隨著智能建筑的迅速發(fā)展，家庭自動化系統(tǒng)在方便、高效、節(jié)能和安全等方面逐步完善。設計了一種基于Internet的智能家庭網(wǎng)絡控制器，上層實現(xiàn)Internet的互聯(lián)，下層應用現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)對底層設備的管理。其優(yōu)越性在于充分利用Internet的互聯(lián)性及現(xiàn)場總線的雙向、串行、數(shù)字等特點，對家用電器進行監(jiān)控管理、能源優(yōu)化使用。

　　隨著計算機、控制、網(wǎng)絡、通信、微電子和建筑等技術(shù)的不斷發(fā)展完善，以及相互之間的系統(tǒng)集成和有機結(jié)合，智能建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的發(fā)展方向。其中樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）和通信自動化系統(tǒng)（CAS）已有成功應用。同時人們生活水平的提高，對住宅環(huán)境在舒適、安全、高效、節(jié)能和便捷等多方面提出了更高要求，因此家庭自動化系統(tǒng)（HAS）應運而生，它一方面實現(xiàn)對家庭設備網(wǎng)絡的管理，另一方面與整個樓宇主控管理系統(tǒng)互聯(lián)。對家庭網(wǎng)絡的管理主要有：

　?。?）對電器設備進行自動化監(jiān)控，對能源進行優(yōu)化管理與控制，如家電開關(guān)、空調(diào)調(diào)節(jié)、燈光控制、聲音調(diào)節(jié)、溫度控制、濕度控制、安全和保安管理及水、電、氣三表自動計費和轉(zhuǎn)賬管理等。

　?。?）對數(shù)字設備實現(xiàn)互聯(lián)，內(nèi)部家用網(wǎng)絡接入設備之間局域網(wǎng)的連接，如計算機、多媒體計算機、電視、攝/錄像機、VCD/DVD和數(shù)碼相機等娛樂設備。對外實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、教育、醫(yī)療、存貸、購物等。

　　目前已有多種HAS產(chǎn)品共存，主要集中在歐洲、美國和日本，基本采用DCS控制方案，但是各系統(tǒng)之間網(wǎng)絡標準不一，相互兼容性差，具體可參閱文獻資料。國內(nèi)現(xiàn)處于開發(fā)研究起步階段，許多問題亟待解決。

　　1 總體方案設計

　　一般來說，用戶是逐個購置家用設備的。從信息化角度看，大多電器設備屬于現(xiàn)場設備，不具備信息化條件，為“信息孤島”，數(shù)字設備則具備了信息交換的基礎。而設備功能的復雜性和多樣性、設備間的相關(guān)性、用戶使用的隨機性及使用程度的不可預知性等，要求系統(tǒng)具有良好的開放性、可擴展性和較高的智能化程度，系統(tǒng)能夠自動調(diào)整以適應不同用戶和多種環(huán)境需求。用戶只需簡要地操作配置，即可實現(xiàn)設備的“即插即用“，自動識別設備的類型并建立與其相關(guān)的聯(lián)系。

　　從智能建筑的網(wǎng)絡資料以及外設嵌入式聯(lián)網(wǎng)的趨勢持，樓宇局域網(wǎng)與Internet已經(jīng)實現(xiàn)互聯(lián)，有的Ethernet直接入戶，充分利用現(xiàn)有標準和樓內(nèi)已有資源，Internet的接入提供了條件，同時可以滿足用戶方便、快捷、簡單地進行異地操作，對家中設備遠程查詢、監(jiān)控和管理。對于數(shù)字設備與Internet的互聯(lián)及相互之間的局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)已經(jīng)成熟，本文不再多述。

　　針對家用現(xiàn)場設備分散且數(shù)量隨機的特點，現(xiàn)場總線以雙向、串行、多節(jié)點數(shù)字通信等技術(shù)為基礎構(gòu)成的開放式、數(shù)字化、分散化及智能化底層控制網(wǎng)絡FCS（Fieldbus Control System），完全滿足分布式和漸增式的控制要求。總線通信協(xié)議的公開化，不同廠商生產(chǎn)的設備之間可以進行互聯(lián)以實現(xiàn)信息交換。控制任務下載分開到現(xiàn)場智能儀表和裝置設備中，并通過微處理器完成控制監(jiān)測等算法，可實現(xiàn)測量控制一體化，提高整個系統(tǒng)的可靠性。

　　基于上述分析，筆者設計了基于Internet的智能家庭網(wǎng)絡控制器，總體方案如圖1所示。以Internet/Ethernet直接入戶為例，經(jīng)雙絞非屏蔽線接入用戶家庭控制器HCU（Home Control Uint），現(xiàn)場電路設備經(jīng)過自身控制單元通過CAN總線與控制器連接。這樣HAS作為一個信息處理系統(tǒng)，為住宅內(nèi)部各平等設備嵌入式統(tǒng)一控制平臺，一方面對現(xiàn)場設備實現(xiàn)信息化，提供信息智能處理和通信能力；另一方面又提供統(tǒng)一的信息交換接口及控制規(guī)則，通過信息集成管理不同功能的子系統(tǒng)以及子系統(tǒng)相互間的信息交換，使住宅成為一個有機整體。