智能家居行業(yè)是一個跨多領域的行業(yè)，所關聯(lián)的技術、產業(yè)比較多，它以家庭為單位，囊括了燈光照明、家電控制、安防報警、樓宇可視對講以及視聽多媒體等多個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)的產品分屬于不同的廠家，采用不同的通訊協(xié)議，相互之間通訊需要進行定制開發(fā)，系統(tǒng)擴展性差、升級維護難，很多項目建成后用戶根本無法更新升級，只能被動的接受現有功能。這些缺點最終導致傳統(tǒng)的智能家居只能停留在概念和試點階段，無法大規(guī)模推廣。
基于此背景下，2013年中國智能家居產業(yè)聯(lián)盟(CSHIA)組織浙江大華智網科技有限公司、杭州鴻雁電氣電器有限公司、TCL-羅格朗國際電工(惠州)有限公司、廈門音麗士影音科技公司、華南家電研究院、廣東瑞德智能科技股份有限公司、浙江達峰科技有限公司、上海家聯(lián)網絡科技有限公司、廈門ABB振威電器設備有限公司等廠家，結合其他學?？蒲性核贫ㄖ悄芗揖硬煌瑥S家設備的互聯(lián)互通技術方案，并進行驗證與測試。
2 系統(tǒng)分層
整個系統(tǒng)分為四層，分別是設備層、子網關層、總網關層和應用層。
(1) 設備層
設備層包含所有的智能家居設備，如燈光、窗簾、空氣凈化器、空調、熱水器、家用報警主機、攝像機等。
(2) 子網關層
子網關層在設備層的基礎上，采用總線、無線Zigbee、電力載波、藍牙等方式與設備進行通訊，同時遵循《中國智能家居產業(yè)聯(lián)盟互聯(lián)互通技術規(guī)范》的設備發(fā)現部分，對設備描述及服務描述進行統(tǒng)一定義。
(3) 總網關層
總網關層在子網關層的技術上，采用有線網絡、無線Wifi、3G/4G等TCP/IP網絡方式與子網關進行通訊，實現發(fā)現子網關、獲取子網關設備信息、多種不同類型智能家居設備的控制、報警預定與通知、用戶管理等功能。
(4) 應用層
應用層主要面對最終的用戶、系統(tǒng)開發(fā)商和其他應用系統(tǒng)，包括用戶接口、管理接口、WEB應用接口、互聯(lián)應用接口。
3 互聯(lián)互通聯(lián)網協(xié)議
《中國智能家居產業(yè)聯(lián)盟互聯(lián)互通技術規(guī)范》以UPnP規(guī)范為核心，是一個基于文本的應用層控制協(xié)議，獨立于底層傳輸協(xié)議TCP/UDP，用于實現不同廠家之間智能家居的設備發(fā)現、設備控制、事件通知等，如下圖所示。
(1) 設備發(fā)現與描述采用采用UPnP規(guī)范，對象字典采用聯(lián)盟定義。
(2) 設備控制與狀態(tài)獲取，提供Http Post和UPNP SOAP兩種兼容的方式;
設備控制采用UPNP SOAP格式，框架如下所示：
UPNP/SOAP控制方式的特點是每次交互只能帶一個控制動作。
設備控制采用HTTP POST格式，框架如下所示：
HTTP/POST控制方式的特點是一次交互可以同時下發(fā)多個控制動作;
4 互聯(lián)互通聯(lián)網測試
(1) 設備發(fā)現
總網關搜索到子網關的SCDP宣告，可將發(fā)現的子網關以及子網關帶的子設備呈現在設備目錄樹中。
(2) 設備控制
總網關根據子網關設備服務描述，調用服務接口，實現燈光、窗簾、空調、熱水器、空氣凈化器、背景音樂等設備的控制。
(3) 報警事件預定
總網關根據子網關家用報警主機設備的服務描述，調用主機布撤防服務接口實現報警事件預定。
(4) 報警事件通知
當子網關下的報警主機發(fā)生報警時，子網關可將報警信息推送到總網關，在總網關上實現報警聯(lián)動。
5 互聯(lián)互通成果亮相上海展
2013年9月，中國智能家居產業(yè)聯(lián)盟以及參與互聯(lián)互通測試的成員單位參展上海國際智能建筑展，并展出互聯(lián)互通階段性成果，分別展出了不同廠家間的燈光控制、樓宇對講、安防設備、家用電器、智能插座、背景音樂等系統(tǒng)的在聯(lián)盟平臺下的互聯(lián)互通操作體驗。
6 結論和展望
中國智能家居產業(yè)聯(lián)盟互聯(lián)互通聯(lián)網技術實現了不同智能家居廠家設備之間的互通互控，具有強大的接入能力，可實現多種形態(tài)設備的接入，支持靈活的接入方式。而且該技術方案，具有跨平臺和跨設備的特性，系統(tǒng)還具有可重用、易擴展、易升級的優(yōu)點。同時根據本文實現的系統(tǒng)平臺證明了方案的有效性。
隨著CSHIA智能家居互聯(lián)互通技術的不斷成熟，必將給智能家居產業(yè)帶來發(fā)展和創(chuàng)新，對行業(yè)發(fā)展的影響也極其深遠。
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