【文章內(nèi)容簡介】 位于家庭內(nèi)部，直接同用戶計算機或者家庭網(wǎng)關(guān)相連，其連接方式見圖 (b)。若 EPLC14M 與計算機相連，通過 USB 線連入計算機 UBS 接 9 口。若連接家庭網(wǎng)關(guān) (ICDT)，由于所設(shè)計的 ICDT 僅提供以太網(wǎng)接口 ，所以在 EPCL一 14M 中作了一些改進，將其 USB 接口電路轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)接口電路，通過以太網(wǎng)線連接 ICDT；或者在 EPLC14M的 UBS連線的另一端連接 USB/以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器，這樣就可方便地連接 ICDT 了。 系統(tǒng)功能 本章第一節(jié)給出了智能家居系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，按此方案設(shè)計的智能家居系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種功能 : 防盜報警 家中的各類防盜報警探頭處加裝電力線載波通信模塊一“從站模塊”(EPLC6005)，每個從站端口均可獨立設(shè)置任意長度的延遲時間、劃分布防組別、設(shè)定端口常態(tài) (常開 /常閉 )，以及設(shè)定報警方式 (是否上報中心或本地報警 )等。 貴重物品防盜報警 依據(jù)住戶要求可將與貴重物品相關(guān)的防盜設(shè)備設(shè)為較高報警級別，從而引起管理人員足夠重視，一旦有盜竊事件發(fā)生，瞬間開啟報警設(shè)備。 多重判斷防誤報功能 為防止發(fā)生誤報現(xiàn)象，小區(qū)管理中心的主控軟件應(yīng)該能夠綜合判斷室內(nèi)多個邏輯相關(guān)的探測器的狀態(tài) (按時間序列 )和家庭設(shè)防模式。若確定屬于誤報，則主控軟件會自動地在后臺進行遠程消警，同時在數(shù)據(jù)庫中做出誤報一記錄。 火災(zāi)自動探測報警 用戶在煙感火災(zāi)探測器上加裝從站模塊即可實現(xiàn)。作為家庭安全的重要保護設(shè)施，煙感探測器不應(yīng)隨防盜類報 警設(shè)備一同布防、撤防，因此在設(shè)置時，應(yīng)該將連接該類設(shè)備的從站模塊設(shè)為永久布防模式一即無論 ICDT 是否處于布防狀態(tài)，在觸發(fā)條件滿足時， ICDT 會立即發(fā)出報警信號。 煤氣泄漏自動探測報警 在燃氣火災(zāi)探測器上加裝從站模塊。同上所述，作為重要的非防盜類安全設(shè)備，住戶也應(yīng)該將相應(yīng)的載波模塊設(shè)置為永久布防模式。 緊急求助 用戶將緊急求助按鈕安放在家中比較醒目易操作的位置，在按鈕處也加裝從站模塊。由于其不僅是作為防盜類的報警裝置，多數(shù)是在發(fā)生緊急情況下使用的，因此也應(yīng)該設(shè)置為永久布防模式；同時，考慮到竊案發(fā)生時該設(shè)備的報 警意味著受侵害者在場，因此在設(shè)置該項功能時應(yīng)設(shè)定為只上報小區(qū)管理中心而本地不報警，以減少受侵害者被發(fā)現(xiàn)的可能性。 防挾持秘密報警 在 ICDT 報警時，住戶可通過輸入防脅迫密碼撤銷本地報警，中心則將進一步收到挾持報警信號，便于管理中心采取一定措施保證住戶的人身安全。在防脅迫密碼的設(shè)計上， ICDT 系統(tǒng)沒有采用簡單的統(tǒng)一密碼 (因為此類密碼易被不法分子察覺，可能導(dǎo)致住戶的安全受到進一步的威脅 )，而是在原有密碼的特定位置上加 /減特定的數(shù) (該特定位置及特定數(shù)可由住戶指定 )。由于住戶密碼可自行設(shè)定，則在保證密碼安全的同時也 最大限度的實現(xiàn)了防脅迫秘密報警的獨特功育旨。 水、電、氣、暖氣多表遠程自動抄收 在各種脈沖計量表的信號輸出端口加裝從站模塊，從站模塊的主控單元定義靈活，適用范圍廣，不存在特殊性，可隨著房屋內(nèi)表計的加減以及位置變換，隨意撤換定義從站模塊。另外，對于不同的表計制造廠家所采用的單位脈沖計數(shù)技 10 術(shù)不一致的情況，只需在主控軟件上進行設(shè)置即可靈活改變。 小區(qū)內(nèi)部電子公告 小區(qū)管理中心可以通過小區(qū)廣播方式或特定通知方式，選擇單戶或多戶，向各戶家中 ICDT 發(fā)送中、英文電子公告消息，如小區(qū)娛樂活動安排、催繳費用通知，以及重要新 聞等。 ICDT 系統(tǒng)的顯示界面可滾動存儲六條電子公告。 INTERNET 電子短信息 住戶登錄小區(qū)局域網(wǎng)站后，除了可以查詢自己家中的相關(guān)信息、控制家用電器設(shè)備外，還可向其他住戶家中的網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端發(fā)送電子短信息。當(dāng)然，為防止網(wǎng)絡(luò)騷擾行為，只有本小區(qū)內(nèi)的住戶才有權(quán)限互發(fā)電子信息，而且只允許對單戶發(fā)送。 住戶家用設(shè)備報修 對于業(yè)已達成維護協(xié)議的戶內(nèi)設(shè)備，住戶可以在其發(fā)生故障時通過家中的網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端向小區(qū)管理中心發(fā)出報修申請。由于該項功能是 ICDT 實時訪問小區(qū)管理中心數(shù)據(jù)庫的方式實現(xiàn)的，所以小區(qū)需要具備 電子商務(wù)。 照明控制系統(tǒng) 照明系統(tǒng)主要由日光燈、吊燈、壁燈、射燈和落地臺燈等組成。除日光燈外，其它燈均可作亮度調(diào)節(jié)，以滿足各種需要。燈光會根據(jù)不同的情景，做出相應(yīng)的調(diào)整，例如，欣賞影片時，自動調(diào)暗燈光。只需要輕觸一個按鈕便可產(chǎn)生一種預(yù)先設(shè)定的照明效果，使用方便。 遠程家用電器控制 網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端的內(nèi)置電力線載波通信模塊一“主站模塊” (EPLC 一600)，可以實現(xiàn)家用電器的輸出控制功能。住戶可以通過撥打電話或者從Inter 登錄小區(qū)網(wǎng)站了解家用電器設(shè)備的開關(guān)狀況，并且可以控制家用電器設(shè)備的開啟關(guān)閉。 通過 ICDT 系統(tǒng)的外置鍵盤，住戶還可以直接對任一從站模塊進行設(shè)定，例如家用電器開啟 /關(guān)閉的時間設(shè)定。 內(nèi)置 HUB 芯片提供多個信息口 網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)在保證自身在小區(qū)局域網(wǎng)上正常運行的同時，還可以以很低的成本擴展出三個信息口為住戶登陸 Inter、加設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或進行家庭內(nèi)部組網(wǎng)提供方便。從而在滿足住戶對上網(wǎng)點的位置隨意性及數(shù)量要求的同時，還有效地避免了對小區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口的進一步占用。 系統(tǒng)特點 基于 TCPI/P 協(xié)議的數(shù)據(jù)終端，具有信息采集、存儲和通信三大功能。 住戶可通過電話及 Inter 查詢報警記錄、家電開閉狀態(tài)，可實現(xiàn)遠程家電控制及布防功能；發(fā)生報警事件時，系統(tǒng)將自動撥打用戶預(yù)設(shè)電話號碼告知報警類型、報警時間等相關(guān)情況。另外，住戶還可通過 Inter 向家中的發(fā)送操作短信息。從站模塊可靈活定義，安裝、調(diào)試方便，可掛接到各種探測器及脈沖計量表等。設(shè)備，升級、維護也比較簡單；住戶還可以通過計算機軟件程序操作，任意命名設(shè)備名稱以便識別，針對不同設(shè)備所連接的從站模塊進行相應(yīng)的功能設(shè)置，而最大限度地滿足各個家庭實際應(yīng)用的需要。 ICDT 的 I/O 口可靈活設(shè)置 I/O信號的接收脈寬，對于不同的脈沖表可 設(shè)置單位量程的脈沖數(shù)，從而最大限度的保證了對不同型號外接設(shè)備的兼容性，有利于降低外接設(shè)備受干擾產(chǎn)生誤報警的可能。家庭內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸采用電力線數(shù)字載波通信技術(shù)，無需重新布線，方便可靠；家庭與外界通信采用日益成熟的電力線高速通信技術(shù)，應(yīng)用 14Mbps 電力線調(diào)制解調(diào)器，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高效的寬帶通信。 11 3 智能家居系統(tǒng)的家庭網(wǎng)關(guān) (ICDT)設(shè)計 ICDT 介紹 網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端 (ICDT)充當(dāng)比較特殊的角色，它聯(lián)系家庭內(nèi)部所有的智能家居裝置，也是家庭智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接外部網(wǎng)絡(luò)的中樞，顯然 ICDT 是智能家居系統(tǒng) 的核心單元，通常稱為“家庭網(wǎng)關(guān)”，如圖 所示。 高速 PLC 室內(nèi)電力線 圖 IDTC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 作為家庭網(wǎng)關(guān)， ICDT 要有很好的適應(yīng)性，能為智能家居系統(tǒng)提供了友好的人機界面，方便用戶操作。 ICDT 所管理控制的智能裝置分為兩種 :輸入 /輸出設(shè)備。圖 中，室內(nèi)電力線主干路的上方標(biāo)注輸入設(shè)備， ICDT 采集讀取它們的輸入數(shù)據(jù)和發(fā)送信號；下方標(biāo)注輸出設(shè)備， ICDT 向它們發(fā)送控制命令，實現(xiàn)相應(yīng)操作。 ICDT 在結(jié)構(gòu)上主要由兩個部分組成 :通信接口單元和智能控制單元，兩個單元之間通過異步通信接口互連，通信接口單元提供了從電力線通信網(wǎng)絡(luò)到智能控制單元之間的接口。 通信 接口單元集成了 10M 以太網(wǎng)卡和 4 口的 HBU 芯片，其主要作用是處理網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。從網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)據(jù)包被處理掉所有的協(xié)議頭，并在緩沖區(qū)重新裝配成完整的應(yīng)用層數(shù)據(jù)，經(jīng)過異步通信端口發(fā)送到智能控制單元。從智能控制單元發(fā)過來的數(shù)據(jù)在通信接口單元被拆分、打包并加上協(xié)議頭發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。介質(zhì)訪問協(xié)議采用以太網(wǎng) ，網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議采用 TCP/IP。接口單元共有 4 個RJ45 口，分為兩組，其中 1 個為專用的網(wǎng)絡(luò)接口，用于連接 14MbsP 電力線調(diào)制解調(diào)器 (也可以連接其它類型的寬帶網(wǎng)絡(luò)線路 )，其余接口用于連接 PC 或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備。 小區(qū)局域網(wǎng) 小區(qū)管理中心服務(wù)器 ICDT PC 氣表模塊 水表模塊 窗磁模塊 家用電器 紅外探頭模塊 照明系統(tǒng)模塊 煙感報警模塊 警燈報警模塊 熱量表模塊 電表模塊 應(yīng)急按鈕 門磁模塊 燃氣泄漏探頭 RUI 擴展 12 智能控制單元的主要作用是執(zhí)行數(shù)據(jù)、開關(guān)量、脈沖量的輸入輸出，實現(xiàn)安防檢測、計量表讀數(shù)計數(shù)、報警及家用電器設(shè)備的控制功能。用戶可以通過智能控制單元外設(shè)的鍵盤布防、撤防，開關(guān)電器、控制燈光，以及查詢當(dāng)前水電氣表讀數(shù)及費用。物業(yè)管理公司也可以通過訪問小區(qū)管理中心的主控 CP 及時通知住戶交納各項費用。 另外， ICDT 還具有較強擴展性，可以連接分機，這主要是根據(jù)別墅型建筑的特點及復(fù)式結(jié)構(gòu)住宅的需要所設(shè)計的，可在同一個住戶內(nèi)再安裝一臺 ICDT 作分機使用，為用戶提供了更多方便。 ICDT 的硬件設(shè)計 ICDT 的硬件結(jié)構(gòu)原理如圖 所示?？刂破鬟x用 Intel 高性能 16 位單片機80C196KC，在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，分別擴展了 32BK 數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器。25045 集看門狗定時器、電壓監(jiān)控和 E2PORM(512 8bit)于一體，用來存儲記憶系統(tǒng)的一些基本參數(shù)，如節(jié)點個數(shù)、每個節(jié)點的特征參數(shù)、節(jié)點標(biāo)識符及一些與節(jié)點相關(guān)的聯(lián)系。串行實時時鐘采用 DSI302，提供秒、分、小時、日、月、年實時信息，且能根據(jù)月份和閏年情況自動調(diào)整月份和結(jié)束日期。并行芯片 8255擴展了 4X5 鍵盤接口，為用戶設(shè)置、