【導讀】基于WAP的智能家居遠程控制系統(tǒng)的。指導教師羅笑南教授。隨著數字技術和網絡控制技術的高速發(fā)展，現在越來越多的企業(yè)注重于。電器和計算機網絡之間的嵌合，家居的遙控方式也呈現多樣化?？胤绞揭话阆拗朴脩粼谟邢薜木嚯x內對家用電器進行控制，因此遠程的控制。成為當前研究的熱點。目前很多遠程控制系統(tǒng)的研究僅僅局限于基于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目，研究了基于WAP的遠程控。論文首先總結概括了現階段智能家居控制系統(tǒng)的現狀和WAP技術的發(fā)。在此基礎上，結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WAP2．0網站、WAP應用處理模塊等設計內容。服務中的應用，WAP應用處理模塊則采用模塊化思想進行設計。了每個模塊的設計，并規(guī)定了一套模塊之間的消息通信協(xié)議。分析的基礎上和已有的系統(tǒng)接口的基礎上實現本文提出的遠程控制系統(tǒng)，并。該系統(tǒng)在極大程度上解決了各種無線移動設備?？刂萍彝ピO備的問題，并可以應用于實際環(huán)境當中。

　　

【正文】 ．．．．．．．．．．．．．．．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．． ― J ?? ： J [CMP 網絡層 i 一 ： 1 lp 一 州絡接口層 ARP／ RARP 其它 圖 22TCP／ IP 四層參考模型 o TCP／ IP 協(xié)議能夠滿足大多數社區(qū)用戶的需要，并可咀靈活地適應不斷變化 的網絡技術四。計算機系統(tǒng)既包括 同構的系統(tǒng)，也包括異構的系統(tǒng)。網絡可由同 。 OSI 七層月絡模型與 TCP／口四層月絡模型， h 嗥Ⅳ州的婦曬砌Ⅱ圳cleasp?id $39 i4 基于 WAP 的智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與實現 第 2 章智能家居遠程控制系統(tǒng)相關技術的分析 構的網絡系統(tǒng)組成，也可由異構的網絡系統(tǒng)組成。 TCP／ IP 協(xié)議針對的是異構的 網絡系統(tǒng)，也就是說，它著眼于由異構網絡構成的網絡回．一般來說，智能家居 的傳輸命令都是在 應用層傳播，很少涉及到底層。這主要是由計算機應用軟件決 定的。 計算機軟件技術主要是解決前臺與家庭內部網絡之間的通信控制問題，包括 前臺的 WEB／ WAP 服務器組件、動態(tài) WEB／ WAP 網站的開發(fā)、通信協(xié)議的控制 等等剛，這些都需要一定的計算機軟件知識。 通過 Intcrnot 網絡，就可以實現智能家居和控制終端的物理上的分離，也為 遠程控制提供了可能。如文獻 [24】所述，隨著計算機技術、網絡技術的迅速發(fā)展， 研究人員開始考慮能否在世界范圍內，通過網絡使被控對象的運動信息 自由、正 確地傳送以滿足控制要求。因為自由地延伸控制距離一直是遠程控制研究的一個 理想的研究目標，它的應用將會使遠程控制技術發(fā)生質的變化。 2 有線電話網絡控制 基于 Intemet 的遠程控制技術，組網成本較高而且復雜，技術難度大，對維 護者的技術水平要求也較高，它適用于新建的中高檔住宅。電話網絡是一種技術 成熟并且比較普及性的一種通信網絡，利用公用電話網對家電進行控制，可以不 用重新鋪設線路，方便舊宅的改造。 利用電話的遠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的 信息或進行操作的提示。家居控制器通過對按鍵信息的解釋形成相應的控制信 息，并傳送給家里的各控制單元，從而實現遠程控制。電話按鍵控制方式實現簡 單，控制靈活方便。利用家里墻上預留的電話插座，電話網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 結合起來，成為很多通信運營商關心的問題。 目前，計算機廠商與消費電子廠商成立了一個名為 HomePNA@的組織來解 決這 個問題。 HomePNA 家庭電話線網絡聯(lián)盟 是一個非盈利性組織，致力于協(xié)調 。 IImoePNA,：／／． homcpna． ／ ／ indcx． asp 15 基于 WAP 的智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與實現 第 2 章智能家居遠程控制系統(tǒng)相關技術的分析 采用統(tǒng)一標準、統(tǒng)一電話線網絡的工業(yè)標準瞄】。 HomePNA 為用戶線接入多路復 用器，位于網絡中寬帶接入服務器和終端用戶之間，通過現 有的電話線為每個用 2． 0[27]版本 的高速數據傳遞，其優(yōu)勢是利用現有 戶提供高達 32Mbps HomePNA 電話線路傳輸寬帶數字信號，省去了重新布線的麻煩，滿足用戶寬帶上網的要求， 又降低了上網費用，上網的同時不會影響電話使用和收發(fā)傳真①。 因特網同時可以使用電話或發(fā)傳真，也根本不會相互影響。 HomePNA 國際標準 技術是 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 是一項新技術，成本較低，但它的傳輸距離太短，長距離 的傳輸仍然需要其他一些技術 如： ADSL、 Cablemodem 等 來幫助實現，不 能不說這是一大遺憾。 2． 1． 2 智能家居無線遠程控制技術 一般來 說，對家居的無線遠程控制，有以下幾種方式： 1 GPRS 控制 GPRS 控制技術是通過手機 GPRS 無線網絡實現無線遠程控制的控制方式。 該方式基于 GPRS 和 Java 技術，是目前控制距離最遠的一種方式。只要是在有 。 HomePNA 接入技術， ：／／ nc． 1inkwan． ／ gb／ broadtech／ article／ homepna． htm 16 基于 wAP 的智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與實現 第 2 章智能家居遠程控制系統(tǒng)相關技術的分析 GPRS 網絡覆蓋的環(huán)境下，就可以為用戶提供基于 GPRS 手機終端的無線遠程控 制功能。 PacketRadio GPRS 是通用分組無線業(yè)務 GeneralService 的英文簡稱，它是 現在 GSM移動通信網絡的擴展。隨著 Intemet網絡以及移動接入技術的發(fā)展， 移動網絡接入 Inter 網絡已經成為一種需求，但是 GSM 為基于電路交換系統(tǒng) 的網 絡，它阻礙了移動接入 Internct 網絡的發(fā)展，因此，必須由基于分組交換系 服務【捌。目前我國已經基本實現 GPRS 的網絡覆蓋，為采用該技術的控制方式提 供了傳輸平臺，各種基于 GPRS 網絡的工程應用層出不窮，應用范圍也在不斷擴 展嗍。 Java 技術是一個開放、標準、通用的網絡運算平臺，由于其強大的兼容性， 已經成為在互聯(lián)網技術領域被廣泛采用的一個成熟的技術平臺，通過 Java技術 手機能夠實現 UI 界面顯示和眾多增值功能，能夠直接從服務器上使用大量應用 程序，這些應用程序可以 包括娛樂 如游戲、屏幕保護及養(yǎng)寵物等 、股票、導 游地圖等①。目前很多手機都支持 GPRS 及 Java 技術，因此為這項遠程控制技術 奠定了技術基礎。 2 WIFI 控制 WIFI 全稱 Wireless l 協(xié)議產品的 Fidelity，是在無線局域網市場上符合 802． 1 傳輸速度比藍牙快得多【 311，并為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網訪問，能夠在數百 英尺范圍內支持互 聯(lián)網接入的無線電信號【 321。 WiFi 主要在搭建有 WIFI無線局域 網的環(huán)境下應用，例如機場、車站、咖啡店、圖書館、寫字樓、體育館、指揮所 等場所。只要在這些人員較密集的地方設置 AP 無線接入點 ，并通過高速線路 將因特網接入上述場所。這樣，由于 AP 所發(fā)射出的電波可以達到距接入點半徑 數十米至 100m 的地方，用戶只要將具有 802． 1lb／ g 無線局域網技術的筆記本電 腦或 PDA 拿到該區(qū)域內，即可高速接入因特網。用戶控制終端上也預先安裝控 制程序，然后通過 AP 接入局域網或互聯(lián)網，與網絡型 主控機實現各種遠程控制 功能‘蚓。 ?，F代家居智能化控制方案概述， ：／ 1w_wv． smazt． ／ smart／ jaij／ 145758262． asp 17 基于 WAP的智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與實現 第 2章智能家居遠程控制系統(tǒng)相關技術的分析 3 RF 射頻控制 RF Radio Frequency 指具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波。 它的基本原 理是電磁理論。射頻技術的優(yōu)點是不局限于視線，識別距離比光學系統(tǒng)遠，并可 穿透物體或建筑物，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下，可進行高度的數據集成，且 難以偽造，具有智能回。 采用 RF 無線控制技術的手持無線觸摸屏可以在有效的控制范圍內任意遙 控、操作整個系統(tǒng)。觸摸屏控制指令經由其內置的 RF 射頻發(fā)射模塊發(fā)射出去后， 由無線接收機接收后通過 SmartNet 網絡傳入主控機解析，然后指示相應的接口 或設備執(zhí)行相應的動作以達到遙控控制的目的。另外，主控機的控制信號也可反 向 傳輸給觸摸屏，并在屏上按照預定的形式顯示出來回。 RF 射頻模塊可以設置不同的頻段，所以同一環(huán)境中，可以同時存在多套觸 摸屏終端，并且互不干擾。這樣，可以應用于更加復雜的應用環(huán)境和滿足更加靈 活的控制方式。 RF 射頻無線控制技術是對前兩種技術方式的補充，主要應用于 沒有公用無線網絡信號覆蓋的場所，例如一些較偏遠的山村環(huán)境【 301。 4 紅外線控制 Data IrDA 是 InfrarexlAssociation 的英文縮寫，即紅外線 數據標準協(xié)會，成 立于 1993 年，是致力于建立無線傳播連接的國際標準非營利性組織。紅外通訊 技術利用紅外線來傳遞數據，是無線通訊技術的一種 @，它的光波波長的范圍限 紅外通訊技術不需要實體連線，簡單易用且實現成本較低，因而廣泛應用于小型 移動設備互換數據和電器設備的控制中，例如筆記本電腦、 PDA、移動電話之間 或與電腦之間進行數據交換，電視機、空調器的遙控等。 由于紅外線的直射特性，紅外通訊技術不適合傳輸障礙較多的地方，這種場 合下一般選用 RF 無線通訊技術或藍牙技術。紅外 通訊技術多數情況下傳輸距離 短、傳輸速率不高。 。 l 嬸射頻技術， ：／／． chinaao． ／ Info／ 3078_80912801． hUnl ?，F代家居智能化控制方案概述， ：／／． smart． crdsmart／ jajj／ 145758262． a 即 。紅外通訊技術， ：／／ zh． wikipedia． ／ 18 基于 WAP 的智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與實現 第 2 章智能家居遠程控制系統(tǒng)相關技術的分析 2． 1． 3 智能家居遠程控制技術方案的選擇 從某種意義上來說，智能家居只有實現了無線控制，才能算是實現了真正的 隨心所欲的遠程控制。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，很多智能家居產商也企圖在智能家居的無線控制領 域占有一個有份量的地位。確實，與有線控制技術相比，無線控制有很多的優(yōu)勢： 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；隨時隨 地上網的自由，并不受設備、網絡接口等等 的條件限制，也不受傳輸距離的限制： 能嵌入到各種移動設備終端中，這迄今