現(xiàn)代生活與H-Bus智能家居系統(tǒng)

　　當人類進入二十一世紀，隨著社會的與發(fā)展，人們認識到信息、時間、生命的重要性，生活的質量要求也越來越高，新新人類的生存意識已不再是活著而是豐富多彩的生活。在有限的生命里運用現(xiàn)代科技使自己生活得更充實、更有意義是現(xiàn)代人的共同愿望。隨著經(jīng)濟收入的增加，財富的積累，居家的安全及自動化已是每一戶家庭所關注的大事。目前在我國家庭自動化的概念已開始為人們所接受，一些歐美著名的家庭自動化標準，例如LonWorks、CEBus和X-10等都先后進入我國，對我國在該領域的技朮發(fā)展起到積極的作用，有些亦事實上成為我國在家庭自動化方面的標準。與此同時，我國有不少機構和廠家亦積極參與，提出了許多有建設性的構想，并推出相關的產(chǎn)品，使發(fā)展商、系統(tǒng)集成商們和廣大的用戶都有了更多的選擇，逐步形成一個百花齊放的局面。“H-Bus智能家居系統(tǒng)”是集國內(nèi)外同類產(chǎn)品所長，本著功能全面、外型美觀、經(jīng)濟實用和人性化的理念推出的，適合世界潮流發(fā)展的新一代智能家居系統(tǒng)。

　　一.  家庭自動化的歷史和現(xiàn)狀

　　家庭自動化技術早在七十年代便開始流行于美國，當時最有代表性的產(chǎn)品是X-10，其后美國的Echelon和EIA又相繼推出LonWorks和CEBus，并最后都成為美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）的家庭自動化網(wǎng)絡標準。這些標準所采用的傳輸媒介雖然不盡相同，但無一例外都采用了控制網(wǎng)絡的技朮，并制訂了一個統(tǒng)一的通信協(xié)議，通過該通信協(xié)議，網(wǎng)絡系統(tǒng)中的各個設備可實現(xiàn)資源的共享?？刂凭W(wǎng)絡因其布線簡單、功能靈活，擴展容易而被人們廣泛接受和應用。到99年底，X-10產(chǎn)品的銷售已超過一億個，在美國便有超過400萬個家庭使用。LonWorks亦被廣泛應用于家庭自動化、建筑自動化及工業(yè)自動化方面，至98年中，全球安裝LonWorks的節(jié)點（Node）數(shù)目已超過500萬個。

　　然而X-10產(chǎn)品在我國的應用并不多，究其原因可能是X-10產(chǎn)品不太適合國內(nèi)使用。例如反應速度慢（在60赫芝供電系統(tǒng)中，傳送一個指令需時0.883秒），抗干擾性能差（這是由于信號載波在電力線中傳送造成的，在我國這個問題比較嚴重）等，這都給X-10在我國的推廣應用帶來困難。這些問題在美國同樣亦存在。CEBus的抗干擾能力比X-10強，控制功能亦十分豐富，成為X-10的最大挑戰(zhàn)者。但由于CEBus接口技術比較復雜，價錢亦比較貴，因此使用CEBus產(chǎn)品的用戶亦較少，CEBus在中國的應用并不多見。

　　相對而言，LonWorks在國內(nèi)的某些領域則具有很高的知名度，LonWorks是由美國Echelon公司耗巨資，于1990年12月開發(fā)成功的全分布式智能控制網(wǎng)絡技術，參與研究開發(fā)的人員多達700人。Echelon的創(chuàng)辦人為Mike Markkula，他亦是蘋果計算機的主要創(chuàng)辦人之一。盡管LonWorks是EIA定義的家庭網(wǎng)絡標準，而在中國則主要用于工業(yè)和樓宇方面，在家庭和小區(qū)領域的應用則要遜色一些。主要原因恐怕是價錢還未能為普通家庭所接受。LonWorks最大的優(yōu)點是開放性、分散性和互換性，一個具有LonMark標志的節(jié)點（Node）可以互操作（Interoperability）亦可以互替換，但這是有條件的，要達到這個目的，必須盡量把產(chǎn)品細分，增加控制器變量的種類，簡化及固定操作流程等，這又不可避免地增加控制節(jié)點的數(shù)量從而增加了系統(tǒng)的成本。在家庭自動化中最基本的操作應該是電器的開關控制，而最方便可行的方法是使用遙控插座，例如美國的Leviton便生產(chǎn)一款有LonMark標志的插座，但其價錢相當貴。于是國內(nèi)的一些LonWorks產(chǎn)品開發(fā)廠家便另辟蹊徑，在功能上來一個大集成，例如將Neuron芯片在外圍上盡量擴展，或者用一般的微處理器作控制部件，用Neuron芯片作通信部件，設計成類似多功能控制盒之類的產(chǎn)品。這個方法可以起到降低成本、增加功能的作用。但這類產(chǎn)品一般沒有互操性和互換性，很能申請到LonMark標志。

　　縱觀上述幾類家庭自動化網(wǎng)絡技術都是各有其特點，但沒有哪一個能完全適合中國普通家庭使用，市面上可供選擇的產(chǎn)品亦非常有限，這些因素或多或少地影響了這些技朮在國內(nèi)家庭自動化領域的進一步普及和應用。

　　二.  H-Bus的結構及技術特點

　　和LonWorks一樣，H-Bus智能家居系統(tǒng)是一種全分布式的現(xiàn)場總線產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。該系統(tǒng)采用雙絞線總線結構，各網(wǎng)絡節(jié)點可以從總線上獲取供電（12-24V/DC），亦通過同一總線實現(xiàn)節(jié)點間的無極性、無拓撲邏輯限制的互連和通信。H-Bus的信號編碼方式與LonWorks相似，信號傳輸速率和系統(tǒng)容量則與CEBus一樣，分別為10KBPS和4G。

　　在實踐中，H-Bus智能家居系統(tǒng)有很多不同的編程手段可供用戶選擇，其中包括先在計算機上整體編程然后再下載到系統(tǒng)中的方法，這里就不多介紹了。從用戶的角度來說，H-Bus似乎很簡單（任意接駁），很靈活（具有智能），功能很強（一點多控，集中控制），有互操作性（要先編程）和互換性（要再編程）。為了實現(xiàn)上述目的，H-Bus總線解決了很多技術難題，例如信號與直流混合傳輸問題；無極性接駁問題；混合拓撲布線問題；信號優(yōu)先權問題；無屏敝工頻干擾問題等等。對這些問題H-Bus總線都有其獨到的解決方案，因編幅所限，這里就不介紹了。值得一提的是，對于總線系統(tǒng)最基本的問題，即信號傳輸過程中的數(shù)據(jù)沖撞問題，H-Bus有新的突破，它是在以太網(wǎng)所使用的CSMA/CD信號傳輸控制技術的基礎上作了關鍵性的改進，使各節(jié)點可以實現(xiàn)無沖撞的多節(jié)點隨機數(shù)據(jù)傳輸，這項技術進一步提高了系統(tǒng)的通信效率和數(shù)據(jù)的可靠性。

　　三.  H-Bus智能家居系統(tǒng)的應用及產(chǎn)品特點

　　從上述我們可以看到，H-Bus是對現(xiàn)有現(xiàn)場總線技術作出改進后推出的一個家庭總線技術，其目的是使總線技術簡單化和實用化，以方便設計及生產(chǎn)出符合我國國情的，能為普通百姓家庭接受的智能家居產(chǎn)品。下面我們就來看看該產(chǎn)品的特點。

　　與H-Bus總線兼容的產(chǎn)品都具有“H-Bus Compatible”標志，具有該標志的產(chǎn)品都具有互操性和互換性，可以任意組合使用。由于H-Bus總線的接口相對簡單，人們甚至可以把H-Bus總線的技術應用到電工產(chǎn)品例如開關插座之中，給這些家庭中最古老而又用得最多的電工產(chǎn)品帶來新的意義。例如H-Bus智能開關插座，可以用一個開關控制多個燈光電器，而同一個燈光電器又可以在不同地方用不同的開關去控制，即是可以編程和聯(lián)動，非常有趣。同時這些開關插座可接受其它H-Bus總線產(chǎn)品例如定時器、遙控器的控制，以及電話、電腦的控制，非常方便靈活，而價錢又在普通家庭可接受的范圍之內(nèi)。

　　目前在市面上的H-Bus總線產(chǎn)品已有很多類，而且會越來越多。下面將簡單介幾種，使人們對該類產(chǎn)品有個初步的認識：

　　1、基本控制產(chǎn)品，主要包括總線電源供應器、無線遙控接口、電話遙控接口、電腦控制接口、以太網(wǎng)（TCP/IP）接口、安防控制和安防報警接口等，這些產(chǎn)品是H-Bus總線系統(tǒng)的基礎，為其他H-Bus總線控制產(chǎn)品提供一個接口平臺。如果用戶在房子裝修時把這幾個產(chǎn)品考慮在內(nèi)并按一定的要求布線，那么這個家居智能化的將來便有了保障，因為住戶可以隨時根據(jù)自己的預算來增加控制的內(nèi)容，從而可以實現(xiàn)有計劃有步驟的系統(tǒng)擴展和升級。

　　2、燈光控制產(chǎn)品，以輕觸式電子開關／調光器為代表。這一類產(chǎn)品有一個特色就是其外觀尺寸與常規(guī)開關相似，可以直接替換原有的開關便可實現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能化改造，可以調光，也可以遙控，更可以用來產(chǎn)生不同的燈光組合以滿足不同的照明需要。萬一個別電子開關有故障，所受影響的也僅僅是該開關所連接的那一部分，即使沒有備用產(chǎn)品也可以換回原來的開關便可恢復原來的功能，實現(xiàn)手動操作。

　　3、電器控制產(chǎn)品，這類產(chǎn)品即是前面所提到過的可控插座。與電子開關／調光器相似，該類產(chǎn)品也可以通過直接替換原有的插座來實現(xiàn)對電器控制的智能化改造。將電飯鍋、熱水爐、洗衣機等電器的電源接在該插座上，用戶便可以通過電子開關、遙控器或電話等來控制這些電器，非常方便。該可控插座分自動和手動兩種操作方式，萬一系統(tǒng)失靈，亦可以用手動去操作。

　　4、紅外控制產(chǎn)品，這類產(chǎn)品主要用于控制空調機、電視機、DVD機等本身帶有紅外遙控器的家電，它具有紅外信號的學習和記憶功能，可以將原遙控器的信號讀入并保存起來，從而可以通過連接在H-Bus上的設備（包括控制面板、定時、遙控、電話、互聯(lián)網(wǎng)等）實現(xiàn)對空調機的開、關、模式、溫度等操作，以及對電視機、DVD的開/關、音量調節(jié)、頻道選擇、播放、停止等操作?！?/p>

　　5、安防控制產(chǎn)品，這類產(chǎn)品主要包括人體紅外傳感器，煤氣泄漏傳感器，煙霧火災傳感器和多功能報警器等。這些產(chǎn)品的安裝和使用比其他同類產(chǎn)品都要簡單，因為有H-Bus總線兼容標志，可以直接連接于在總線之上，并可利用基本系統(tǒng)中的電話遙控／IP接口和其他報警接口實現(xiàn)遠程報警。另外，通過基本系統(tǒng)中的安防控制接口，普通的傳感器也可以用在H-Bus總線系統(tǒng)之中。

　　其實還有很多其他的控制產(chǎn)品可供選擇，例如H-Bus萬用遙控器，除了可以控制電視機、錄影機和音響設備之外，還可以控制家中所有的H-Bus設備，起到集中控制的作用；又例如H-Bus定時器，可以設定15組時間，足能夠為家里的H-Bus總線控制產(chǎn)品制定一個詳細的執(zhí)行時間表，例如早上六點鐘開燈，六點十分開電視，六點二十分煮咖啡，六點三十分開多士爐等，一切都可以由用戶設定。另外還有一些用于建立小區(qū)網(wǎng)絡的設備，例如H-Bus路由器和H-Bus網(wǎng)關等。而目前正在開發(fā)的產(chǎn)品有H-Bus三表、H-Bus可視對講等。至于H-Bus空調機和其他一些H-Bus兼容家電的合作開發(fā)也在洽談之中，相信在不久的將來，會有越來越多的H-Bus兼容產(chǎn)品投放市場。

　　H-Bus智能家居系統(tǒng)的出現(xiàn)對我國家庭自動化行業(yè)無疑是件值得慶賀的事情，最少可以給用戶多一個選擇。H-Bus智能家居系統(tǒng)是一個新事物，要人們廣泛認識和使用，或許需要一定的時間。您若是發(fā)展商，當您了解了H-Bus智能家居系統(tǒng)的優(yōu)異性能、經(jīng)濟價位、豪華典雅的外觀，采用它就會成為您樓盤的賣點；您若是使用者，該系統(tǒng)強大的功能會令您真正領略到完全時尚的家居智能化、現(xiàn)代化。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，以及對家庭自動化認識的加深，H-Bus智能家居系統(tǒng)將會走向千家萬戶，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠荨?/p>