【導(dǎo)讀】基于WAP的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的。指導(dǎo)教師羅笑南教授。隨著數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的企業(yè)注重于。電器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的嵌合，家居的遙控方式也呈現(xiàn)多樣化?？胤绞揭话阆拗朴脩粼谟邢薜木嚯x內(nèi)對(duì)家用電器進(jìn)行控制，因此遠(yuǎn)程的控制。成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前很多遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究?jī)H僅局限于基于WEB. 為了改變這一狀況，本。托廣州市聚暉電子科技有限公司的智能家居項(xiàng)目，研究了基于WAP的遠(yuǎn)程控。論文首先總結(jié)概括了現(xiàn)階段智能家居控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀和WAP技術(shù)的發(fā)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合聚暉電子智能家居提供的系統(tǒng)模塊以及。方案，包括前臺(tái)WAP2．0網(wǎng)站、WAP應(yīng)用處理模塊等設(shè)計(jì)內(nèi)容。服務(wù)中的應(yīng)用，WAP應(yīng)用處理模塊則采用模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。了每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，并規(guī)定了一套模塊之間的消息通信協(xié)議。分析的基礎(chǔ)上和已有的系統(tǒng)接口的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)本文提出的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，并。該系統(tǒng)在極大程度上解決了各種無線移動(dòng)設(shè)備。控制家庭設(shè)備的問題，并可以應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境當(dāng)中。

　　

【正文】 ．．．．．．．．．．．．．．．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．． ― J ?? ： J [CMP 網(wǎng)絡(luò)層 i 一 ： 1 lp 一 州絡(luò)接口層 ARP／ RARP 其它 圖 22TCP／ IP 四層參考模型 o TCP／ IP 協(xié)議能夠滿足大多數(shù)社區(qū)用戶的需要，并可咀靈活地適應(yīng)不斷變化 的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)四。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)既包括 同構(gòu)的系統(tǒng)，也包括異構(gòu)的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)可由同 。 OSI 七層月絡(luò)模型與 TCP／口四層月絡(luò)模型， h 嗥Ⅳ州的婦曬砌Ⅱ圳cleasp?id $39 i4 基于 WAP 的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第 2 章智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的分析 構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成，也可由異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。 TCP／ IP 協(xié)議針對(duì)的是異構(gòu)的 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也就是說，它著眼于由異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)回．一般來說，智能家居 的傳輸命令都是在 應(yīng)用層傳播，很少涉及到底層。這主要是由計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件決 定的。 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)主要是解決前臺(tái)與家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間的通信控制問題，包括 前臺(tái)的 WEB／ WAP 服務(wù)器組件、動(dòng)態(tài) WEB／ WAP 網(wǎng)站的開發(fā)、通信協(xié)議的控制 等等剛，這些都需要一定的計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)。 通過 Intcrnot 網(wǎng)絡(luò)，就可以實(shí)現(xiàn)智能家居和控制終端的物理上的分離，也為 遠(yuǎn)程控制提供了可能。如文獻(xiàn) [24】所述，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展， 研究人員開始考慮能否在世界范圍內(nèi)，通過網(wǎng)絡(luò)使被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)信息 自由、正 確地傳送以滿足控制要求。因?yàn)樽杂傻匮由炜刂凭嚯x一直是遠(yuǎn)程控制研究的一個(gè) 理想的研究目標(biāo)，它的應(yīng)用將會(huì)使遠(yuǎn)程控制技術(shù)發(fā)生質(zhì)的變化。 2 有線電話網(wǎng)絡(luò)控制 基于 Intemet 的遠(yuǎn)程控制技術(shù)，組網(wǎng)成本較高而且復(fù)雜，技術(shù)難度大，對(duì)維 護(hù)者的技術(shù)水平要求也較高，它適用于新建的中高檔住宅。電話網(wǎng)絡(luò)是一種技術(shù) 成熟并且比較普及性的一種通信網(wǎng)絡(luò)，利用公用電話網(wǎng)對(duì)家電進(jìn)行控制，可以不 用重新鋪設(shè)線路，方便舊宅的改造。 利用電話的遠(yuǎn)程控制主要通過按鍵傳送控制信息，通 過語音提示返回相應(yīng)的 信息或進(jìn)行操作的提示。家居控制器通過對(duì)按鍵信息的解釋形成相應(yīng)的控制信 息，并傳送給家里的各控制單元，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。電話按鍵控制方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn) 單，控制靈活方便。利用家里墻上預(yù)留的電話插座，電話網(wǎng)控制以避免重新布線 的煩惱，但是家庭中不可能隨處都安裝有電話插座，買來新家電時(shí)還是面臨重新 布線的煩惱【 25】。 來越流行，如何將電話線和 Inter 結(jié)合起來，成為很多通信運(yùn)營(yíng)商關(guān)心的問題。 目前，計(jì)算機(jī)廠商與消費(fèi)電子廠商成立了一個(gè)名為 HomePNA@的組織來解 決這 個(gè)問題。 HomePNA 家庭電話線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟 是一個(gè)非盈利性組織，致力于協(xié)調(diào) 。 IImoePNA,：／／． homcpna． ／ ／ indcx． asp 15 基于 WAP 的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第 2 章智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的分析 采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一電話線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)瞄】。 HomePNA 為用戶線接入多路復(fù) 用器，位于網(wǎng)絡(luò)中寬帶接入服務(wù)器和終端用戶之間，通過現(xiàn) 有的電話線為每個(gè)用 2． 0[27]版本 的高速數(shù)據(jù)傳遞，其優(yōu)勢(shì)是利用現(xiàn)有 戶提供高達(dá) 32Mbps HomePNA 電話線路傳輸寬帶數(shù)字信號(hào)，省去了重新布線的麻煩，滿足用戶寬帶上網(wǎng)的要求， 又降低了上網(wǎng)費(fèi)用，上網(wǎng)的同時(shí)不會(huì)影響電話使用和收發(fā)傳真①。 因特網(wǎng)同時(shí)可以使用電話或發(fā)傳真，也根本不會(huì)相互影響。 HomePNA 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)是 HomeNet 的解決方案之一⑦。 配 瑩 2 5． 5MHZ FREQUENCE 圖 23 在電話線上 HomePNA 占用波段 雖然是 HomePNA 是一項(xiàng)新技術(shù)，成本較低，但它的傳輸距離太短，長(zhǎng)距離 的傳輸仍然需要其他一些技術(shù) 如： ADSL、 Cablemodem 等 來幫助實(shí)現(xiàn)，不 能不說這是一大遺憾。 2． 1． 2 智能家居無線遠(yuǎn)程控制技術(shù) 一般來 說，對(duì)家居的無線遠(yuǎn)程控制，有以下幾種方式： 1 GPRS 控制 GPRS 控制技術(shù)是通過手機(jī) GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程控制的控制方式。 該方式基于 GPRS 和 Java 技術(shù)，是目前控制距離最遠(yuǎn)的一種方式。只要是在有 。 HomePNA 接入技術(shù)， ：／／ nc． 1inkwan． ／ gb／ broadtech／ article／ homepna． htm 16 基于 wAP 的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第 2 章智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的分析 GPRS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境下，就可以為用戶提供基于 GPRS 手機(jī)終端的無線遠(yuǎn)程控 制功能。 PacketRadio GPRS 是通用分組無線業(yè)務(wù) GeneralService 的英文簡(jiǎn)稱，它是 現(xiàn)在 GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。隨著 Intemet網(wǎng)絡(luò)以及移動(dòng)接入技術(shù)的發(fā)展， 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入 Inter 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一種需求，但是 GSM 為基于電路交換系統(tǒng) 的網(wǎng) 絡(luò)，它阻礙了移動(dòng)接入 Internct 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，因此，必須由基于分組交換系 服務(wù)【捌。目前我國(guó)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn) GPRS 的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為采用該技術(shù)的控制方式提 供了傳輸平臺(tái)，各種基于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的工程應(yīng)用層出不窮，應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò) 展嗍。 Java 技術(shù)是一個(gè)開放、標(biāo)準(zhǔn)、通用的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算平臺(tái)，由于其強(qiáng)大的兼容性， 已經(jīng)成為在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域被廣泛采用的一個(gè)成熟的技術(shù)平臺(tái)，通過 Java技術(shù) 手機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn) UI 界面顯示和眾多增值功能，能夠直接從服務(wù)器上使用大量應(yīng)用 程序，這些應(yīng)用程序可以 包括娛樂 如游戲、屏幕保護(hù)及養(yǎng)寵物等 、股票、導(dǎo) 游地圖等①。目前很多手機(jī)都支持 GPRS 及 Java 技術(shù)，因此為這項(xiàng)遠(yuǎn)程控制技術(shù) 奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 2 WIFI 控制 WIFI 全稱 Wireless l 協(xié)議產(chǎn)品的 Fidelity，是在無線局域網(wǎng)市場(chǎng)上符合 802． 1 傳輸速度比藍(lán)牙快得多【 311，并為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問，能夠在數(shù)百 英尺范圍內(nèi)支持互 聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號(hào)【 321。 WiFi 主要在搭建有 WIFI無線局域 網(wǎng)的環(huán)境下應(yīng)用，例如機(jī)場(chǎng)、車站、咖啡店、圖書館、寫字樓、體育館、指揮所 等場(chǎng)所。只要在這些人員較密集的地方設(shè)置 AP 無線接入點(diǎn) ，并通過高速線路 將因特網(wǎng)接入上述場(chǎng)所。這樣，由于 AP 所發(fā)射出的電波可以達(dá)到距接入點(diǎn)半徑 數(shù)十米至 100m 的地方，用戶只要將具有 802． 1lb／ g 無線局域網(wǎng)技術(shù)的筆記本電 腦或 PDA 拿到該區(qū)域內(nèi)，即可高速接入因特網(wǎng)。用戶控制終端上也預(yù)先安裝控 制程序，然后通過 AP 接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，與網(wǎng)絡(luò)型 主控機(jī)實(shí)現(xiàn)各種遠(yuǎn)程控制 功能‘蚓。 ?，F(xiàn)代家居智能化控制方案概述， ：／ 1w_wv． smazt． ／ smart／ jaij／ 145758262． asp 17 基于 WAP的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第 2章智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的分析 3 RF 射頻控制 RF Radio Frequency 指具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波。 它的基本原 理是電磁理論。射頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不局限于視線，識(shí)別距離比光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)，并可 穿透物體或建筑物，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下，可進(jìn)行高度的數(shù)據(jù)集成，且 難以偽造，具有智能回。 采用 RF 無線控制技術(shù)的手持無線觸摸屏可以在有效的控制范圍內(nèi)任意遙 控、操作整個(gè)系統(tǒng)。觸摸屏控制指令經(jīng)由其內(nèi)置的 RF 射頻發(fā)射模塊發(fā)射出去后， 由無線接收機(jī)接收后通過 SmartNet 網(wǎng)絡(luò)傳入主控機(jī)解析，然后指示相應(yīng)的接口 或設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作以達(dá)到遙控控制的目的。另外，主控機(jī)的控制信號(hào)也可反 向 傳輸給觸摸屏，并在屏上按照預(yù)定的形式顯示出來回。 RF 射頻模塊可以設(shè)置不同的頻段，所以同一環(huán)境中，可以同時(shí)存在多套觸 摸屏終端，并且互不干擾。這樣，可以應(yīng)用于更加復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境和滿足更加靈 活的控制方式。 RF 射頻無線控制技術(shù)是對(duì)前兩種技術(shù)方式的補(bǔ)充，主要應(yīng)用于 沒有公用無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的場(chǎng)所，例如一些較偏遠(yuǎn)的山村環(huán)境【 301。 4 紅外線控制 Data IrDA 是 InfrarexlAssociation 的英文縮寫，即紅外線 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)，成 立于 1993 年，是致力于建立無線傳播連接的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)非營(yíng)利性組織。紅外通訊 技術(shù)利用紅外線來傳遞數(shù)據(jù)，是無線通訊技術(shù)的一種 @，它的光波波長(zhǎng)的范圍限 紅外通訊技術(shù)不需要實(shí)體連線，簡(jiǎn)單易用且實(shí)現(xiàn)成本較低，因而廣泛應(yīng)用于小型 移動(dòng)設(shè)備互換數(shù)據(jù)和電器設(shè)備的控制中，例如筆記本電腦、 PDA、移動(dòng)電話之間 或與電腦之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電視機(jī)、空調(diào)器的遙控等。 由于紅外線的直射特性，紅外通訊技術(shù)不適合傳輸障礙較多的地方，這種場(chǎng) 合下一般選用 RF 無線通訊技術(shù)或藍(lán)牙技術(shù)。紅外 通訊技術(shù)多數(shù)情況下傳輸距離 短、傳輸速率不高。 。 l 嬸射頻技術(shù)， ：／／． chinaao． ／ Info／ 3078_80912801． hUnl ?，F(xiàn)代家居智能化控制方案概述， ：／／． smart． crdsmart／ jajj／ 145758262． a 即 。紅外通訊技術(shù)， ：／／ zh． wikipedia． ／ 18 基于 WAP 的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第 2 章智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的分析 2． 1． 3 智能家居遠(yuǎn)程控制技術(shù)方案的選擇 從某種意義上來說，智能家居只有實(shí)現(xiàn)了無線控制，才能算是實(shí)現(xiàn)了真正的 隨心所欲的遠(yuǎn)程控制。由于無線控制的種種便利性，目前越來越多的研究人員都 把眼光投向了無線控制技術(shù)，很多智能家居產(chǎn)商也企圖在智能家居的無線控制領(lǐng) 域占有一個(gè)有份量的地位。確實(shí)，與有線控制技術(shù)相比，無線控制有很多的優(yōu)勢(shì)： 不需要電纜之類的傳輸媒介，節(jié)約了大量的成本以及減去了鋪線的麻煩；隨時(shí)隨 地上網(wǎng)的自由，并不受設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口等等 的條件限制，也不受傳輸距離的限制： 能嵌入到各種移動(dòng)設(shè)備終端中，這迄今