智能家居的高端应用I

   智能家居技术不仅有趣，而且实现起来也不算太昂贵。

    智能家居是指使用PC和一些附加的设备来控制绝大多数的家用电器，这一领域正在变得越来越热门。虽然这一技术还无法完全承担起家庭管家的作用，但它的确能够给你带来诸多便利，比如你可以坐在沙发上通过监视器查看门口的来访者，甚至不用动一根手指头就能开关灯具或调节室温等等。

让PC为你干活

    智能家居系统通常

由以下几个部分组成：PC网络、共享Internet连接、电话通信系统、家庭安全监视系统、自动/遥控式室内环境调节系统（包括光线、温度、空气调节等）。智能家居的最终目标是囊括所有的家务杂事。目前已经出现了采用了机器人技术的自动吸尘器和自动割草机，只是它们的功能还不够完善。

    实现智能家居是否很昂贵？这实际上取决于你想要实现多少功能以及实现的档次。这和家庭装修有点类似：一般人通常选择每平米数百元的装修档次，而那些高档次的装修可能每平米要花上数千元。不过我们认为，只要花大约5000元就可以装备起一套基本的智能家居系统，足以让你在邻居面前风光一番。如果你的预算更少，那么还可以考虑花2000元左右来实现对照明系统的自动控制，你可以通过PC或PC编程的定时器甚至是可挂在钥匙链上的无线遥控器来控制它们。你可以根据你的预算选择本文中介绍的智能家居方案。

神奇的X10

    绝大多数智能家居方案的核心都采用了一种被称为X10的标准。X10是一种利用现有的电线传输信号的通信方式，它已经有25年的历史了。由于X10的信号频率比交流电信号的频率（50 Hz）要高得多，因此它很容易被接收器所识别。接收器通常被连接到墙壁上的电源插座或者嵌入到灯具的开关中，它们会监听操作信号并做出必要的响应，比如打开或关闭电灯、启动咖啡壶等等。

    远程煮咖啡是体现智能家居优势的绝好实例，但我们并不建议你这么做。尽管X10信号非常可靠，但它们也可能会被电源线中偶尔出现的电涌所干扰或破坏。这样一来，如果你用X10来关闭某个设备而未能奏效，后果将是相当危险的。控制客厅里的灯具或是草坪上的洒水机自然问题不大，顶多是浪费一些水和电，而控制电热灶具或者咖啡壶就可能会因未能正常关闭而引起火灾。

    于是人们采用了一些变通的方法，比如连续发送两次或三次同样的指令来确保接收器能够收到正确的信号，如果你采用了简单的定时器来控制家电，则可以让它在每天发送两个开指令和两个关指令。购买高质量的电源插座、开关和X10信号发送器（它也需要被连接到墙壁上的插座中）是保证信号正常传输的重要前提。如果你的插座上插孔数量不够用，可能还需要购买转接器以提供更多的插孔。

    大多数的X10用户还会使用无线遥控器（通常使用射频信号而不是红外信号），因此在其他房间里也能进行控制。大部分的X10基本模块都配备了可以控制X10和音响设备的无线遥控器，这些可以挂在钥匙链上的遥控器能让你在屋外就打开某些设备。 比如这款索博近期推出的遥控器，仅仅0.6厘米的纤细身材就可以实现穿墙控制灯光和家电，完全没有了空间的限制。


    未来的智能家居会把注意力放在暖气、热水器、空调、洗碗机和烘干机这些能源消耗较多的家用电器上。比如当你从公司下班时，你可以在电脑上打开家中的天然气采暖炉（现在国内采用独立供暖的商品房已经越来越多了），这样当你到家时屋里就已经暖意融融了。如果你所在的地区已经实行峰谷差别电价，你还可以把洗碗机的工作时间定在电价相对便宜的夜间。

按此在新窗口浏览图片www.lutron.com）的专用方案，但大多数用户会选择基于X10的设备，因为X10是一个开放的通用协议，生产兼容产品的厂商特别多，国外比较著名的还有SmartHome（www.smarthome.com）,ACT(www.act-solutions.com),国内也有索博（www.x10-bus.com）等等企业，目前X10项关的兼容产品已经突破5000种。

    但要注意的是：购买时千万别贪便宜。同样功能的产品价格可能会差三倍之多，但的确是一分钱一分货。一个进口的Leviton或X10 Pro开关转换器大约要300元，而小厂生产的最简单的X10开关转换器只需60元。高档的产品具备更强的抗干涉能力、耐用性也更好，而且还可以直接对灯光亮度进行调节而无需首先把它们都打开到最大亮度。而如果采用PC接口（这类X10方案的价格大约25美元到100美元之间），你还可以获得更多的控制功能。通常它会提供一个墙壁插座模块（带有电池作为备份电源），并通过串口或者USB接口与PC相连。它所提供的控制软件能让你用更加有趣的方式来控制照明，比如可以为客厅的多个灯具设定亮度以适合观看电视，甚至还可以让灯光亮度随着日出日落的时间来进行调整。即便你把控制器从PC上断开，它也能记住之前你设置好的那些选项。

家庭安全报警系统

    如果你想给你的新房子配备一套先进的家庭安全报警系统，那么不妨考虑一下那些能够与电脑网络相连的安全系统。有了这样一套系统，你就可以通过Web浏览器来监视你家的安全情况。此外，你还可以考虑一下网络安全摄像头。对于PC用户来说，可以花200美元左右购买来自D-Link、Panasonic和Toshiba的网络摄像头（如果是无线或可旋转摄像头会更贵一些），这些摄像头都支持通过Internet进行访问。

    如果需要在户外安装这类网络摄像头的话，一定要做好防风雨的措施，毕竟这些摄像头还是比较娇气的。当然你也可以选择购买传统的摄像头，然后再把模拟视频信号转换成数字信号再通过Internet进行传输。我们发现X10的无线摄像头在价格上很有竞争力，不过它的信号传输距离根本无法达到标称的数值（30米）；X10的有线摄像头也很便宜（大约50美元），但它的视频质量并不令人满意。

    你可以通过Web连接来监控网络摄像头，当然还可以让专门提供家庭安全服务的第三方服务商来替你进行监测，而你则需要支付一定的服务费。这类服务商包括Inetcam（www.inetcam.com）和Xanboo（www.xanboo.com）。即便在报警时你暂时无法访问Internet，也可以随后查看录像资料。如果你正在路上，还可以选择使用彩屏手机进行监控。

1000美元的购物清单

    如果你打算花500到1000美元来实现智能家居，那么可以认真考虑一下我们给出的购物清单。这里我们假定你的家里已经安装了宽带并通过有线方式连接到你的PC，这应该也符合大多数读者的实际情况。
    ◆ 你需要购买一个可用PC编程的X10基本模块（参考价：50美元）。
    ◆ 购买若干个X10 Pro或Leviton X10开关转换器用来控制灯光，主要用于客厅。每个开关控制器大约需要40美元，索博类似产品的报价在两百人民币左右。

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国内首次数字电视全频道大解析I

　　近期液晶电视的疯狂降价，似乎也促进了数字电视普及的步伐，前不久重庆大学有线闭路电视整体转化工作全面展开，我们拜访了一位读者，首次将数字电视全部频道呈现在大家面前。在前两部分里（第一部分 第二部分），我们了解了数字电视机顶盒以及部分频道的内容，今天我们继续欣赏其他频道的内容。

广东体育在国内体育频道中算是不错的

 

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技术交流

智能家居装饰新宝—–TCL多能信息箱解读

　　在现代家庭中，弱电线缆越来越多: 有线电视线、网络数据线、电话线、多媒体信号线、防盗信号线等等。这些往往会给家庭带来线太多、太乱的烦恼。规范的标准化家用布线系统逐渐成为继水、电、气之后，又一种必不可少的家庭基础设施。


　　能给生活带来哪些改变,生活因此而改变什么?

　　如果使用家居综合布线箱作为家庭与户外通信的桥梁，不但可预先暗埋全部弱电线缆，还可省去日后扩展时的很多麻烦，保证了家庭装修的美观和舒适。

　　上述是某别墅区一平面图,现在详细解读其成功应用TCL综合布线箱.

　　亮点一：　宽带internet要求:少花钱,做最漂亮的事.客厅、主卧、书房、儿童房、厨房有数据端口输出，可选择在不同的位置全天候在线上网;也为网络智能家电的接入使用预留了接口。

　　现实生活需求：家庭中拥有多台电脑，这几台电脑如何共享一条宽带上网并组成局域网呢?有没有最省钱的方案?

　　解决方案：除了利用虚拟主机,代理服务器,WLAN等外，通过综合布线箱的MINI HUB或,MINI SWITCH,或MINI IP共享器模块，通过简单的设置，就可以轻松组成家庭并共享上网。全天候24小时在线服务.

亮点二：所有房间均安装有线电视接口，可以单独观看有线电视节目。

　　现实生活需求：一根有线电视线接入的电视信号如何分配?如何在不减弱电视信号的前提下实现多台电视机同时收看节目?

　　解决方案：通过综合布线箱的有线电视系统则可轻松解决。它采用多路双向高隔离分配器，保证了各路信号互不干扰，实现多台电视同时使用;在信号输入端装设有线电视信号放大器，提高了电视信号电平，自然就保证电视收看质量。

　　亮点三：凡有AV出口的地方可以同时共享一台影碟机及其它多媒体设备

　　生活需求：通常主要的多媒体设备在客厅，但想在其它的房间的电视机中观看，还要能通过遥控器操作客厅的多媒体设备，如何实现?

　　解决方案：通过综合布线箱，可以减少购置主要多媒体影碟机的费用;更可以缩小影碟机的放置空间，也不用频繁移动影碟机;还有一个优点是家长还可控制节目源，防止未成年孩子在房内看不健康内容;另外还可以通过音、视频系统向所有房间播放卫星电视节目。可以通过主卧、书房、儿童房的遥控接收装置控制客厅内的音响、影碟机、电动窗帘等可遥控设备。

　　亮点四：可随时按需对每条线路进行调整及管理。

　　利用综合布线箱，家长可以在不进入小孩子的房间里，在自己的电脑上就可以随时对家中任何一条线路的设置进行管理，以确保孩子健康上网，及在学习时间内不能使用电话、电视、计算机等。
　　
亮点五：所有房间均有电话接口，可以单独拥有一个分机号码，做真正的SOHO。在家中就如同办公室一样，电话融入生活。

　　生活会因此而改变简单快捷，截止发稿时综合布线箱还配备了高频无线AP网关功能，让你真正在家中任何一个点处可以移动式internet.
 
 

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技术交流

感应卡在智能小区单元门禁系统中的应用

    感应卡住宅小区单元门禁系统由硬件模块、感应卡发卡管理器（每系统配一台）、感应卡（住户人手一卡）、门禁管理软件及电脑五个部分组成。
    
    系统的特色是采用离线管理方式，安装费用低，故障少，使用方便，广泛适用于在一个单无（如住宅小区内的一个门洞、一个院落、装有大门的某个区域、较大的办公场所、证券交易所的大户室、公用停车场院、自行车库等等）内有若干住户，每一户又有若干持卡人，均需要凭自己所持有的个人卡片打开单元大门的场合。每个系统最多可以管理99个单元（即99台门禁控制台器），每个门禁控制器中最多可以存储2800张可以开门的卡片名单，每张个人卡片都可以有99次更新，即个人卡片丢失以后，只要按照原卡号重新制作一张，到控制器上进行开门操作后，原卡片自动作废，即使被别人拾到也不能开门，从而保证了系统安全。
   
    功能介绍
   
    住宅小区单元门禁主要是用感应卡(Mifare light(ML))进行管理与操作。
   
    感应卡门禁模块（硬件）与楼宇可视，对讲等功能组合在一起组成为小区智能化管理系统。本小区单元的住户每人持一张经本系统发行的感应卡，进入小区后，将感应卡在门禁模块前出示，即可开门进入。
   
    门禁住户卡的发行由系统软件来进行管理。系统将合法住户卡名单通过感应卡发卡管理器制作管理卡，由管理卡将管理信息传送到门禁模块内存中。无名单卡和未经过本系统发行的卡均为非法卡，门禁拒绝开门。住户卡丢失，系统只需再为住户发新卡，新卡一经启用，遗失卡便自动丢失。住户如搬迁，可以注销住户卡，一经系统用管理卡注销此住户卡，此卡也为非法卡。
   
    单门禁控制器负责与控制室通讯主机通讯，它不断采集感应读卡器读到的信息，并将信息存储在控制器的内存中。当门禁控制器接到主机电脑的接收指令后，会将内存中的信息上报给主机。各门禁控制器也可按主机的各种指令实时上报门的状态（开启或关闭）、进出门信息、巡更信息、考勤信息，主机显示屏可以实时显示各控制器采集的最新一条信息。
   
    单门禁控制器除了上列的上报功能外，还接收主机下传的合法门禁卡名单，更新旧名单；也接收主机下传的日期和时间，以便校正门禁控制器内的时钟。
   
    感应读卡器是个单独的模块，它可以组合在楼宇对讲、可视门口机内，与门口机一体化，美观、大方、使用方便；它也可以单独放置在楼宇门口机附近。单门控制器包装在坚固的工程塑料壳内，它可放置在离门口机不远的地方，可明装，也可埋入墙内。按照安装的需要，本系统也可提供与门口机相距20米远的单门禁控制器品种，以方便用户使用。
   
    通讯主机、发卡管理器放置在控制室中，它与单门禁系统控制器最远距离可达1.2公里。如距离大于1.2公里要另安装中继器。

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感知无线电：频谱共享更智能

　　-北京邮电大学 朱振华

　　1999年JosephMitola在软件无线电的基础上提出了感知无线电(Cogni-tiveRadio，CR)的概念，为这个问题提供了解决方法。墨尔本的Adapt4LLC公司在2006年2月份宣布已开发出世界最早的商用CR系统XG1，该系统取得美国FCC的认证，可以在一些授权频段未使用的情况下使用该频段进行通信。 
 
　　感知无线电是以软件无线电为扩展平台的一种新的智能无线通信技术，它可以感知到周围的环境特征，并自动调整其设备的一些发射和接收参数。具有感知能力的设备能够在时域、频域和空域多维空间，对较宽的频段不断地进行频谱侦听，能够侦测到这些频段内主用户，从而能得知频谱的使用情况。即使是未获得频率使用许可的感知设备，只要在时域或空域发现某一特定频段未被占用，就可以使用该频段进行通信。整个过程可以通过“侦听—感知—自适应”的循环来表示。

　　频谱侦测

　　感知无线电技术要能够实时侦听较宽的频谱，以发现“频谱空洞”(即该频段内主用户未占用的频谱)。同时为了不对主用户造成有害干扰，感知用户在通信过程中，需能够快速检测到主用户的再次出现，以便及时腾出带宽给主用户使用。这就需要物理层具有一种新的功能——频谱侦测功能。

　　动态频谱分配

　　目前对感知无线电的频谱共享技术的研究主要是基于频谱池(SpectrumPooling)的策略。频谱池策略的思想是将一部分分配给不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池，频谱池中的频谱可以是不连续的，整个频谱池又可划分为若干个子信道。感知用户可临时占用频谱池里的空闲信道。动态频谱分配要能协调和管理主用户和感知用户之间的信道接入。主要有两种策略：一种是只要频谱池有空闲的子信道，主用户就可以选择空闲信道而不中断感知用户的通信；另一种是主用户并不考虑感知用户是否占用信道，只要需要就占用信道，而感知用户必须切换到其他信道。

　　抗干扰技术

　　采用感知无线电技术实现频谱共享的前提是必须保证对主用户不造成干扰。感知无线电里的抗干扰技术主要有干扰估测和功率控制技术。在感知无线电系统中，引入了干扰温度这一度量标准来估测干扰的大小。在CR系统中，发射功率受到给定干扰温度和可用频谱空洞数这两种无线网络资源的限制。到目前为止，一般采用信息论和对策论来解决功率控制的难题。

　　新的MAC层协议感知用户间需要交换一些控制和感知信息。为了满足感知用户之间的通信，需要一种新的公共控制信道来完成信令信息的传输，CR系统中的MAC协议设计就要考虑特定的控制信道的需求。

　　无线局域网实现了许多认知无线电技术，并且能够利用感知无线电来增强其安全和网络性能；基于MIMO-OFDM的CR系统也在研究当中。感知无线网络将成为具备极高频谱使用效率的未来新发展。

 

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技术交流

智能小区网络化

随着建筑行业的发展，房地产商越来越重视房地产项目的增值问题。智能化建筑是当前建筑行业的发展热点之一，它不仅为房地产商提供了销售增值，而且为提高物业管理商的物业管理水平提供了可能，因此国内的房地产商、物业管理商以及系统集成商已经将智能化作为提高房地产项目价值的主要手段之一。

为了提高商品房的销售，拉动经济发展，政府已经将智能化建筑列为建筑行业发展的重点之一，建设部已经成立了专业委员会负责智能化建筑的规范发展，经济发展水平较高的各省也已经将智能化建筑的问题作为今年经济发展的主要问题。为此我们安居宝公司推出了“基于TCP/IP的数字社区产品，它全面解决了语音、视频、数据在网上传输问题，使智能小区系统在真正意义上实现与Internet溶为一体，从而实现数据、语音、视频三线合一。因此TCP/IP数字社区系统是智能小区发展的一个新时期。目前智能小区系统的建设已从小区进入家庭、家庭网络、家庭布线、家庭弱电总箱、家庭信息查询、仿蓝牙技术的家庭无线布防撤防、家电户内的无线遥控、通过电话实现的远程撤布防和家电控制等等，都是以家庭为中心。小区智能化建设的重点逐渐向家庭智能化转变。这一发展趋势给智能小区系统提出了更高的要求，这也是有别于以前智能小区系统的地方。

系统简介：

组成一个小区的最基本单位是家庭，而智能化小区服务的对象也是家庭。因此，在智能化小区的建设中只要突出了家庭智能化建设这一关键，小区的智能化建设就能作的与众不同。本系统，重点突出了家庭智能化的建设，TCP/IP数字社区系统采用了以家庭智能终端为主体的家庭智能化系统，家庭智能终端的采用给家庭智能化带来了两大优点：一是功能模块式结构，有利于系统扩允与剪裁；二是接线规范，有利于施工与维护。
 
系统介绍：

安居宝网络TCP/IP数字社区系统是家庭内的智能小区设备通过网络进行传输图像、声音、数据，通过家庭智能终端把楼宇对讲、家居报警等数据转换成数字信息通过网络和外界通信。

　　当前很多小区已实现宽带接入，即千兆到小区、百兆到楼底、十兆进户。这样就给数据、语音、视频信号提供了一条高速通道。利用好这一通道，就能解决智能小区中数据、语音、视频三线合一的问题，也就能打破阻碍智能小区系统向前发展的瓶颈。使智能小区系统产品从真正意义上实现纯网络化，TCP/IP技术的优势才能得到彻底地体现。

　　安居宝数字社区系统彻底把以前的基于总线格式传输的模拟信号转换成数字信号，走TCP/IP。家庭智能终端是一种利用Internet或其它基于IP网络作为传输载体，从而实现室内智能终端可以通过网络实现楼宇对讲；家电控制；网络监控等一系列原来总线格式智能小区所拥有的功能，且在网络这一平台的基础上把原来小区智能化系统全面兼容进来。在系统的标准化；集成化；数字化；模块化等一系列方面的以实现。

小区以太网是数字社区系统运行的基础，室内分机的双向可视对讲、小区门禁系统、周边防范、网上监控、小区巡更、信息发布等等，都是在小区以太网的基础上实现运行的。

互联网是小区外部的扩展，小区内的住户可以通过互联网远程查看户内各设备运行的情况。且能通过互联网远程控制家电和报警防区的撒/布防等。另外分机通过互联网上的网守（GK）与远程分机或PC实现可视对讲。这种功能也是智能小区系统的一个新的突破，使得小区可视对讲提升为网络化。

目前安居宝网络化后的智能小区系统（数字社区系统）主要包括原智能小区的主要系统（如楼宇对讲；停车场等）和智能家居系统（如家电控制；家居报警等）两大块。
楼宇对讲系统现在仍然是智能小区系统的主要系统，这套系统目前我们安居宝公司为了适应时常的需求及产品的兼容和过度采用外网走（TCP/IP）单元走总线的方式来实现产品的兼容和过度，且在此基础上对系统和系统功能做了优化。在系统方面外网和单元通过控制器来结合，在系统的布线简单，多通道方面等得到了一定的高。在功能上做了一系列的增值功能，主要有几个方面做以简介：

（1） 在楼宇对讲主机上实现了镜头的可调节功能（可上下左右旋转）。这样对于设备安装的方便；住户视野的开阔带来一定的好处。

（2） 住户分机增加了留影；留言功能，在住户分机上实现这些功能后无论户主在不在家都可以通过这些功能看到访客的图片，听到访客的声音在留影功能上还做到了功能上的延伸，就是在增加设备和成本不多的情况下实现24小时抓拍的功能（相当于24小时录象功能）。

（3） 高清晰度的彩色图片信息发布功能，可以发布天气预报；广告图片等一些高清晰图片。

（4） 短信报警功能，在原有管理中心报警的基础上实现在中心服务器上增加一个GPRS模块就可以做到通过发短信的方式报警给户主。

（5） 触摸操作功能，无论是对讲主机还是分机都可以做到人性化；简洁化；菜单化的触摸屏操作，且主机还有人性化的语音提示，对老人，小孩无疑是最佳使用方式。

（6） 在大屏幕主机地基础上开发了和分众；聚众户外视频广告巨头相同的功能，在机器闲是通过后台可以实现室外视频广告的播放。

基于以上的一些特殊功能，体现了安居宝公司在技术研发上的强大优势，这些特殊的功能都是在网络化的楼宇对讲的基础上实现的，在这个系统的性价比上针对于同类产品有相当大的优势，且产品，功能的实用性得到了显著的提高，是系统纯网络化过程中最佳的选择。

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智能家居无线射频（ HomeRF）技术

HomeRF技术简介

    作为无线技术方案，HomeRF代替了需要铺设昂贵传输线的有线家庭网络，为网络中的设备，如笔记本电脑和应用提供了漫游功能。

    在美国联邦通信委员会（FCC）正式批准HomeRF标准之前，HomeRF工作组已为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范，这就是共享无线访问协议（SWAP）。SWAP规范问世以后，除了扩展高性能、多波段无绳电话技术以外，还极大地促进了低成本无线数据网络技术的发展。但是，HomeRF占据了与802.11b和Blue tooth相同的2.4G频率段，并且在功能上过于局限家庭应用，再考虑到802.11b在办公领域已取得的地位，恐怕在今后难以有较大的作为。

　　在中国大陆，也有一些智能家居公司采用无线射频技术，频率主要采用433.29MHz,这种技术的优点是部分产品无需重新布线，利用点对点的射频技术，实现对家电和灯光的控制，安装设置都比较方便，主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制，成本适中。但系统功能比较弱，控制方式比较单一，且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽；较适用于新装修户和已装修户。

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