1 ．引言

　　在數字家居智能終端系統上，國外廠商絕大多數仍以總線方式的可視對講為主要產品。近年來，韓國三星、PADO Systes、Commax、美國Honeywell等公司推出智能家居產品，其中PADO Systes、Commax、美國Honeywell均采用基于TCP/IP通信協議，說明了基于TCP/IP通信的嵌入式智能終端系統是今后的研發方向。

　　上述產品均是在可視對講系統功能的基礎上，實現家居的安全、便利與節能，以及社區的物業管理功能。其中PADO Systes公司提出家居標準化功能配置如下：(1)Safty——安全(遠程煤氣閥控制、緊急呼救及發送手機短信);(2)Security——安防(火災探測、入侵報警);(3)Convenience——便利(遠程照明及其模式控制);(4)Energy Saving——節能(溫度控制、遠程抄表)。其照明、遠程抄表、環境溫度控制采用RS485總線接口方式，網絡家電主要解決了與LG、三星的互連。

　　現階段，該行業國內市場面臨國外產品的競爭，但國外產品主要面向家庭使用開發，不太適合國內市場面向小區尤其是規模較大小區的網絡應用，今后還面臨與“e家佳”、“閃聯”等國內家庭網絡標準的兼容問題，而且國外產品的價格局高不下也大大影響了其在國內市場的推廣與應用。

　　然而，國內的家居智能終端系統標準甚多且不規范、技術封閉、升級換代困難，不同廠家開發出來的產品不能互聯且與其它弱電子系統也難以互聯。市場主流產品仍大量采用傳統模擬傳輸技術，其抗干擾能力差，當有干擾時常出現沒有信號或圖像不清晰等現象，因此，傳輸距離受限，距離遠時必需加視頻放大器，小區較大時聯網困難且成本高。采用總線技術的產品，戶戶對講通話時常占線。大部分產品功能單一僅限于通話、開鎖等功能，設備使用率極低，僅少數廠家支持簡單的文字信息發布功能，性能不夠穩定，安裝服務困難，不能共用小區綜合布線。

　　針對國內外數字家居智能終端系統研究與開發的現狀及存在的不足，本公司在已開發生產系列小區智能化系統產品的基礎上，應用最新的數字技術與嵌入式操作系統，成功地開發研制出數字家居智能終端系統，并將開發設計理念定位在：安全、穩定、實用、標準、開放和時尚。

　　2 ．基于TCP/IP數字家居智能終端系統

　　本公司開發的數字家居智能終端系統包括：數字家居智能終端、梯口智能終端、區口智能終端、管理員機、中心服務器、小區局域網等構成，其中，管理中心具備信息處理與發布功能，對外提供開放的軟硬件接口，方便與其它廠商的軟硬件接入，為小區其它智能化系統提供綜合管理集成平臺。

　　該系統以數字家居智能終端、公用智能終端(梯口、區口智能終端)、小區局域網為基礎，基于TCP/IP通信協議，實現包括樓宇可視對講、安防報警、三表遠程抄收、電氣控制(空調、照明、窗簾等)、家電控制、信息管理(社區信息、訪客留言留影等)、電子像冊等的數字家居智能控制，并應用基于TCP/IP的小區總線集成與綜合管理平臺，實現對其它智能化系統(如周界報警、CCTV監控、車輛管理、建筑設備監控、電子巡更等)的綜合管理。

　　數字家居智能終端系統

　　2 ．1 數碼小區模型及其智能化編碼尋址技術

　　為了解決當前國內智能化小區普遍存在數據傳輸量小，不能實時傳輸大數據量的音視頻等信息，且在安裝設備時，必須為每一新增設備作一系列設置，設備線路不能重復利用，不能有效利用小區綜合布線，系統擴充困難等問題。本系統采用TCP/IP通信協議，對接入小區局域網的智能終端進行通信管理，根據小區總平結構、樓棟及住戶編號與IP地址的映射關系，提出“數碼小區模型及其智能化編碼尋址技術”。

　　數碼小區模型分六個層級：區、棟、單元、層、房間和設備，根據小區的分片區或分期習慣，提出區的概念，通過統一編碼解決了不同小區互聯互通的需求。該模型符合小區建筑總平的實際結構及樓棟、單元、層、房間的概念，可以進行靈活的刪減，以適應不同情況的變化。如有些小區沒有單元概念，我們在編碼時就可以省略單元。此外，該模型提出設備層概念以適應一戶多個設備的需求，解決多家庭終端設備既能統一編碼，又得到唯一編碼的需要，為系統擴容升級提供理論基礎。

　　在上述數碼小區模型及編碼的方法的基礎上，提出一種基于IP的尋址通訊協議。它規劃了智能小區及數字家居的結構模型，給出了一種通訊單元的智能化尋址方法，并對該技術提出了一種基于IP的通訊協議，實現了由小區可訪問單元到IP地址的查詢與反向查詢及相互通訊的問題。這樣既適應了大規模、復雜總平結構的小區需求，也實現了地址編碼的唯一性，且具有小區管理層參與編碼的特點。基于IP的通訊協議通過mDHCP服務實現了小區終端設備IP等參數自動分配和管理功能，通過mDNS服務實現了小區編碼和IP地址相互查詢功能。

　　2 ．2基于TCP/IP的全數字化通信傳輸與監控技術

　　采用PHILIPS PNX1300 媒體處理器和嵌入式實時操作系統，其性能穩定可靠，圖像質量和網絡帶寬動態可調，采用IGMP組播協議支持多個客戶端連接，不占用額外的網絡帶寬，可以通過五類線、光纖或無線媒介在10/100Base-T網絡上以每秒25(PAL)幅畫面傳送高質量圖像。其DVP(Digital Video Plateform)提供一個強大的智能終端開發平臺環境，利用已經包含的多種外設接口和方便的開發環境、友好的SDK接口，可以快速開發出包含最新音視頻壓縮和網絡傳輸技術產品，它還提供音頻、視頻、網絡的接口，利用DiskOnChip系統，使用者可以像在標準PC平臺一樣建立文件系統、存儲程序、設置數據等等，所提供的標準C/C++開發工具，包含音頻輸入輸出、視頻輸入輸出、文本/圖形Overlay、網絡TCP/IP協議棧等各種模塊的庫函數接口以及例子原程序，可選的PSOS RTOS為多任務系統提供高效的任務系統調度以及各種信號的控制。

　　系統將智能終端的音視頻信號采用H.263/G.722壓縮協議的軟編碼/軟解碼，通過寬帶網絡或小區局域網，將編碼后的音視頻數據以IP包的形式傳送給多個遠端智能終端，實現音視頻信號的全數字化網絡傳輸、網絡監控和網絡存儲，同時可以支持遠程報警管理。

　　系統應用面向對象的設計方法，自主開發了嵌入式系統的GUI庫，通過GUI圖形用戶接口實現智能終端系統主處理模塊MPM(Main Process Module)、通信處理模塊CPM(Communicate Process Module)、系統服務模塊SSM( System Service Module)之間的協調，實現智能化系統控制管理及基于TCP/IP智能終端系統控制管理。

　　此外，系統采用了獨特的Shell技術，在智能終端系統中，將軟件分成功能程序和一個Shell程序，通過Shell程序和計算機軟件通訊，傳輸新的功能程序，從而使系統實現遠程升級功能。

　　2 ．3 數字家居智能系統綜合管理平臺

　　系統在小區范圍內采用2層以太網絡，從網絡架構上分為家居智能終端、公用智能終端、管理員機與管理中心服務器，并提供與其它智能化系統的通訊接口。其中管理員機是一種仿真式的管理機，它采用PC結合管理軟件實現智能終端系統的管理功能;管理中心是數字家居智能終端系統的工作平臺，集成智能終端系統及其住戶管理子系統、事件管理子系統、設備管理子系統、參數管理子系統，還集成了安防管理子系統、信息發布子系統、電子相冊管理子系統，可在家居智能終端上進行文字、圖片、多媒體、語音信息發布管理、便民信息發布、電子相冊管理、留言留影設置管理，并為整個居住小區設備如智能照明、安防報警、遠程抄表、建筑設備監控等提供一個集中管理的接入平臺，實現各種設備、資源的有效整合管理。

　　數字家居智能終端綜合管理平臺

　　3 ．結束語

　　本系統基于TCP/IP通信協議，將分布的嵌入式智能終端系統進行集中管理，使各智能終端系統能通過網絡充分利用小區服務器的存儲及管理資源，如家居及公用智能終端軟件遠程升級、訪客留言留影、電子像冊、信息發布、Internet接入、Internet遠程監控以及物業管理等，從真正意義上實現任務共享、設備共享、資源共享的智能化集成。

　　因此，本公司開發的數字家居產品，不僅在系統功能上實現了音視頻及控制信號的全數字化傳輸，而且在一定程度上實現了小區總線的集成，隨著嵌入式系統及網絡技術的應用，基于TCP/IP通信傳輸在小區智能化系統應用的普及，冠林數字家居智能系統將以其“安全、穩定、實用、標準、開放和時尚”理念，躋身社區、小區及家居的數字化應用前列。

　　參考文獻

　　[1]劉磅，TCP/IP Ethernet：自控設備的新選擇，自動化學會社區，http://caa.gongkong.com/

　　[2] 戴戀，基于LonWorks和Internet的智能家居解決方案，http://www.echelon.com.cn/

　　[3] 《建筑及住宅社區數字化技術應用(征求意見稿)》(國家標準編制委員會)