關(guān)于社區(qū)智能化理念的商榷
住宅智能化,雖有多年發(fā)展歷史,漸成住宅建筑不可分的部分,但仍被視為是一種新事物,新技術(shù),仍不斷地被人定義及劃分。這是源于其概念涉及太多的領(lǐng)域及專(zhuān)業(yè)技術(shù)。在這些專(zhuān)業(yè)技術(shù)還未完全融合以前,難免會(huì)從不同的角度去詮釋與定義,尤其各領(lǐng)域都在不斷急速發(fā)展,其中的新理念(原理概念)難以被其它領(lǐng)域深入理解,難免造成“瞎子摸象”之嫌。
劃分與融合本質(zhì)上就是科學(xué)的綜合與演繹,這是創(chuàng)新的必由之路:雖從各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的原始理念出發(fā),有時(shí)也須把祖師爺?shù)目蚩蛲黄埔恍?,歸納綜合其實(shí)踐對(duì)象的特征,自然地得出一個(gè)真正符合實(shí)際的框架與模式來(lái)。而且必定是與時(shí)俱進(jìn)的,要不斷融入新成果的,完全開(kāi)放式的模式。
住宅智能化概念的討論
在對(duì)住宅智能化系統(tǒng)進(jìn)行討論、設(shè)計(jì),或?qū)χ悄茉O(shè)備進(jìn)行選型的時(shí)候,都會(huì)被若干原則性的區(qū)別和“差異性”所困惑:家用設(shè)備之間的差異化、家庭內(nèi)外環(huán)境的差異化以及消費(fèi)習(xí)慣與認(rèn)知的差異化。所謂區(qū)別:家居設(shè)備與建筑設(shè)備、辦公設(shè)備、通信設(shè)備與控制設(shè)備。若按功用分,更有家居控制、設(shè)備監(jiān)控、安防、火警、抄表、電信、電視、廣播等。若按各自的專(zhuān)業(yè)要求,必然各行其事,各執(zhí)一辭,以至有從3A(Automation 自動(dòng)化)、4A 發(fā)展為6A 之說(shuō)。于是就需要“綜合”:綜合布線,“3 網(wǎng)融合”,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,綜合集成管理系統(tǒng)等,甚至有“一線到底”之說(shuō)。
住宅應(yīng)含居室及房舍管理,社區(qū)包括住宅小區(qū)及其物業(yè)、信息管理。控制網(wǎng)是對(duì)各種設(shè)備低速率,小信息量的通信網(wǎng)絡(luò),在住宅社區(qū)里有各種控制子網(wǎng)。信息網(wǎng)絡(luò)包括信息管理網(wǎng)和AV 網(wǎng)。對(duì)于數(shù)字電視和IP 電話應(yīng)該納入統(tǒng)一的信息網(wǎng)。
智能化和信息化是指數(shù)字化,自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。我們按照科學(xué)的綜合與演繹的方法去化解那些“差異性”及區(qū)別:能綜合者則歸納統(tǒng)一;不能綜合者則融合之,即采用新技術(shù)使之能兼容于共同的設(shè)備或者概念之中,以至能適應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
首要綜合者是各種控制網(wǎng)。各類(lèi)控制對(duì)象千差萬(wàn)別,形成各自的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備分類(lèi)描述方法。自動(dòng)化技術(shù)雖在發(fā)展,然而3 代技術(shù)都在使用,DDC(直接數(shù)字控制)不少安防系統(tǒng)還在使用,但其可靠性很差;第3 代技術(shù)FCS(現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng))雖然技術(shù)先進(jìn),但要用于中國(guó)的家庭網(wǎng)絡(luò)矛盾甚為突出。
國(guó)外的每種總線都有其產(chǎn)生的背景和應(yīng)用領(lǐng)域,并不能作為中國(guó)智能社區(qū)通用的控制總線。多數(shù)外商只想占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng),技術(shù)并不是真正地開(kāi)放,開(kāi)發(fā)技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜,國(guó)內(nèi)掌握技術(shù)的人員較少,推廣難度很大。
另外,現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展方向在世紀(jì)之交提出了與Internet 相結(jié)合的新的現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)—工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),它是一種基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò),但卻又不適合多數(shù)的智能社區(qū)設(shè)備。因此綜合考慮的結(jié)果,必須設(shè)計(jì)一種適合多數(shù)家居設(shè)備與建筑設(shè)備,有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的,與TCP/IP 兼容的,具有中國(guó)大眾化特點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。
其次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)化。要組成統(tǒng)一的信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),必須連接所有的住宅管理元素,且要與Internet 連接,享有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和遠(yuǎn)程通信。這里要解決內(nèi)外環(huán)境的差異化,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,“3 網(wǎng)融合”等。目前采用的小區(qū)局域網(wǎng)(以太網(wǎng))已是很成熟的方案。同時(shí),家居控制網(wǎng)絡(luò)不宜采用TCP/IP 協(xié)議也成為國(guó)內(nèi)大家的共識(shí),因而必須在控制網(wǎng)與以太網(wǎng)之間建立一個(gè)能為各控制子網(wǎng)通用的網(wǎng)關(guān)(叫做家庭網(wǎng)關(guān))。這個(gè)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換控制網(wǎng)至以太網(wǎng)的協(xié)議,還應(yīng)具有以太網(wǎng)為智能社區(qū)打造中國(guó)化的模式與框架交換機(jī)(或Hub)的功能,以便在家庭中實(shí)現(xiàn)數(shù)字音視頻的傳播(IP 電話和數(shù)字電視)及上網(wǎng)瀏覽、VOD 點(diǎn)播、視頻電話、遠(yuǎn)程教育等多種應(yīng)用。
根據(jù)新世紀(jì)集成電路技術(shù)的發(fā)展,還應(yīng)按照嵌入式Internet 的原理,做成嵌入式Web 服務(wù)器,并具有加密設(shè)防的網(wǎng)關(guān),以保護(hù)家庭的私密。如果將這樣的網(wǎng)關(guān)作為控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器,則各種控制子網(wǎng)可以采用相同或不同的媒體(有線,無(wú)線,電力線)和通信協(xié)議(簡(jiǎn)單控制或各種總線協(xié)議),有利于根據(jù)不同的要求,采用各種特殊的協(xié)議,通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)融合與兼容。
再次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的信息描述和控制協(xié)議。每種設(shè)備都有對(duì)自己功能信息的描述方式,以及操作這些功能的控制協(xié)議,不同的制造商也都有各自的描述方法和控制協(xié)議。住宅和家居設(shè)備的種類(lèi)和制造商都是千差萬(wàn)別的,要統(tǒng)一的確非常困難。
我們回顧Internet 技術(shù)的發(fā)展歷程,為解決異種計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)和信息交換,由最初的TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu),才使得萬(wàn)維網(wǎng)普遍應(yīng)用及國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)被大眾所接受。其中使用超文本標(biāo)記語(yǔ)言(HTML)和瀏覽器技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)。有人說(shuō)HTML(及HTTP,URL)是由天才發(fā)明的,因?yàn)樗哂歇?dú)立于主機(jī)的代碼和語(yǔ)法結(jié)構(gòu),能夠被異種計(jì)算機(jī)所識(shí)別,進(jìn)而成為Internet 迅速發(fā)展的主要因素。它的開(kāi)發(fā)者的目的是要便于所有研究者共享研究工作,并可以得到任何地方的信息。這無(wú)疑是一次偉大的綜合。
我們今天已經(jīng)有一個(gè)更為強(qiáng)大的標(biāo)記語(yǔ)言——XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言),用它已經(jīng)生成各種標(biāo)記語(yǔ)言,例如化學(xué)標(biāo)記語(yǔ)言(CML),數(shù)學(xué)標(biāo)記語(yǔ)言(MathML)等幾十種XML 的應(yīng)用程序。我們應(yīng)該可以綜合創(chuàng)造一個(gè)“家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記語(yǔ)言”,使得住宅和家居千差萬(wàn)別的設(shè)備都可以用它來(lái)描述,并將描述方法和控制協(xié)議統(tǒng)一起來(lái),真正綜合成為統(tǒng)一識(shí)別的社區(qū)集成信息管理系統(tǒng)。
由此可見(jiàn),要“合”,要將多個(gè)專(zhuān)業(yè)及領(lǐng)域的理念,在更高層次上給予融合,就要進(jìn)行更深層次對(duì)象的抽象,就必然要打破某些專(zhuān)業(yè)及領(lǐng)域的一些現(xiàn)成習(xí)慣,用新的綜合的理念去處理和解決面前的新問(wèn)題。但是這絕對(duì)沒(méi)有背離有關(guān)領(lǐng)域及專(zhuān)業(yè)成熟技術(shù)的意思,恰恰要合理地利用各個(gè)領(lǐng)域及專(zhuān)業(yè)的技術(shù)成果,特別是一些先進(jìn)的,前瞻性的技術(shù)成果,找到相近領(lǐng)域的相似條件演繹推廣應(yīng)用這些技術(shù)成果,以達(dá)到更廣泛的綜合應(yīng)用。
具有中國(guó)特色的應(yīng)用環(huán)境
在處理上述三種綜合的解決方案時(shí),必須明確方案的應(yīng)用環(huán)境及時(shí)代背景。中國(guó)普遍的住宅環(huán)境與國(guó)外尤其美國(guó)有很大差異。國(guó)內(nèi)物業(yè)管理的高層技術(shù)人才很少,開(kāi)發(fā)維護(hù)技術(shù)不能要求太高。中國(guó)大眾的消費(fèi)水平和觀念更與國(guó)外不同。進(jìn)入新世紀(jì)需要考慮各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展,必須與新技術(shù)發(fā)展的要求相適應(yīng),使之具有時(shí)代前瞻性。
從住宅智能化的應(yīng)用環(huán)境來(lái)看,中國(guó)與美國(guó)的差異很大,他們大多數(shù)的私人住宅是獨(dú)門(mén)獨(dú)戶的,半數(shù)以上的家庭至少擁有一臺(tái)電腦,擁有兩臺(tái)以上電腦的家庭占4 分之1 以上,其家庭聯(lián)網(wǎng)的主要目的是遠(yuǎn)程辦公,甚至開(kāi)辦家庭企業(yè),Internet 接入多是采用單戶接入。家庭網(wǎng)絡(luò)均采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其擴(kuò)展總線網(wǎng)絡(luò)。
我國(guó)目前住宅智能化的重點(diǎn)和今后發(fā)展方向?qū)⑹且陨鐓^(qū)的數(shù)字化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化為主,這與通信行業(yè)確定重點(diǎn)發(fā)展以小區(qū)局域網(wǎng)接入寬帶網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)是一致的。社區(qū)智能化的內(nèi)容包括住宅小區(qū)及其物業(yè)管理、信息管理等。我國(guó)家庭的計(jì)算機(jī)擁有量還很少,應(yīng)用水平也較低,“家庭網(wǎng)絡(luò)”還是鳳毛麟角。今后家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向人們均看中“非PC 類(lèi)網(wǎng)絡(luò)”,即用非PC 類(lèi)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)(或小區(qū)網(wǎng))。家庭聯(lián)網(wǎng)的主要設(shè)備是信息家電,而不是計(jì)算機(jī)。此外相對(duì)于我國(guó)幅員廣大的智能社區(qū)建設(shè),我國(guó)的計(jì)算機(jī)信息管理和物業(yè)管理的專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)維護(hù)人員還很缺乏,這些就是我國(guó)大眾消費(fèi)水平和觀念的現(xiàn)狀和出發(fā)點(diǎn)。
針對(duì)這樣的應(yīng)用環(huán)境,目前利用國(guó)外的各種技術(shù)來(lái)解決我國(guó)的社區(qū)智能化都將是難以適應(yīng)的。首先是控制網(wǎng)技術(shù),如果采用外國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)總線,就必須采用外國(guó)的通信芯片,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也需要國(guó)外企業(yè)給予認(rèn)證。其次如果在住宅設(shè)備上直接采用TCP/IP 協(xié)議,將占用大量系統(tǒng)資源,對(duì)單片機(jī)或?yàn)橹悄苌鐓^(qū)打造中國(guó)化的模式與框架MCU 要求較高;對(duì)于小家電、安防報(bào)警設(shè)備、水電氣表等其代價(jià)相對(duì)太昂貴了,或根本不可能。并且將大量沒(méi)有設(shè)置安全措施的設(shè)備直接掛在Internet 上,沒(méi)有安全感。復(fù)雜的協(xié)議勢(shì)必給設(shè)備和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與維護(hù)帶來(lái)更多的開(kāi)銷(xiāo)和成本,并要求有較高水平的開(kāi)發(fā)維護(hù)人員。
智能家庭信息平臺(tái)是與人民群眾生活密切相關(guān)的家庭信息產(chǎn)品,應(yīng)用面最廣,如果被外國(guó)廠商控制,那么這些產(chǎn)品背后的信息服務(wù)市場(chǎng)可能被外國(guó)人控制。這不僅關(guān)系到巨大的經(jīng)濟(jì)利益,更可能造成波及整個(gè)國(guó)家安全的負(fù)面影響。因此作為一個(gè)社會(huì)主義大國(guó),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上目前并不存在解決不了的技術(shù)問(wèn)題。從保障國(guó)家信息安全的角度看,作為決策者絕不能輕易放棄這樣的陣地,必須千方百計(jì)掌握其主動(dòng)權(quán)。
面對(duì)這樣的消費(fèi)特點(diǎn)和觀念,智能社區(qū)集成系統(tǒng)應(yīng)該是:知識(shí)產(chǎn)權(quán)是中國(guó)化的,技術(shù)(原)理(概)念是大眾化的,開(kāi)發(fā)維護(hù)應(yīng)高度統(tǒng)一而又“簡(jiǎn)單化”,使用操作是“傻瓜化”的;具有完全的開(kāi)放性,先進(jìn)性和前瞻性,但與國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)具有良好的兼容性。即歸納為四化:中國(guó)化、大眾化、“簡(jiǎn)單化”和“傻瓜化”;四性:開(kāi)放性,先進(jìn)性、前瞻性和兼容性。為智能社區(qū)打造中國(guó)化的模式與框架
智能社區(qū)集成管理系統(tǒng)可通過(guò)寬帶或無(wú)線接入因特網(wǎng);社區(qū)內(nèi)部網(wǎng)可采用快速以太網(wǎng)或無(wú)線局域網(wǎng),使用TCP/IP 協(xié)議;系統(tǒng)的底層網(wǎng)為智能社區(qū)的各類(lèi)子網(wǎng):包括監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和通信系統(tǒng),它們通過(guò)各自的網(wǎng)關(guān)接入社區(qū)網(wǎng),組成智能社區(qū)管理系統(tǒng)。其中每戶家庭的家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)是一種控制網(wǎng)、通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)三網(wǎng)融合的帶有安全鎖的家庭網(wǎng)關(guān)。社區(qū)內(nèi)的所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都具有服務(wù)描述和發(fā)布機(jī)制,可以實(shí)現(xiàn)即插即用功能。網(wǎng)關(guān)具有Web服務(wù)器功能及設(shè)備發(fā)現(xiàn)并向遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)發(fā)布的能力,成為Web 服務(wù)的平臺(tái)。家庭控制網(wǎng)使用家庭局域網(wǎng)的通信協(xié)議規(guī)范及多種傳輸媒體。這里,需要解決兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、制定兩個(gè)協(xié)議規(guī)范,以及為實(shí)現(xiàn)它們必須生產(chǎn)兩類(lèi)芯片:
兩項(xiàng)技術(shù):設(shè)備信息化技術(shù)及家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù);
兩個(gè)規(guī)范:“家庭控制網(wǎng)通信協(xié)議規(guī)范”及“設(shè)備描述方法規(guī)范”;
兩類(lèi)芯片:家庭網(wǎng)絡(luò)通用接口芯片及家庭網(wǎng)關(guān)SOC 芯片。家庭設(shè)備信息化技術(shù)的高度簡(jiǎn)化和統(tǒng)一,為制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范奠定了基礎(chǔ),為設(shè)計(jì)生產(chǎn)專(zhuān)用集成電路芯片創(chuàng)造了條件。
◆設(shè)備信息化技術(shù)和通用接口芯片:
設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通常要按照控制網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議做一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口,如果能將各種設(shè)備的接口都簡(jiǎn)化統(tǒng)一起來(lái),就成為“通用接口”,這樣的接口就可以大批量生產(chǎn),以至于做成專(zhuān)用芯片。電氣設(shè)備千差萬(wàn)別,除了有統(tǒng)一的接口,還必須對(duì)設(shè)備功能信息的標(biāo)識(shí)方法進(jìn)行簡(jiǎn)化和統(tǒng)一。設(shè)備必須將自己的服務(wù)功能信息按照設(shè)備描述規(guī)范寫(xiě)成“設(shè)備描述文件”, 使得智能社區(qū)信息平臺(tái)能夠識(shí)別、監(jiān)控和管理這些設(shè)備從而使千差萬(wàn)別的電氣設(shè)備輕易地統(tǒng)一改造成為能享有網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)功能的系統(tǒng)單元。由此可見(jiàn),制定“控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議規(guī)范”和“設(shè)備描述文本規(guī)范”是必須的,并且還要將設(shè)備的控制方法進(jìn)行簡(jiǎn)化統(tǒng)一,以實(shí)現(xiàn)一個(gè)“通用接口”和統(tǒng)一的監(jiān)控管理方法。
◆家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)和網(wǎng)關(guān)SOC 芯片:
家庭網(wǎng)關(guān)是一個(gè)三網(wǎng)融合的關(guān)鍵設(shè)備,要完成社區(qū)網(wǎng)到家庭控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。要在家庭網(wǎng)上運(yùn)行通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)的規(guī)范,還必須是一個(gè)以太網(wǎng)的交換機(jī)或路由器,它具有設(shè)備發(fā)現(xiàn)和管理功能,是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器,又是一個(gè)Web 服務(wù)器。它不僅運(yùn)行以太網(wǎng)(ISO/IEC8802.3)協(xié)議,還可以運(yùn)行無(wú)線局域網(wǎng)(ISO/IEC8802.11)協(xié)議。它若具有語(yǔ)音接口和顯示接口,還可以運(yùn)行IP 電話和可視電話。成為一個(gè)電子管家。
我們按照這樣設(shè)計(jì)的家庭網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng),將是一個(gè)貼近中國(guó)實(shí)際情況的,符合中國(guó)消費(fèi)要求的產(chǎn)品;并且是一個(gè)完全開(kāi)放式的,先進(jìn)的和經(jīng)濟(jì)的智能社區(qū)集成管理信息平臺(tái)。
劃分與融合本質(zhì)上就是科學(xué)的綜合與演繹,這是創(chuàng)新的必由之路:雖從各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的原始理念出發(fā),有時(shí)也須把祖師爺?shù)目蚩蛲黄埔恍?,歸納綜合其實(shí)踐對(duì)象的特征,自然地得出一個(gè)真正符合實(shí)際的框架與模式來(lái)。而且必定是與時(shí)俱進(jìn)的,要不斷融入新成果的,完全開(kāi)放式的模式。
住宅智能化概念的討論
在對(duì)住宅智能化系統(tǒng)進(jìn)行討論、設(shè)計(jì),或?qū)χ悄茉O(shè)備進(jìn)行選型的時(shí)候,都會(huì)被若干原則性的區(qū)別和“差異性”所困惑:家用設(shè)備之間的差異化、家庭內(nèi)外環(huán)境的差異化以及消費(fèi)習(xí)慣與認(rèn)知的差異化。所謂區(qū)別:家居設(shè)備與建筑設(shè)備、辦公設(shè)備、通信設(shè)備與控制設(shè)備。若按功用分,更有家居控制、設(shè)備監(jiān)控、安防、火警、抄表、電信、電視、廣播等。若按各自的專(zhuān)業(yè)要求,必然各行其事,各執(zhí)一辭,以至有從3A(Automation 自動(dòng)化)、4A 發(fā)展為6A 之說(shuō)。于是就需要“綜合”:綜合布線,“3 網(wǎng)融合”,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,綜合集成管理系統(tǒng)等,甚至有“一線到底”之說(shuō)。
住宅應(yīng)含居室及房舍管理,社區(qū)包括住宅小區(qū)及其物業(yè)、信息管理。控制網(wǎng)是對(duì)各種設(shè)備低速率,小信息量的通信網(wǎng)絡(luò),在住宅社區(qū)里有各種控制子網(wǎng)。信息網(wǎng)絡(luò)包括信息管理網(wǎng)和AV 網(wǎng)。對(duì)于數(shù)字電視和IP 電話應(yīng)該納入統(tǒng)一的信息網(wǎng)。
智能化和信息化是指數(shù)字化,自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。我們按照科學(xué)的綜合與演繹的方法去化解那些“差異性”及區(qū)別:能綜合者則歸納統(tǒng)一;不能綜合者則融合之,即采用新技術(shù)使之能兼容于共同的設(shè)備或者概念之中,以至能適應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
首要綜合者是各種控制網(wǎng)。各類(lèi)控制對(duì)象千差萬(wàn)別,形成各自的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備分類(lèi)描述方法。自動(dòng)化技術(shù)雖在發(fā)展,然而3 代技術(shù)都在使用,DDC(直接數(shù)字控制)不少安防系統(tǒng)還在使用,但其可靠性很差;第3 代技術(shù)FCS(現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng))雖然技術(shù)先進(jìn),但要用于中國(guó)的家庭網(wǎng)絡(luò)矛盾甚為突出。
國(guó)外的每種總線都有其產(chǎn)生的背景和應(yīng)用領(lǐng)域,并不能作為中國(guó)智能社區(qū)通用的控制總線。多數(shù)外商只想占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng),技術(shù)并不是真正地開(kāi)放,開(kāi)發(fā)技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜,國(guó)內(nèi)掌握技術(shù)的人員較少,推廣難度很大。
另外,現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展方向在世紀(jì)之交提出了與Internet 相結(jié)合的新的現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)—工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),它是一種基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò),但卻又不適合多數(shù)的智能社區(qū)設(shè)備。因此綜合考慮的結(jié)果,必須設(shè)計(jì)一種適合多數(shù)家居設(shè)備與建筑設(shè)備,有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的,與TCP/IP 兼容的,具有中國(guó)大眾化特點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。
其次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)化。要組成統(tǒng)一的信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),必須連接所有的住宅管理元素,且要與Internet 連接,享有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和遠(yuǎn)程通信。這里要解決內(nèi)外環(huán)境的差異化,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,“3 網(wǎng)融合”等。目前采用的小區(qū)局域網(wǎng)(以太網(wǎng))已是很成熟的方案。同時(shí),家居控制網(wǎng)絡(luò)不宜采用TCP/IP 協(xié)議也成為國(guó)內(nèi)大家的共識(shí),因而必須在控制網(wǎng)與以太網(wǎng)之間建立一個(gè)能為各控制子網(wǎng)通用的網(wǎng)關(guān)(叫做家庭網(wǎng)關(guān))。這個(gè)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換控制網(wǎng)至以太網(wǎng)的協(xié)議,還應(yīng)具有以太網(wǎng)為智能社區(qū)打造中國(guó)化的模式與框架交換機(jī)(或Hub)的功能,以便在家庭中實(shí)現(xiàn)數(shù)字音視頻的傳播(IP 電話和數(shù)字電視)及上網(wǎng)瀏覽、VOD 點(diǎn)播、視頻電話、遠(yuǎn)程教育等多種應(yīng)用。
根據(jù)新世紀(jì)集成電路技術(shù)的發(fā)展,還應(yīng)按照嵌入式Internet 的原理,做成嵌入式Web 服務(wù)器,并具有加密設(shè)防的網(wǎng)關(guān),以保護(hù)家庭的私密。如果將這樣的網(wǎng)關(guān)作為控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器,則各種控制子網(wǎng)可以采用相同或不同的媒體(有線,無(wú)線,電力線)和通信協(xié)議(簡(jiǎn)單控制或各種總線協(xié)議),有利于根據(jù)不同的要求,采用各種特殊的協(xié)議,通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)融合與兼容。
再次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的信息描述和控制協(xié)議。每種設(shè)備都有對(duì)自己功能信息的描述方式,以及操作這些功能的控制協(xié)議,不同的制造商也都有各自的描述方法和控制協(xié)議。住宅和家居設(shè)備的種類(lèi)和制造商都是千差萬(wàn)別的,要統(tǒng)一的確非常困難。
我們回顧Internet 技術(shù)的發(fā)展歷程,為解決異種計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)和信息交換,由最初的TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu),才使得萬(wàn)維網(wǎng)普遍應(yīng)用及國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)被大眾所接受。其中使用超文本標(biāo)記語(yǔ)言(HTML)和瀏覽器技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)。有人說(shuō)HTML(及HTTP,URL)是由天才發(fā)明的,因?yàn)樗哂歇?dú)立于主機(jī)的代碼和語(yǔ)法結(jié)構(gòu),能夠被異種計(jì)算機(jī)所識(shí)別,進(jìn)而成為Internet 迅速發(fā)展的主要因素。它的開(kāi)發(fā)者的目的是要便于所有研究者共享研究工作,并可以得到任何地方的信息。這無(wú)疑是一次偉大的綜合。
我們今天已經(jīng)有一個(gè)更為強(qiáng)大的標(biāo)記語(yǔ)言——XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言),用它已經(jīng)生成各種標(biāo)記語(yǔ)言,例如化學(xué)標(biāo)記語(yǔ)言(CML),數(shù)學(xué)標(biāo)記語(yǔ)言(MathML)等幾十種XML 的應(yīng)用程序。我們應(yīng)該可以綜合創(chuàng)造一個(gè)“家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記語(yǔ)言”,使得住宅和家居千差萬(wàn)別的設(shè)備都可以用它來(lái)描述,并將描述方法和控制協(xié)議統(tǒng)一起來(lái),真正綜合成為統(tǒng)一識(shí)別的社區(qū)集成信息管理系統(tǒng)。
由此可見(jiàn),要“合”,要將多個(gè)專(zhuān)業(yè)及領(lǐng)域的理念,在更高層次上給予融合,就要進(jìn)行更深層次對(duì)象的抽象,就必然要打破某些專(zhuān)業(yè)及領(lǐng)域的一些現(xiàn)成習(xí)慣,用新的綜合的理念去處理和解決面前的新問(wèn)題。但是這絕對(duì)沒(méi)有背離有關(guān)領(lǐng)域及專(zhuān)業(yè)成熟技術(shù)的意思,恰恰要合理地利用各個(gè)領(lǐng)域及專(zhuān)業(yè)的技術(shù)成果,特別是一些先進(jìn)的,前瞻性的技術(shù)成果,找到相近領(lǐng)域的相似條件演繹推廣應(yīng)用這些技術(shù)成果,以達(dá)到更廣泛的綜合應(yīng)用。
具有中國(guó)特色的應(yīng)用環(huán)境
在處理上述三種綜合的解決方案時(shí),必須明確方案的應(yīng)用環(huán)境及時(shí)代背景。中國(guó)普遍的住宅環(huán)境與國(guó)外尤其美國(guó)有很大差異。國(guó)內(nèi)物業(yè)管理的高層技術(shù)人才很少,開(kāi)發(fā)維護(hù)技術(shù)不能要求太高。中國(guó)大眾的消費(fèi)水平和觀念更與國(guó)外不同。進(jìn)入新世紀(jì)需要考慮各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展,必須與新技術(shù)發(fā)展的要求相適應(yīng),使之具有時(shí)代前瞻性。
從住宅智能化的應(yīng)用環(huán)境來(lái)看,中國(guó)與美國(guó)的差異很大,他們大多數(shù)的私人住宅是獨(dú)門(mén)獨(dú)戶的,半數(shù)以上的家庭至少擁有一臺(tái)電腦,擁有兩臺(tái)以上電腦的家庭占4 分之1 以上,其家庭聯(lián)網(wǎng)的主要目的是遠(yuǎn)程辦公,甚至開(kāi)辦家庭企業(yè),Internet 接入多是采用單戶接入。家庭網(wǎng)絡(luò)均采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其擴(kuò)展總線網(wǎng)絡(luò)。
我國(guó)目前住宅智能化的重點(diǎn)和今后發(fā)展方向?qū)⑹且陨鐓^(qū)的數(shù)字化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化為主,這與通信行業(yè)確定重點(diǎn)發(fā)展以小區(qū)局域網(wǎng)接入寬帶網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)是一致的。社區(qū)智能化的內(nèi)容包括住宅小區(qū)及其物業(yè)管理、信息管理等。我國(guó)家庭的計(jì)算機(jī)擁有量還很少,應(yīng)用水平也較低,“家庭網(wǎng)絡(luò)”還是鳳毛麟角。今后家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向人們均看中“非PC 類(lèi)網(wǎng)絡(luò)”,即用非PC 類(lèi)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)(或小區(qū)網(wǎng))。家庭聯(lián)網(wǎng)的主要設(shè)備是信息家電,而不是計(jì)算機(jī)。此外相對(duì)于我國(guó)幅員廣大的智能社區(qū)建設(shè),我國(guó)的計(jì)算機(jī)信息管理和物業(yè)管理的專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)維護(hù)人員還很缺乏,這些就是我國(guó)大眾消費(fèi)水平和觀念的現(xiàn)狀和出發(fā)點(diǎn)。
針對(duì)這樣的應(yīng)用環(huán)境,目前利用國(guó)外的各種技術(shù)來(lái)解決我國(guó)的社區(qū)智能化都將是難以適應(yīng)的。首先是控制網(wǎng)技術(shù),如果采用外國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)總線,就必須采用外國(guó)的通信芯片,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也需要國(guó)外企業(yè)給予認(rèn)證。其次如果在住宅設(shè)備上直接采用TCP/IP 協(xié)議,將占用大量系統(tǒng)資源,對(duì)單片機(jī)或?yàn)橹悄苌鐓^(qū)打造中國(guó)化的模式與框架MCU 要求較高;對(duì)于小家電、安防報(bào)警設(shè)備、水電氣表等其代價(jià)相對(duì)太昂貴了,或根本不可能。并且將大量沒(méi)有設(shè)置安全措施的設(shè)備直接掛在Internet 上,沒(méi)有安全感。復(fù)雜的協(xié)議勢(shì)必給設(shè)備和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與維護(hù)帶來(lái)更多的開(kāi)銷(xiāo)和成本,并要求有較高水平的開(kāi)發(fā)維護(hù)人員。
智能家庭信息平臺(tái)是與人民群眾生活密切相關(guān)的家庭信息產(chǎn)品,應(yīng)用面最廣,如果被外國(guó)廠商控制,那么這些產(chǎn)品背后的信息服務(wù)市場(chǎng)可能被外國(guó)人控制。這不僅關(guān)系到巨大的經(jīng)濟(jì)利益,更可能造成波及整個(gè)國(guó)家安全的負(fù)面影響。因此作為一個(gè)社會(huì)主義大國(guó),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上目前并不存在解決不了的技術(shù)問(wèn)題。從保障國(guó)家信息安全的角度看,作為決策者絕不能輕易放棄這樣的陣地,必須千方百計(jì)掌握其主動(dòng)權(quán)。
面對(duì)這樣的消費(fèi)特點(diǎn)和觀念,智能社區(qū)集成系統(tǒng)應(yīng)該是:知識(shí)產(chǎn)權(quán)是中國(guó)化的,技術(shù)(原)理(概)念是大眾化的,開(kāi)發(fā)維護(hù)應(yīng)高度統(tǒng)一而又“簡(jiǎn)單化”,使用操作是“傻瓜化”的;具有完全的開(kāi)放性,先進(jìn)性和前瞻性,但與國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)具有良好的兼容性。即歸納為四化:中國(guó)化、大眾化、“簡(jiǎn)單化”和“傻瓜化”;四性:開(kāi)放性,先進(jìn)性、前瞻性和兼容性。為智能社區(qū)打造中國(guó)化的模式與框架
智能社區(qū)集成管理系統(tǒng)可通過(guò)寬帶或無(wú)線接入因特網(wǎng);社區(qū)內(nèi)部網(wǎng)可采用快速以太網(wǎng)或無(wú)線局域網(wǎng),使用TCP/IP 協(xié)議;系統(tǒng)的底層網(wǎng)為智能社區(qū)的各類(lèi)子網(wǎng):包括監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和通信系統(tǒng),它們通過(guò)各自的網(wǎng)關(guān)接入社區(qū)網(wǎng),組成智能社區(qū)管理系統(tǒng)。其中每戶家庭的家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)是一種控制網(wǎng)、通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)三網(wǎng)融合的帶有安全鎖的家庭網(wǎng)關(guān)。社區(qū)內(nèi)的所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都具有服務(wù)描述和發(fā)布機(jī)制,可以實(shí)現(xiàn)即插即用功能。網(wǎng)關(guān)具有Web服務(wù)器功能及設(shè)備發(fā)現(xiàn)并向遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)發(fā)布的能力,成為Web 服務(wù)的平臺(tái)。家庭控制網(wǎng)使用家庭局域網(wǎng)的通信協(xié)議規(guī)范及多種傳輸媒體。這里,需要解決兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、制定兩個(gè)協(xié)議規(guī)范,以及為實(shí)現(xiàn)它們必須生產(chǎn)兩類(lèi)芯片:
兩項(xiàng)技術(shù):設(shè)備信息化技術(shù)及家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù);
兩個(gè)規(guī)范:“家庭控制網(wǎng)通信協(xié)議規(guī)范”及“設(shè)備描述方法規(guī)范”;
兩類(lèi)芯片:家庭網(wǎng)絡(luò)通用接口芯片及家庭網(wǎng)關(guān)SOC 芯片。家庭設(shè)備信息化技術(shù)的高度簡(jiǎn)化和統(tǒng)一,為制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范奠定了基礎(chǔ),為設(shè)計(jì)生產(chǎn)專(zhuān)用集成電路芯片創(chuàng)造了條件。
◆設(shè)備信息化技術(shù)和通用接口芯片:
設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通常要按照控制網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議做一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口,如果能將各種設(shè)備的接口都簡(jiǎn)化統(tǒng)一起來(lái),就成為“通用接口”,這樣的接口就可以大批量生產(chǎn),以至于做成專(zhuān)用芯片。電氣設(shè)備千差萬(wàn)別,除了有統(tǒng)一的接口,還必須對(duì)設(shè)備功能信息的標(biāo)識(shí)方法進(jìn)行簡(jiǎn)化和統(tǒng)一。設(shè)備必須將自己的服務(wù)功能信息按照設(shè)備描述規(guī)范寫(xiě)成“設(shè)備描述文件”, 使得智能社區(qū)信息平臺(tái)能夠識(shí)別、監(jiān)控和管理這些設(shè)備從而使千差萬(wàn)別的電氣設(shè)備輕易地統(tǒng)一改造成為能享有網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)功能的系統(tǒng)單元。由此可見(jiàn),制定“控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議規(guī)范”和“設(shè)備描述文本規(guī)范”是必須的,并且還要將設(shè)備的控制方法進(jìn)行簡(jiǎn)化統(tǒng)一,以實(shí)現(xiàn)一個(gè)“通用接口”和統(tǒng)一的監(jiān)控管理方法。
◆家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)和網(wǎng)關(guān)SOC 芯片:
家庭網(wǎng)關(guān)是一個(gè)三網(wǎng)融合的關(guān)鍵設(shè)備,要完成社區(qū)網(wǎng)到家庭控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。要在家庭網(wǎng)上運(yùn)行通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)的規(guī)范,還必須是一個(gè)以太網(wǎng)的交換機(jī)或路由器,它具有設(shè)備發(fā)現(xiàn)和管理功能,是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器,又是一個(gè)Web 服務(wù)器。它不僅運(yùn)行以太網(wǎng)(ISO/IEC8802.3)協(xié)議,還可以運(yùn)行無(wú)線局域網(wǎng)(ISO/IEC8802.11)協(xié)議。它若具有語(yǔ)音接口和顯示接口,還可以運(yùn)行IP 電話和可視電話。成為一個(gè)電子管家。
我們按照這樣設(shè)計(jì)的家庭網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng),將是一個(gè)貼近中國(guó)實(shí)際情況的,符合中國(guó)消費(fèi)要求的產(chǎn)品;并且是一個(gè)完全開(kāi)放式的,先進(jìn)的和經(jīng)濟(jì)的智能社區(qū)集成管理信息平臺(tái)。
文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有,未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。
你可能感興趣的文章