网络快车开向家庭自动化

时间:2007-11-30

  在苦等多年之后,家庭自动化开始有了一系列的动作,新技术、新标准以及消费类产品的网络功能共同推动了智能家居的发展。

  概要
* 等待多年后,家庭自动化网络开始准备进入大众市场
* 电力线和无线信号技术的提升降低了成本,提高了数据率,增加了可靠性
* 虽然存在众多标准,但是没有那个技术或实现方法能一统天下
* 杀手级应用也许出现在能源管理方面

  微处理器的出现使得人们开始有了智能家居的梦想,实现起居环境的自动控制和对个人喜好的独立响应成为终的目标。但是,可靠性问题、有限的功能以及标准的缺失都限制了这个市场,使得家庭自动化幻想多于现实。目前,尽管业界参与者还在激烈辩论实现的途径,但随着无线技术的出现,家庭网络标准的推出以及娱乐和电力市场的共同推动,梦想的实现再次成为可能。

  早的家庭自动化仅仅提供一些基本功能的简单遥控,比如开关灯和电扇等。

  为了提供更强大和多样的家用控制功能,CEA(以前的EIA)开发了一系列公共控制语言标准来操作这些设备,包括CEbus标准。

  但不幸的是CEbus成本昂贵,理念超前,而且没有得到广泛的支持,因此逐渐的被弃用。

  于是关于家用网

络的其他技术出现了,其中成功的一个是来自于Echelon的LonWorks。但是,无论是LonWorks还是其他家用网络技术都没能占领市场。

  一项技术要想在消费类市场比如家庭自动化市场取得成功需要具有多个特点:性价比、易用性、可靠性、灵活性、长的生命周期、互操作性和更新的能力。

  目前,现有的每种家庭自动化技术在这些方面都或多或少有些缺陷,有时,问题就单纯地出在传输介质上,比如线缆传输就有一些成本和灵活性上的问题。

  电力线信号传输

  相对应于线缆的缺点,家庭自动化技术尝试使用房屋中当到处都有的电力线。作为网络介质,电力线有两大优点,一是有终端的地方就有电力线,二是终端设备本身就需要电源。同时它也面临一些挑战,比如噪声。也正是因为噪音,电力线网络技术或者限制信号带宽,比如X10、SmartLab以及通用电力总线等标准和组织所做的尝试,或者采用复杂昂贵的噪音和误差消除技术,比如HomePlug AV标准,这些方案带来的后果就是没法大范围推广。

  电力线还有其他一些缺点影响它的长期成功,比如信号无法在多相线间可靠传递,控制节点安放有限制等。而无线射频正好具有这种灵活性,比如Z-Wave和ZigBee。不过近,无线网络面临严重的可靠性问题,因为为了避免执照问题,基于射频的网络通常工作在开放频段,这就带来了干扰的隐患。

  射频方式的支持者称已经解决了干扰问题,比如ZigBee2006即使存在来自其他用户的带内干扰也可以保证稳健的工作。另外,软件也在解决干扰方面起到很大作用。

  不过电力线方案的支持者称射频设备传输距离有限,需要电池供电是很大的问题。即使通过网格结构和增加消息中继节点可以延伸网络,但是电池寿命还是一个需要关注的问题。目前有一些延长电池寿命的方法,比如Z-Wave会容许节点在大部分时间保持休眠节约电力。另外一些增加电池寿命的方法就是在家庭网络节点的微控制器中加入动态功耗管理功能。

  技术的进步使得智能家居有了梦想成为现实的可能,但是还有两个绊脚石需要解决:互操作性和开启市场的杀手级应用。

  为了解决互操作性问题,家庭自动化技术的供应商转向了标准和行业联盟。在更高层,国际组织试图建立一个世界范围内的标准把家庭网络的所有方面统一在一起。不过,开发者需要注意各种标准和行业联盟的级别才能确保自己的设计定位准确。

  尽管存在着多个竞争的标准,但是家庭自动化领域还是开始有了很多新奇的产品。

  杀手级应用

  尽管这些产品如此的诱人,但是需要有一个杀手级应用才能让消费者广泛接受家庭自动化。也许就像南加州和德州的电力公司对ZigBee的应用一样,随着能源消耗的增加,家庭自动化技术也许可以首先以能源节约作为敲门砖加入消费者家庭。



  
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