智能家電互聯(lián)技術(shù)的研究與應用

系統(tǒng)主要采用直接接入的拓撲結(jié)構(gòu)形式，從器件的家庭設(shè)備組成多個星形網(wǎng)，實現(xiàn)對家庭內(nèi)設(shè)備的本地和遠程的實時控制。硬件平臺由嵌入式主機網(wǎng)關(guān)、微處理器、無線通信控制模塊、外圍設(shè)備，HUB等組成。HUB一個多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器，當以HUB為中心設(shè)備時，網(wǎng)絡中某條線路產(chǎn)生了故障，并不影響其它線路的工作，它可以給用戶提供多種接入網(wǎng)絡方式，如撥號、寬帶網(wǎng)等，無線通信模塊通過串行通信實現(xiàn)與多個網(wǎng)絡家電控制器的連接。由于嵌入式Linux操作系統(tǒng)是源代碼開放的、可裁減的、內(nèi)核小但很穩(wěn)定的一種能處理復雜任務的軟件平臺系統(tǒng)，所以應用網(wǎng)關(guān)的操作系統(tǒng)擬選用嵌入式Linux系統(tǒng)。

4 家電網(wǎng)絡通信控制流程
(1)注冊家庭網(wǎng)關(guān)：用戶通過嵌入式Web服務器網(wǎng)頁登錄嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)后，先進行家庭網(wǎng)關(guān)注冊。
(2)發(fā)送控制信息：注冊成功后將家電控制信息提交到家庭網(wǎng)關(guān)，同時將家電控制信息轉(zhuǎn)化成家電控制指令，然后嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)應用程序?qū)⒓译娫O(shè)備控制指令按照通信協(xié)議打包，通過無線模塊發(fā)送給家電設(shè)備。
(3)接收控制指令并執(zhí)行：家電設(shè)備接收到控制幀后，根據(jù)上述協(xié)議幀格式將信息幀進行解包，提取幀類型、有效控制指令和相關(guān)的有效信息，對家電設(shè)備進行設(shè)置及相應操作。
(4)回送當前狀態(tài)信息：操作完成后按照上述格式將設(shè)置后的家電設(shè)備的當前狀態(tài)按上述狀態(tài)幀的格式打包，發(fā)送給嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)。
(5)接收新指令并執(zhí)行，通信結(jié)束：嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)收到家電設(shè)備發(fā)送的狀態(tài)幀后，發(fā)送確認幀給家電設(shè)備，然后根據(jù)不同的狀態(tài)幀，再調(diào)用相應的家庭網(wǎng)關(guān)應用程序進行處理。如果嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)在規(guī)定的時間里(300 ms)沒有收到狀態(tài)幀，則會重新發(fā)送三次此控制幀給家電設(shè)備。當家電設(shè)備收到嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)出的確認幀后結(jié)束此次通信。
如果家電設(shè)備沒有收到確認幀，會繼續(xù)發(fā)送三次此狀態(tài)幀后結(jié)束。如果嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)收不到家電設(shè)備發(fā)來的狀態(tài)幀，嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)會向用戶報告設(shè)置失敗，結(jié)束通信。

5 結(jié)束語
信息技術(shù)及網(wǎng)絡化的不斷發(fā)展，使家電正朝著智能化、網(wǎng)絡化、信息化的方向演進，不斷的滿足著人們對于娛樂、信息、舒適、便捷、自由的追求，智能家電互聯(lián)互通及遠程控制正是適應這一趨勢的產(chǎn)物。本系統(tǒng)將嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡化技術(shù)相結(jié)合，使智能家電互聯(lián)更加方便可靠。