基于网络的智能家居系统的研究与应用

“智能家居”(Smart Home),又称智能住宅。它利用先进的计算机、嵌入式系统和网络通讯技术,将家中的各种设备(如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电)通过家庭网络连接到一起。我国的智能家居系统发展还处于初级阶段,有着巨大的市场需求和广泛的发展空间及前景。 家居控制中心即家居服务器(家庭主机)是智能家居系统中的核心部分,它是系统中用来管理各种智能化家用电器以及家居设施控制器最关键的组成部分。本文提出了智能家居系统Digit Home家居服务器(家庭主机)的构建方案,并详细介绍了其基本功能的具体实现过程,服务器的基本功能包括:家居安防,能够防火、防盗、防煤气泄漏等,在出现异常情况时,不仅要能尽快通知小区服务中心,也要能及时通知户主;家电管理,对家电信息数据进行维护和更新,使系统能可靠运行;家电控制,通过红外学习对家电进行红外控制;小区对讲,任意两户都可以相互拨叫进行通话;门口可视对讲,门岗等设置摄像头和视频采集系统,在控制中心上实现可视门禁;小区信息,可以通过小区服务中心,发布公共信息等语音、文字、网页信息,在家居控制中心上显示出来。 在系统设计实现过程中,提出了一种采用Bluetooth、IEEE1394技术和无线编码技术相结合的混合网络构建方案,解决了家居环境中不同类型设备或系统互联的问题,并通过家庭网络中间件技术屏蔽了底层的异构性,构成了系统集成的基础。 在家电管理和控制模块,针对家电信息在服务器和移动控制终端的数据一致性问题,提出了双向异步复制的数据一致性解决方案,利用基于分布式关系数据库的事务日志表和数据广播技术,来实现移动控制终端和服务器数据库间的家电信息数据同步。 以本家居服务器为基础构建的智能家居系统Digit Home已经于2004年底在广东南海能兴房地产开发有限公司怡翠花园四期中试运行,具有用户500户的规模。目前系统运行基本稳定,用户反馈总体满意。 论文最后展望了智能家居系统功能的扩展,并指出了进一步研究和改进的方向。