安防監(jiān)控等各個子系統(tǒng)有效地結(jié)合起來，既可實現(xiàn)本地化控制，又可通過電腦、電話、手機(jī)對家庭內(nèi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。在傳統(tǒng)“智能小區(qū)”的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了智能化管理向家庭的延伸，創(chuàng)造出高效、舒適、安全、便捷的個性化住宅空間。增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。

　　二、智能家居系統(tǒng)總平構(gòu)建

　　AH8000數(shù)字化智能家居系統(tǒng)平臺是一個包括對講、安防、信息、家電控制、家庭數(shù)字影音、Internet接入、Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控以及物業(yè)管理等的數(shù)字家居智能控制為一體的智能化家居管理控制綜合平臺，系統(tǒng)總平的傳輸主要采用當(dāng)前最為普遍的TCP/IP的傳輸方式;前端主控制設(shè)備(智能終端)采用海思HI3510多媒體芯片視頻編解碼解決方案，海思HI3510芯片是一款基于ARM9、DSP雙處理器內(nèi)核以及硬件加速引擎的高集成、可編程、支持MPEG-4AVC/H.264等多協(xié)議的高性能通信媒體處理器。硬件上不僅要進(jìn)一步提高產(chǎn)品的運(yùn)行性能，同時還適應(yīng)多種芯片解決方案;軟件開發(fā)平臺我們以Linux嵌入式操作系統(tǒng)上作為開發(fā)平臺，Linux嵌入式操作系統(tǒng)是一個多任務(wù)多用戶操作系統(tǒng)，同時，Linux嵌入式操作系統(tǒng)具有很強(qiáng)的兼容性，不僅很多的嵌入式設(shè)備都采用Linux系統(tǒng)，而且很多后端的服務(wù)器也都采用Linux操作系統(tǒng)，同時Linux操作系統(tǒng)的最大的特點(diǎn)還在于它的開源性，這就使家居的很多控制子系統(tǒng)功能可以不斷的增加，系統(tǒng)的處理能力也能得到保證。

　　智能終端網(wǎng)關(guān)[nextpage]

　　三、功能實現(xiàn)及采用的技術(shù)方案

　　AH8000(2.0)數(shù)字化智能家居系統(tǒng)為住戶提供了一個智能化管理的平臺,它集成了多個領(lǐng)域子系統(tǒng)的功能，接下來，我們將重點(diǎn)對系統(tǒng)如何實現(xiàn)的本地控制管理功能以及如何實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理兩種功能控制管理模式的實現(xiàn)過程所采用的技術(shù)方案進(jìn)行分析：

　　1.本地控制管理功能模式技術(shù)解決方案

　　本地控制管理功能，按照用戶的使用率來講，通常集中于可視樓宇對講功能、家庭報警功能、家電控制功能以及多媒體控制功能等，首先我們了解一下這些主要功能如何實現(xiàn)。

　　1)可視對講功能：在通訊控制方面，我們采用信令傳輸TCP/IP-UDP方式(UDP協(xié)議基本上是IP協(xié)議與上層協(xié)議的接口);若要進(jìn)行流媒體實時傳輸，我們采用RTP、RTCP等音頻和視頻的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包格式傳遞技術(shù);其次，音頻編解碼技術(shù)方案：音頻編解碼采用G.711A協(xié)議，同時支持唇音同步、回波抵消、噪聲抑制、自動增益控制等音頻處理功能，保證通話雙方的語音質(zhì)量;最后在視頻編解碼技術(shù)方案：我們選用H.264Baseline標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，編解碼可以達(dá)到30fps@CIF;同時，在視頻傳輸過程中，我們還對圖像進(jìn)行圖像增加、縮放等功能調(diào)整，保證圖像的清晰度。

　　2)安防報警功能：報警功能主要通過前端探測器以室內(nèi)終端控制主機(jī)兩大塊組成，前端探測器的通訊技術(shù)選擇性比較廣，運(yùn)用RF幅移鍵控(ASK)技術(shù)，ASK是一種被廣泛使用在許多低頻射頻應(yīng)用中的數(shù)字通信調(diào)制技術(shù)，它的具備功耗低，性能穩(wěn)定等特點(diǎn);在遙控控制管理方面主要采用滾動碼遙控技術(shù)，滾動碼遙控技術(shù)具有可編程的密碼字和序列數(shù)，同是具有跳變碼、發(fā)送碼、固定碼等不同屬性，而且它可以在傳輸代碼之前用滾動碼加密算法對原始代碼進(jìn)行非線性加密，從而產(chǎn)生高度保密的滾動碼，使得每次傳輸?shù)拇a都是唯一的，絕不重復(fù)，使得捕捉和掃描跟蹤的手段都難以湊效。由于滾動碼編碼方式，每次發(fā)送的碼都不相同，所以具有高度安全性(傳統(tǒng)固定碼遙控極易被復(fù)制或掃描)。

　　3)家電控制功能：在通訊控制方面，選用TCP/IP以及RS485這兩種常用通訊技術(shù)，這既可保證其穩(wěn)定性，又可以保證其兼容性;同時在與家電控制輸入單元之間的通訊方面，我們可以支持多種常用的通訊協(xié)議，比如：我們可以支持無需布線、只要有電線即可實現(xiàn)的X10電力載波技術(shù);同時還可支持當(dāng)前已成熟、穩(wěn)定、規(guī)范的KNX/EIB歐洲總線技術(shù)等等;在實現(xiàn)功能控制上，我們采用WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸和ZigBee無線傳輸?shù)榷喾N技術(shù)方案，這些技術(shù)方案的引用，將使功能應(yīng)用更加靈活，用戶操作起來也更加輕松自如……

　　4)多媒體控制功能：多媒體控制功能不僅可以通過圖像捕獲技術(shù)將捕獲的圖像，經(jīng)過增強(qiáng)、壓縮、縮放、降噪處理、存儲等各種技術(shù)以及使用JPEG圖像壓縮算法，實現(xiàn)留影留言、電子拍照、電子相冊等功能，同時還可利用ACC、MP3、AMR、WAV、MP4等多種音頻編碼格式的解析、解碼技術(shù)，實現(xiàn)室內(nèi)終端具有播放MP3、MP4以及鈴聲設(shè)置等個性功能。為進(jìn)一步提升室內(nèi)終端機(jī)的多媒體控制功能效果，我們還采用高級視頻解碼技術(shù)，實現(xiàn)支持1080P的HDMI高清輸出接口功能。

　　家庭本地控制除上述具體功能實現(xiàn)的描述之外，還集成了很多的控制管理功能，比如通過NATUDP穿透技術(shù)以及PSTNDTMF雙音多頻可實現(xiàn)電話功能，通過文件傳輸、多媒體播放技術(shù)，可以接收中心發(fā)來的圖片、音樂等多媒體信息等便攜E生活功能。

　　數(shù)字家庭未來整體解決方案[nextpage]

　　2.遠(yuǎn)程控制管理功能模式技術(shù)解決方案

　　遠(yuǎn)程控制管理功能，主要是指用戶可以通過電話、手機(jī)、電腦等通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對住戶家居內(nèi)的對講、報警、家電等功能進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制與管理。要實現(xiàn)這些控制功能，必須有相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平臺作為基礎(chǔ)，通過PSTN、GSM、Internet等網(wǎng)絡(luò)平臺的支持，可以分別實現(xiàn)電話、手機(jī)、電腦的遠(yuǎn)程控制，接下來，我們將逐一對這三種不同的方式的控制管理模式的實現(xiàn)原理及所采用的技術(shù)解決方案進(jìn)行介紹：

　　1)如何通過電話實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理控制功能?

　　電話功能是基于所采用的PSTN公共交換電話網(wǎng)絡(luò)，是一種全球語音通信電路交換網(wǎng)絡(luò)。如今，除了使用者和本地電話總機(jī)之間的最后連接部分，公共交換電話網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上已經(jīng)實現(xiàn)了完全的數(shù)字化。當(dāng)要實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)與遠(yuǎn)程電話互聯(lián)時，采用DTMF雙音多頻技術(shù)，可快速撥號給對方，然后通過NATUDP穿透技術(shù)實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間(外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng))主動聯(lián)接，UDP經(jīng)過路由時會轉(zhuǎn)換成路由的某個端口，然后用那個轉(zhuǎn)換后的路由器端口通訊以獲的連接成功，同時采用RTP、RTCP多媒體數(shù)據(jù)流傳輸協(xié)議實現(xiàn)時間信息流的同步。

　　2)如何通過手機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理控制功能?

　　相比于電話的遠(yuǎn)程管理控制功能，手機(jī)的遠(yuǎn)程控制管理功能的覆蓋面更廣、適應(yīng)性更強(qiáng)，而且所應(yīng)用的技術(shù)也比較多。從手機(jī)的控制方式來說，可以分別通過SMS短信、手機(jī)WAP以及手機(jī)HTTP三種控制模式來實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。我們選用GSM網(wǎng)絡(luò)做為運(yùn)營平臺的支持，三種控制模式的實現(xiàn)都具有其差異性。

　?、?SMS短信控制功能，需要在小區(qū)建立一個管理服務(wù)器軟件平臺，軟件平臺支持GPRS短信接、收發(fā)功能。當(dāng)用戶需要進(jìn)行手機(jī)短信控制時，將短信息發(fā)送到管理服務(wù)器，管理服務(wù)器在接收到手機(jī)信息時，會將控制命令發(fā)送到綁定的用戶戶內(nèi)的智能終端上，并通過智能端實現(xiàn)控制功能。

　　②.手機(jī)WAP、手機(jī)HTTP兩種模式的控制方式，均可以獨(dú)立形成控制模式。針對不同的手機(jī)類型用戶(智能手機(jī)、非智能手機(jī))可以采用不同的手機(jī)控制方式，這兩種方式，前提是要求手機(jī)能通過GPRS訪問廣域網(wǎng)絡(luò)，在廣域網(wǎng)絡(luò)中我們首先需要自建一個服務(wù)器管理平臺(通常由智能終端設(shè)備供應(yīng)商建立)，手機(jī)上網(wǎng)后，訪問指定的IE服務(wù)器網(wǎng)站，通過服務(wù)器的驗證并進(jìn)行中轉(zhuǎn)，即可直接訪問對應(yīng)的用戶戶內(nèi)智能終端，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理功能。相比手機(jī)WAP控制模式，采用手機(jī)HTTP控制模式時，需要在用戶手機(jī)上安裝對應(yīng)的客戶端管理軟件，采用客戶端軟件，用戶可以直接在客戶端軟件上實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，免去了輸入URL地址的麻煩。

　　接下來，我們簡單的介紹一下，要實現(xiàn)上述手機(jī)遠(yuǎn)程控制功能，需要應(yīng)用到哪些開發(fā)平臺，采用什么樣對應(yīng)的開發(fā)軟件，以及需要什么樣的一些底程通訊技術(shù)方可實現(xiàn)。

　　①.手機(jī)的客戶端軟件，我們采用J2ME(JavaPlatform,MicroEdition)做為語言平臺，同時采用CLDC應(yīng)用程序架構(gòu)，以保證手機(jī)在資源有限的情況，均能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

　?、?自建的服務(wù)器管理平臺，我們采用ASP.NET全新的服務(wù)器端腳本語言開發(fā)技術(shù)，ASP.NET是一種使嵌入網(wǎng)頁中的腳本可由因特網(wǎng)服務(wù)器執(zhí)行的服務(wù)器端腳本技術(shù)。自建的服務(wù)器管理平臺，可以實現(xiàn)WAP、WEB、HTTP等多種控制模式的中轉(zhuǎn)。

　　3)如何通過PC(電腦)實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理控制功能?

　　PC遠(yuǎn)程控制管理控制功能，現(xiàn)在已在大多領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣，智能家居系統(tǒng)自開始走向市場發(fā)展到如今的推廣期，PC遠(yuǎn)程管理控制模式，已被越來越多的用戶認(rèn)可和接受。從技術(shù)角度來說，主要有兩方面：從服務(wù)器建立方面，大多廠家都選用ASP.NET服務(wù)器端腳本語言開發(fā)技術(shù);從數(shù)據(jù)的傳輸方面，采用UDP數(shù)據(jù)包做為數(shù)據(jù)流的傳輸方式，在小數(shù)據(jù)量的傳輸方面，UDP傳輸具傳輸快的特點(diǎn)，更適合智能家居的遠(yuǎn)程控制模式。

　　在控制功能實現(xiàn)方式上，大都要經(jīng)過以下幾個步驟：首先，登錄指定管理服務(wù)器平臺網(wǎng)站(大多由廠家自行建立)進(jìn)行用戶注冊，在經(jīng)過服務(wù)器審核驗證后即可進(jìn)入網(wǎng)站;接著，進(jìn)行用戶的設(shè)備注冊(注冊用戶對應(yīng)終端的序列號或者驗證碼);最后設(shè)置需要控制的功能，比如家電控制、報警控制等。在以上步驟完成之后，用戶就可以實現(xiàn)PC遠(yuǎn)程管理控制功能，讓您能隨時隨地，借助身邊的任何一臺互聯(lián)網(wǎng)PC設(shè)備輕松掌控家中的家電、報警及遠(yuǎn)程監(jiān)視功能。

　　如今的智能家居系統(tǒng)平臺已經(jīng)成為一個涵蓋了安防、對講、信息、家電控制、家庭數(shù)字影音為一體的智能化家居綜合管理平臺，結(jié)合先進(jìn)的嵌入式技術(shù)，產(chǎn)品的處理能力已經(jīng)得到顯著提升，以往無法處理的多媒體信息和增值服務(wù)都可以得以實現(xiàn)。由于采用專門的顯示引擎，所以界面也更加美觀，家電控制等各項智能化控制功能也趨于完善。而隨著智能家居技術(shù)的不斷提升和發(fā)展，智能家居系統(tǒng)平臺的產(chǎn)品和功能亦將日益豐富和完善，基于此平臺的智能家居系統(tǒng)必將為人們帶來更多安全、舒適、便捷、新奇、有趣的生活體驗。