基于lonworks和internet的智能家居解决方案

《基于lonworks和internet的智能家居解决方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于LonWorks和Internet的智能家居解决方案刘运基单洪陈东华【摘要】本文简要介绍了采用LonWorks控制网络技术，开发家庭智能控制网络的各种应用设备，并通过Web服务器连接互联网，对住宅实现远程自动化监控的应用实例。【ABSTRACT】AsamplesolutionandimplementationofaLonWorksbasedremotemonitoringandcontrolhomenetworkthroughwebserverovertheInternetisintroducedinthearticle.一、概述住宅社区数字化应用正朝着网络化和集成化的方向发展。住宅社

2、区各种设备和装置的自动化监控是现代化社区的重要标志之一。如何实现一个控制灵活、高效率、价格低廉的自动远程网上监视和控制系统是广大家居自动化监控系统设计者的主要研究课题之一。随着Internet技术的快速发展，对住宅内各种设备的网上远程监控是广大住宅用户的必然要求。Internet的出现不仅实现了信息共享，而且消除了传统通信方式的障碍。通过Internet和WWW，人们能够更加便利地相互交流，传递信息。随着Internet的发展又出现了“网络电器”的概念。“网络电器”体积较小、具有特定的功能，通过有关接口与Internet连接，完成特定的功能，如:照明系统、厨房电器、TV机顶盒、空调器、安全

3、系统、防火报警系统等，它们被看作是Internet的客户端。人们能想到的实现“网络电器”最简便的方法之一，是给这些智能设备分别分配一个IP地址，通过一个小型化嵌入式的Web服务器与之相连，用户使用标准浏览器，如IE，可以远程监控这些智能设备。但在实际中实现，这种实现方法有许多限制。首先，Internet技术设计的出发点并不是要与这些小的嵌入式智能设备相连，TCP/IP协议主要是为数据网络设计的，传送比较大的文件，响应时间较慢，难以满足控制的实时性要求。如果每一个控制设备都包含有TCP/IP协议栈，在技术和经济上都是不现实的；其次，这些小的控制设备自身还具有一定的特性，与PC机还是有许多不同

4、之处。如果在这些设备上运行TCP/IP协议就需要额外的内存空间和花费。实现“网络电器”的另一种方法，是通过改造现有的RTOS（实现操作系统），提供TCP/IP协议栈，使RTOS具有Web功能。但是仍然需要将这些分散的小的智能控制设备连接起来，使这些独立分散的控制设备具有互操作性。采用传统的集中式控制方法，显然不够灵活，不便于设备的增减；花费高，需要采用专线连接；缺乏统一连接标准，通信协议不标准，不同设备的互通性差。-1-不能满足市场不断更新的需求。所以，要实现真正的家居智能化和远程控制就需要一个全新的解决方案―一个完整的控制网络平台，这样一个控制网络不仅仅应提供家居设备间相互通信的协议，而

5、且还应具有以下特点：1.在设备层和系统层都具有互操作性。集成、安装和维护费用较低；2.具有网络操作系统，为安装、配置和监控网络提供统一的平台；3.与IP网络的无缝集成，利用现成的LAN构架实现人机之间真正意义上的端到端连接；4.容易使用的程序开发环境；5.提供系统的基础构件，系统便于灵活升级和扩充；6.硬件成本低。采用LonWorks技术设计和实现的家居自动化控制系统可以在很大程度上满足系统的这些基本要求。二、采用LonWorks的优势LonWorks技术是美国Echelon公司九十年代初期推出的一种网络化控制技术。其网络节点以神经元控制通信芯片（NeuronChip）为核心，通过与OSI

6、七层参考模型兼容的LonTalk协议组成分布式智能控制网络。应用程序使用高级语言编程，以固件的形式插入节点中，并且使用事件驱动方式运行，从而实现了真正的分布式控制网络。LonWorks技术体现了控制网络技术发展的最新趋势，由于它对控制领域各种不同应用的适应性，它的无中心真正分布式控制模式，其开放性、互操作性，以及它被工业界的广泛接受，成为控制网络的实际主流标准，使得基于LonWorks平台开发适用于各种应用领域的控制系统成为控制领域一个具有广阔前景的崭新课题。自90年代初美国Echelon公司开发出第一片Neuron芯片以来，LonWorks控制网络技术已经渗透到了控制领域的每一个角落。在

7、摆脱中心控制系统和独享控制方案的队伍中，LonWorks控制网络技术走在最前列。作为一项革命性的控制系统，LonWorks控制网络技术以其开放性、灵活性、低成本、开发迅速的特点可以满足各种现场总线、设备总线、传感器总线和其他网络的要求，在楼宇自动化、工业自动化和家庭自动化等方面取得了令人瞩目的成绩。1999年，美国国家标准化学会（ANSI）将LonTalk协议采纳为控制网络通信协议的标准，即ANSI/EIA-709.1，