關(guān)于社區(qū)智能化理念的商榷
住宅智能化,雖有多年發(fā)展歷史,漸成住宅建筑不可分的部分,但仍被視為是一種新事物,新技術(shù),仍不斷地被人定義及劃分。這是源于其概念涉及太多的領(lǐng)域及專業(yè)技術(shù)。在這些專業(yè)技術(shù)還未完全融合以前,難免會從不同的角度去詮釋與定義,尤其各領(lǐng)域都在不斷急速發(fā)展,其中的新理念(原理概念)難以被其它領(lǐng)域深入理解,難免造成“瞎子摸象”之嫌。
劃分與融合本質(zhì)上就是科學(xué)的綜合與演繹,這是創(chuàng)新的必由之路:雖從各專業(yè)領(lǐng)域的原始理念出發(fā),有時也須把祖師爺?shù)目蚩蛲黄埔恍瑲w納綜合其實踐對象的特征,自然地得出一個真正符合實際的框架與模式來。而且必定是與時俱進的,要不斷融入新成果的,完全開放式的模式。
住宅智能化概念的討論
在對住宅智能化系統(tǒng)進行討論、設(shè)計,或?qū)χ悄茉O(shè)備進行選型的時候,都會被若干原則性的區(qū)別和“差異性”所困惑:家用設(shè)備之間的差異化、家庭內(nèi)外環(huán)境的差異化以及消費習(xí)慣與認知的差異化。所謂區(qū)別:家居設(shè)備與建筑設(shè)備、辦公設(shè)備、通信設(shè)備與控制設(shè)備。若按功用分,更有家居控制、設(shè)備監(jiān)控、安防、火警、抄表、電信、電視、廣播等。若按各自的專業(yè)要求,必然各行其事,各執(zhí)一辭,以至有從3A(Automation 自動化)、4A 發(fā)展為6A 之說。于是就需要“綜合”:綜合布線,“3 網(wǎng)融合”,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,綜合集成管理系統(tǒng)等,甚至有“一線到底”之說。
住宅應(yīng)含居室及房舍管理,社區(qū)包括住宅小區(qū)及其物業(yè)、信息管理。控制網(wǎng)是對各種設(shè)備低速率,小信息量的通信網(wǎng)絡(luò),在住宅社區(qū)里有各種控制子網(wǎng)。信息網(wǎng)絡(luò)包括信息管理網(wǎng)和AV 網(wǎng)。對于數(shù)字電視和IP 電話應(yīng)該納入統(tǒng)一的信息網(wǎng)。
智能化和信息化是指數(shù)字化,自動化和網(wǎng)絡(luò)化。我們按照科學(xué)的綜合與演繹的方法去化解那些“差異性”及區(qū)別:能綜合者則歸納統(tǒng)一;不能綜合者則融合之,即采用新技術(shù)使之能兼容于共同的設(shè)備或者概念之中,以至能適應(yīng)長遠的發(fā)展。
首要綜合者是各種控制網(wǎng)。各類控制對象千差萬別,形成各自的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備分類描述方法。自動化技術(shù)雖在發(fā)展,然而3 代技術(shù)都在使用,DDC(直接數(shù)字控制)不少安防系統(tǒng)還在使用,但其可靠性很差;第3 代技術(shù)FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))雖然技術(shù)先進,但要用于中國的家庭網(wǎng)絡(luò)矛盾甚為突出。
國外的每種總線都有其產(chǎn)生的背景和應(yīng)用領(lǐng)域,并不能作為中國智能社區(qū)通用的控制總線。多數(shù)外商只想占領(lǐng)中國市場,技術(shù)并不是真正地開放,開發(fā)技術(shù)相當復(fù)雜,國內(nèi)掌握技術(shù)的人員較少,推廣難度很大。
另外,現(xiàn)場總線的發(fā)展方向在世紀之交提出了與Internet 相結(jié)合的新的現(xiàn)場控制技術(shù)—工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),它是一種基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò),但卻又不適合多數(shù)的智能社區(qū)設(shè)備。因此綜合考慮的結(jié)果,必須設(shè)計一種適合多數(shù)家居設(shè)備與建筑設(shè)備,有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的,與TCP/IP 兼容的,具有中國大眾化特點的現(xiàn)場總線。
其次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)化。要組成統(tǒng)一的信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),必須連接所有的住宅管理元素,且要與Internet 連接,享有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和遠程通信。這里要解決內(nèi)外環(huán)境的差異化,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,“3 網(wǎng)融合”等。目前采用的小區(qū)局域網(wǎng)(以太網(wǎng))已是很成熟的方案。同時,家居控制網(wǎng)絡(luò)不宜采用TCP/IP 協(xié)議也成為國內(nèi)大家的共識,因而必須在控制網(wǎng)與以太網(wǎng)之間建立一個能為各控制子網(wǎng)通用的網(wǎng)關(guān)(叫做家庭網(wǎng)關(guān))。這個網(wǎng)關(guān)負責轉(zhuǎn)換控制網(wǎng)至以太網(wǎng)的協(xié)議,還應(yīng)具有以太網(wǎng)為智能社區(qū)打造中國化的模式與框架交換機(或Hub)的功能,以便在家庭中實現(xiàn)數(shù)字音視頻的傳播(IP 電話和數(shù)字電視)及上網(wǎng)瀏覽、VOD 點播、視頻電話、遠程教育等多種應(yīng)用。
根據(jù)新世紀集成電路技術(shù)的發(fā)展,還應(yīng)按照嵌入式Internet 的原理,做成嵌入式Web 服務(wù)器,并具有加密設(shè)防的網(wǎng)關(guān),以保護家庭的私密。如果將這樣的網(wǎng)關(guān)作為控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器,則各種控制子網(wǎng)可以采用相同或不同的媒體(有線,無線,電力線)和通信協(xié)議(簡單控制或各種總線協(xié)議),有利于根據(jù)不同的要求,采用各種特殊的協(xié)議,通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)融合與兼容。
再次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的信息描述和控制協(xié)議。每種設(shè)備都有對自己功能信息的描述方式,以及操作這些功能的控制協(xié)議,不同的制造商也都有各自的描述方法和控制協(xié)議。住宅和家居設(shè)備的種類和制造商都是千差萬別的,要統(tǒng)一的確非常困難。
我們回顧Internet 技術(shù)的發(fā)展歷程,為解決異種計算機的聯(lián)網(wǎng)和信息交換,由最初的TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu),才使得萬維網(wǎng)普遍應(yīng)用及國際互聯(lián)網(wǎng)被大眾所接受。其中使用超文本標記語言(HTML)和瀏覽器技術(shù)是一個關(guān)鍵基礎(chǔ)。有人說HTML(及HTTP,URL)是由天才發(fā)明的,因為它具有獨立于主機的代碼和語法結(jié)構(gòu),能夠被異種計算機所識別,進而成為Internet 迅速發(fā)展的主要因素。它的開發(fā)者的目的是要便于所有研究者共享研究工作,并可以得到任何地方的信息。這無疑是一次偉大的綜合。
我們今天已經(jīng)有一個更為強大的標記語言——XML(可擴展標記語言),用它已經(jīng)生成各種標記語言,例如化學(xué)標記語言(CML),數(shù)學(xué)標記語言(MathML)等幾十種XML 的應(yīng)用程序。我們應(yīng)該可以綜合創(chuàng)造一個“家庭網(wǎng)絡(luò)標記語言”,使得住宅和家居千差萬別的設(shè)備都可以用它來描述,并將描述方法和控制協(xié)議統(tǒng)一起來,真正綜合成為統(tǒng)一識別的社區(qū)集成信息管理系統(tǒng)。
由此可見,要“合”,要將多個專業(yè)及領(lǐng)域的理念,在更高層次上給予融合,就要進行更深層次對象的抽象,就必然要打破某些專業(yè)及領(lǐng)域的一些現(xiàn)成習(xí)慣,用新的綜合的理念去處理和解決面前的新問題。但是這絕對沒有背離有關(guān)領(lǐng)域及專業(yè)成熟技術(shù)的意思,恰恰要合理地利用各個領(lǐng)域及專業(yè)的技術(shù)成果,特別是一些先進的,前瞻性的技術(shù)成果,找到相近領(lǐng)域的相似條件演繹推廣應(yīng)用這些技術(shù)成果,以達到更廣泛的綜合應(yīng)用。
具有中國特色的應(yīng)用環(huán)境
在處理上述三種綜合的解決方案時,必須明確方案的應(yīng)用環(huán)境及時代背景。中國普遍的住宅環(huán)境與國外尤其美國有很大差異。國內(nèi)物業(yè)管理的高層技術(shù)人才很少,開發(fā)維護技術(shù)不能要求太高。中國大眾的消費水平和觀念更與國外不同。進入新世紀需要考慮各專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展,必須與新技術(shù)發(fā)展的要求相適應(yīng),使之具有時代前瞻性。
從住宅智能化的應(yīng)用環(huán)境來看,中國與美國的差異很大,他們大多數(shù)的私人住宅是獨門獨戶的,半數(shù)以上的家庭至少擁有一臺電腦,擁有兩臺以上電腦的家庭占4 分之1 以上,其家庭聯(lián)網(wǎng)的主要目的是遠程辦公,甚至開辦家庭企業(yè),Internet 接入多是采用單戶接入。家庭網(wǎng)絡(luò)均采用計算機網(wǎng)絡(luò)及其擴展總線網(wǎng)絡(luò)。
我國目前住宅智能化的重點和今后發(fā)展方向?qū)⑹且陨鐓^(qū)的數(shù)字化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化為主,這與通信行業(yè)確定重點發(fā)展以小區(qū)局域網(wǎng)接入寬帶網(wǎng)的出發(fā)點是一致的。社區(qū)智能化的內(nèi)容包括住宅小區(qū)及其物業(yè)管理、信息管理等。我國家庭的計算機擁有量還很少,應(yīng)用水平也較低,“家庭網(wǎng)絡(luò)”還是鳳毛麟角。今后家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向人們均看中“非PC 類網(wǎng)絡(luò)”,即用非PC 類設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)(或小區(qū)網(wǎng))。家庭聯(lián)網(wǎng)的主要設(shè)備是信息家電,而不是計算機。此外相對于我國幅員廣大的智能社區(qū)建設(shè),我國的計算機信息管理和物業(yè)管理的專業(yè)開發(fā)維護人員還很缺乏,這些就是我國大眾消費水平和觀念的現(xiàn)狀和出發(fā)點。
針對這樣的應(yīng)用環(huán)境,目前利用國外的各種技術(shù)來解決我國的社區(qū)智能化都將是難以適應(yīng)的。首先是控制網(wǎng)技術(shù),如果采用外國的現(xiàn)場總線,就必須采用外國的通信芯片,現(xiàn)場設(shè)備也需要國外企業(yè)給予認證。其次如果在住宅設(shè)備上直接采用TCP/IP 協(xié)議,將占用大量系統(tǒng)資源,對單片機或為智能社區(qū)打造中國化的模式與框架MCU 要求較高;對于小家電、安防報警設(shè)備、水電氣表等其代價相對太昂貴了,或根本不可能。并且將大量沒有設(shè)置安全措施的設(shè)備直接掛在Internet 上,沒有安全感。復(fù)雜的協(xié)議勢必給設(shè)備和系統(tǒng)的開發(fā)與維護帶來更多的開銷和成本,并要求有較高水平的開發(fā)維護人員。
智能家庭信息平臺是與人民群眾生活密切相關(guān)的家庭信息產(chǎn)品,應(yīng)用面最廣,如果被外國廠商控制,那么這些產(chǎn)品背后的信息服務(wù)市場可能被外國人控制。這不僅關(guān)系到巨大的經(jīng)濟利益,更可能造成波及整個國家安全的負面影響。因此作為一個社會主義大國,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上目前并不存在解決不了的技術(shù)問題。從保障國家信息安全的角度看,作為決策者絕不能輕易放棄這樣的陣地,必須千方百計掌握其主動權(quán)。
面對這樣的消費特點和觀念,智能社區(qū)集成系統(tǒng)應(yīng)該是:知識產(chǎn)權(quán)是中國化的,技術(shù)(原)理(概)念是大眾化的,開發(fā)維護應(yīng)高度統(tǒng)一而又“簡單化”,使用操作是“傻瓜化”的;具有完全的開放性,先進性和前瞻性,但與國內(nèi)外的先進技術(shù)具有良好的兼容性。即歸納為四化:中國化、大眾化、“簡單化”和“傻瓜化”;四性:開放性,先進性、前瞻性和兼容性。為智能社區(qū)打造中國化的模式與框架
智能社區(qū)集成管理系統(tǒng)可通過寬帶或無線接入因特網(wǎng);社區(qū)內(nèi)部網(wǎng)可采用快速以太網(wǎng)或無線局域網(wǎng),使用TCP/IP 協(xié)議;系統(tǒng)的底層網(wǎng)為智能社區(qū)的各類子網(wǎng):包括監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和通信系統(tǒng),它們通過各自的網(wǎng)關(guān)接入社區(qū)網(wǎng),組成智能社區(qū)管理系統(tǒng)。其中每戶家庭的家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)是一種控制網(wǎng)、通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)三網(wǎng)融合的帶有安全鎖的家庭網(wǎng)關(guān)。社區(qū)內(nèi)的所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都具有服務(wù)描述和發(fā)布機制,可以實現(xiàn)即插即用功能。網(wǎng)關(guān)具有Web服務(wù)器功能及設(shè)備發(fā)現(xiàn)并向遠程動態(tài)發(fā)布的能力,成為Web 服務(wù)的平臺。家庭控制網(wǎng)使用家庭局域網(wǎng)的通信協(xié)議規(guī)范及多種傳輸媒體。這里,需要解決兩項關(guān)鍵技術(shù)、制定兩個協(xié)議規(guī)范,以及為實現(xiàn)它們必須生產(chǎn)兩類芯片:
兩項技術(shù):設(shè)備信息化技術(shù)及家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù);
兩個規(guī)范:“家庭控制網(wǎng)通信協(xié)議規(guī)范”及“設(shè)備描述方法規(guī)范”;
兩類芯片:家庭網(wǎng)絡(luò)通用接口芯片及家庭網(wǎng)關(guān)SOC 芯片。家庭設(shè)備信息化技術(shù)的高度簡化和統(tǒng)一,為制定統(tǒng)一的標準規(guī)范奠定了基礎(chǔ),為設(shè)計生產(chǎn)專用集成電路芯片創(chuàng)造了條件。
◆設(shè)備信息化技術(shù)和通用接口芯片:
設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通常要按照控制網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議做一個網(wǎng)絡(luò)接口,如果能將各種設(shè)備的接口都簡化統(tǒng)一起來,就成為“通用接口”,這樣的接口就可以大批量生產(chǎn),以至于做成專用芯片。電氣設(shè)備千差萬別,除了有統(tǒng)一的接口,還必須對設(shè)備功能信息的標識方法進行簡化和統(tǒng)一。設(shè)備必須將自己的服務(wù)功能信息按照設(shè)備描述規(guī)范寫成“設(shè)備描述文件”, 使得智能社區(qū)信息平臺能夠識別、監(jiān)控和管理這些設(shè)備從而使千差萬別的電氣設(shè)備輕易地統(tǒng)一改造成為能享有網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)功能的系統(tǒng)單元。由此可見,制定“控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議規(guī)范”和“設(shè)備描述文本規(guī)范”是必須的,并且還要將設(shè)備的控制方法進行簡化統(tǒng)一,以實現(xiàn)一個“通用接口”和統(tǒng)一的監(jiān)控管理方法。
◆家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)和網(wǎng)關(guān)SOC 芯片:
家庭網(wǎng)關(guān)是一個三網(wǎng)融合的關(guān)鍵設(shè)備,要完成社區(qū)網(wǎng)到家庭控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。要在家庭網(wǎng)上運行通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)的規(guī)范,還必須是一個以太網(wǎng)的交換機或路由器,它具有設(shè)備發(fā)現(xiàn)和管理功能,是一個網(wǎng)絡(luò)控制器,又是一個Web 服務(wù)器。它不僅運行以太網(wǎng)(ISO/IEC8802.3)協(xié)議,還可以運行無線局域網(wǎng)(ISO/IEC8802.11)協(xié)議。它若具有語音接口和顯示接口,還可以運行IP 電話和可視電話。成為一個電子管家。
我們按照這樣設(shè)計的家庭網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng),將是一個貼近中國實際情況的,符合中國消費要求的產(chǎn)品;并且是一個完全開放式的,先進的和經(jīng)濟的智能社區(qū)集成管理信息平臺。
劃分與融合本質(zhì)上就是科學(xué)的綜合與演繹,這是創(chuàng)新的必由之路:雖從各專業(yè)領(lǐng)域的原始理念出發(fā),有時也須把祖師爺?shù)目蚩蛲黄埔恍瑲w納綜合其實踐對象的特征,自然地得出一個真正符合實際的框架與模式來。而且必定是與時俱進的,要不斷融入新成果的,完全開放式的模式。
住宅智能化概念的討論
在對住宅智能化系統(tǒng)進行討論、設(shè)計,或?qū)χ悄茉O(shè)備進行選型的時候,都會被若干原則性的區(qū)別和“差異性”所困惑:家用設(shè)備之間的差異化、家庭內(nèi)外環(huán)境的差異化以及消費習(xí)慣與認知的差異化。所謂區(qū)別:家居設(shè)備與建筑設(shè)備、辦公設(shè)備、通信設(shè)備與控制設(shè)備。若按功用分,更有家居控制、設(shè)備監(jiān)控、安防、火警、抄表、電信、電視、廣播等。若按各自的專業(yè)要求,必然各行其事,各執(zhí)一辭,以至有從3A(Automation 自動化)、4A 發(fā)展為6A 之說。于是就需要“綜合”:綜合布線,“3 網(wǎng)融合”,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,綜合集成管理系統(tǒng)等,甚至有“一線到底”之說。
住宅應(yīng)含居室及房舍管理,社區(qū)包括住宅小區(qū)及其物業(yè)、信息管理。控制網(wǎng)是對各種設(shè)備低速率,小信息量的通信網(wǎng)絡(luò),在住宅社區(qū)里有各種控制子網(wǎng)。信息網(wǎng)絡(luò)包括信息管理網(wǎng)和AV 網(wǎng)。對于數(shù)字電視和IP 電話應(yīng)該納入統(tǒng)一的信息網(wǎng)。
智能化和信息化是指數(shù)字化,自動化和網(wǎng)絡(luò)化。我們按照科學(xué)的綜合與演繹的方法去化解那些“差異性”及區(qū)別:能綜合者則歸納統(tǒng)一;不能綜合者則融合之,即采用新技術(shù)使之能兼容于共同的設(shè)備或者概念之中,以至能適應(yīng)長遠的發(fā)展。
首要綜合者是各種控制網(wǎng)。各類控制對象千差萬別,形成各自的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備分類描述方法。自動化技術(shù)雖在發(fā)展,然而3 代技術(shù)都在使用,DDC(直接數(shù)字控制)不少安防系統(tǒng)還在使用,但其可靠性很差;第3 代技術(shù)FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))雖然技術(shù)先進,但要用于中國的家庭網(wǎng)絡(luò)矛盾甚為突出。
國外的每種總線都有其產(chǎn)生的背景和應(yīng)用領(lǐng)域,并不能作為中國智能社區(qū)通用的控制總線。多數(shù)外商只想占領(lǐng)中國市場,技術(shù)并不是真正地開放,開發(fā)技術(shù)相當復(fù)雜,國內(nèi)掌握技術(shù)的人員較少,推廣難度很大。
另外,現(xiàn)場總線的發(fā)展方向在世紀之交提出了與Internet 相結(jié)合的新的現(xiàn)場控制技術(shù)—工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),它是一種基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò),但卻又不適合多數(shù)的智能社區(qū)設(shè)備。因此綜合考慮的結(jié)果,必須設(shè)計一種適合多數(shù)家居設(shè)備與建筑設(shè)備,有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的,與TCP/IP 兼容的,具有中國大眾化特點的現(xiàn)場總線。
其次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)化。要組成統(tǒng)一的信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),必須連接所有的住宅管理元素,且要與Internet 連接,享有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和遠程通信。這里要解決內(nèi)外環(huán)境的差異化,控制網(wǎng)與信息網(wǎng)的兼容,“3 網(wǎng)融合”等。目前采用的小區(qū)局域網(wǎng)(以太網(wǎng))已是很成熟的方案。同時,家居控制網(wǎng)絡(luò)不宜采用TCP/IP 協(xié)議也成為國內(nèi)大家的共識,因而必須在控制網(wǎng)與以太網(wǎng)之間建立一個能為各控制子網(wǎng)通用的網(wǎng)關(guān)(叫做家庭網(wǎng)關(guān))。這個網(wǎng)關(guān)負責轉(zhuǎn)換控制網(wǎng)至以太網(wǎng)的協(xié)議,還應(yīng)具有以太網(wǎng)為智能社區(qū)打造中國化的模式與框架交換機(或Hub)的功能,以便在家庭中實現(xiàn)數(shù)字音視頻的傳播(IP 電話和數(shù)字電視)及上網(wǎng)瀏覽、VOD 點播、視頻電話、遠程教育等多種應(yīng)用。
根據(jù)新世紀集成電路技術(shù)的發(fā)展,還應(yīng)按照嵌入式Internet 的原理,做成嵌入式Web 服務(wù)器,并具有加密設(shè)防的網(wǎng)關(guān),以保護家庭的私密。如果將這樣的網(wǎng)關(guān)作為控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器,則各種控制子網(wǎng)可以采用相同或不同的媒體(有線,無線,電力線)和通信協(xié)議(簡單控制或各種總線協(xié)議),有利于根據(jù)不同的要求,采用各種特殊的協(xié)議,通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)融合與兼容。
再次要綜合的是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的信息描述和控制協(xié)議。每種設(shè)備都有對自己功能信息的描述方式,以及操作這些功能的控制協(xié)議,不同的制造商也都有各自的描述方法和控制協(xié)議。住宅和家居設(shè)備的種類和制造商都是千差萬別的,要統(tǒng)一的確非常困難。
我們回顧Internet 技術(shù)的發(fā)展歷程,為解決異種計算機的聯(lián)網(wǎng)和信息交換,由最初的TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu),才使得萬維網(wǎng)普遍應(yīng)用及國際互聯(lián)網(wǎng)被大眾所接受。其中使用超文本標記語言(HTML)和瀏覽器技術(shù)是一個關(guān)鍵基礎(chǔ)。有人說HTML(及HTTP,URL)是由天才發(fā)明的,因為它具有獨立于主機的代碼和語法結(jié)構(gòu),能夠被異種計算機所識別,進而成為Internet 迅速發(fā)展的主要因素。它的開發(fā)者的目的是要便于所有研究者共享研究工作,并可以得到任何地方的信息。這無疑是一次偉大的綜合。
我們今天已經(jīng)有一個更為強大的標記語言——XML(可擴展標記語言),用它已經(jīng)生成各種標記語言,例如化學(xué)標記語言(CML),數(shù)學(xué)標記語言(MathML)等幾十種XML 的應(yīng)用程序。我們應(yīng)該可以綜合創(chuàng)造一個“家庭網(wǎng)絡(luò)標記語言”,使得住宅和家居千差萬別的設(shè)備都可以用它來描述,并將描述方法和控制協(xié)議統(tǒng)一起來,真正綜合成為統(tǒng)一識別的社區(qū)集成信息管理系統(tǒng)。
由此可見,要“合”,要將多個專業(yè)及領(lǐng)域的理念,在更高層次上給予融合,就要進行更深層次對象的抽象,就必然要打破某些專業(yè)及領(lǐng)域的一些現(xiàn)成習(xí)慣,用新的綜合的理念去處理和解決面前的新問題。但是這絕對沒有背離有關(guān)領(lǐng)域及專業(yè)成熟技術(shù)的意思,恰恰要合理地利用各個領(lǐng)域及專業(yè)的技術(shù)成果,特別是一些先進的,前瞻性的技術(shù)成果,找到相近領(lǐng)域的相似條件演繹推廣應(yīng)用這些技術(shù)成果,以達到更廣泛的綜合應(yīng)用。
具有中國特色的應(yīng)用環(huán)境
在處理上述三種綜合的解決方案時,必須明確方案的應(yīng)用環(huán)境及時代背景。中國普遍的住宅環(huán)境與國外尤其美國有很大差異。國內(nèi)物業(yè)管理的高層技術(shù)人才很少,開發(fā)維護技術(shù)不能要求太高。中國大眾的消費水平和觀念更與國外不同。進入新世紀需要考慮各專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展,必須與新技術(shù)發(fā)展的要求相適應(yīng),使之具有時代前瞻性。
從住宅智能化的應(yīng)用環(huán)境來看,中國與美國的差異很大,他們大多數(shù)的私人住宅是獨門獨戶的,半數(shù)以上的家庭至少擁有一臺電腦,擁有兩臺以上電腦的家庭占4 分之1 以上,其家庭聯(lián)網(wǎng)的主要目的是遠程辦公,甚至開辦家庭企業(yè),Internet 接入多是采用單戶接入。家庭網(wǎng)絡(luò)均采用計算機網(wǎng)絡(luò)及其擴展總線網(wǎng)絡(luò)。
我國目前住宅智能化的重點和今后發(fā)展方向?qū)⑹且陨鐓^(qū)的數(shù)字化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化為主,這與通信行業(yè)確定重點發(fā)展以小區(qū)局域網(wǎng)接入寬帶網(wǎng)的出發(fā)點是一致的。社區(qū)智能化的內(nèi)容包括住宅小區(qū)及其物業(yè)管理、信息管理等。我國家庭的計算機擁有量還很少,應(yīng)用水平也較低,“家庭網(wǎng)絡(luò)”還是鳳毛麟角。今后家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向人們均看中“非PC 類網(wǎng)絡(luò)”,即用非PC 類設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)(或小區(qū)網(wǎng))。家庭聯(lián)網(wǎng)的主要設(shè)備是信息家電,而不是計算機。此外相對于我國幅員廣大的智能社區(qū)建設(shè),我國的計算機信息管理和物業(yè)管理的專業(yè)開發(fā)維護人員還很缺乏,這些就是我國大眾消費水平和觀念的現(xiàn)狀和出發(fā)點。
針對這樣的應(yīng)用環(huán)境,目前利用國外的各種技術(shù)來解決我國的社區(qū)智能化都將是難以適應(yīng)的。首先是控制網(wǎng)技術(shù),如果采用外國的現(xiàn)場總線,就必須采用外國的通信芯片,現(xiàn)場設(shè)備也需要國外企業(yè)給予認證。其次如果在住宅設(shè)備上直接采用TCP/IP 協(xié)議,將占用大量系統(tǒng)資源,對單片機或為智能社區(qū)打造中國化的模式與框架MCU 要求較高;對于小家電、安防報警設(shè)備、水電氣表等其代價相對太昂貴了,或根本不可能。并且將大量沒有設(shè)置安全措施的設(shè)備直接掛在Internet 上,沒有安全感。復(fù)雜的協(xié)議勢必給設(shè)備和系統(tǒng)的開發(fā)與維護帶來更多的開銷和成本,并要求有較高水平的開發(fā)維護人員。
智能家庭信息平臺是與人民群眾生活密切相關(guān)的家庭信息產(chǎn)品,應(yīng)用面最廣,如果被外國廠商控制,那么這些產(chǎn)品背后的信息服務(wù)市場可能被外國人控制。這不僅關(guān)系到巨大的經(jīng)濟利益,更可能造成波及整個國家安全的負面影響。因此作為一個社會主義大國,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上目前并不存在解決不了的技術(shù)問題。從保障國家信息安全的角度看,作為決策者絕不能輕易放棄這樣的陣地,必須千方百計掌握其主動權(quán)。
面對這樣的消費特點和觀念,智能社區(qū)集成系統(tǒng)應(yīng)該是:知識產(chǎn)權(quán)是中國化的,技術(shù)(原)理(概)念是大眾化的,開發(fā)維護應(yīng)高度統(tǒng)一而又“簡單化”,使用操作是“傻瓜化”的;具有完全的開放性,先進性和前瞻性,但與國內(nèi)外的先進技術(shù)具有良好的兼容性。即歸納為四化:中國化、大眾化、“簡單化”和“傻瓜化”;四性:開放性,先進性、前瞻性和兼容性。為智能社區(qū)打造中國化的模式與框架
智能社區(qū)集成管理系統(tǒng)可通過寬帶或無線接入因特網(wǎng);社區(qū)內(nèi)部網(wǎng)可采用快速以太網(wǎng)或無線局域網(wǎng),使用TCP/IP 協(xié)議;系統(tǒng)的底層網(wǎng)為智能社區(qū)的各類子網(wǎng):包括監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和通信系統(tǒng),它們通過各自的網(wǎng)關(guān)接入社區(qū)網(wǎng),組成智能社區(qū)管理系統(tǒng)。其中每戶家庭的家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)是一種控制網(wǎng)、通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)三網(wǎng)融合的帶有安全鎖的家庭網(wǎng)關(guān)。社區(qū)內(nèi)的所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都具有服務(wù)描述和發(fā)布機制,可以實現(xiàn)即插即用功能。網(wǎng)關(guān)具有Web服務(wù)器功能及設(shè)備發(fā)現(xiàn)并向遠程動態(tài)發(fā)布的能力,成為Web 服務(wù)的平臺。家庭控制網(wǎng)使用家庭局域網(wǎng)的通信協(xié)議規(guī)范及多種傳輸媒體。這里,需要解決兩項關(guān)鍵技術(shù)、制定兩個協(xié)議規(guī)范,以及為實現(xiàn)它們必須生產(chǎn)兩類芯片:
兩項技術(shù):設(shè)備信息化技術(shù)及家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù);
兩個規(guī)范:“家庭控制網(wǎng)通信協(xié)議規(guī)范”及“設(shè)備描述方法規(guī)范”;
兩類芯片:家庭網(wǎng)絡(luò)通用接口芯片及家庭網(wǎng)關(guān)SOC 芯片。家庭設(shè)備信息化技術(shù)的高度簡化和統(tǒng)一,為制定統(tǒng)一的標準規(guī)范奠定了基礎(chǔ),為設(shè)計生產(chǎn)專用集成電路芯片創(chuàng)造了條件。
◆設(shè)備信息化技術(shù)和通用接口芯片:
設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通常要按照控制網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議做一個網(wǎng)絡(luò)接口,如果能將各種設(shè)備的接口都簡化統(tǒng)一起來,就成為“通用接口”,這樣的接口就可以大批量生產(chǎn),以至于做成專用芯片。電氣設(shè)備千差萬別,除了有統(tǒng)一的接口,還必須對設(shè)備功能信息的標識方法進行簡化和統(tǒng)一。設(shè)備必須將自己的服務(wù)功能信息按照設(shè)備描述規(guī)范寫成“設(shè)備描述文件”, 使得智能社區(qū)信息平臺能夠識別、監(jiān)控和管理這些設(shè)備從而使千差萬別的電氣設(shè)備輕易地統(tǒng)一改造成為能享有網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)功能的系統(tǒng)單元。由此可見,制定“控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議規(guī)范”和“設(shè)備描述文本規(guī)范”是必須的,并且還要將設(shè)備的控制方法進行簡化統(tǒng)一,以實現(xiàn)一個“通用接口”和統(tǒng)一的監(jiān)控管理方法。
◆家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)和網(wǎng)關(guān)SOC 芯片:
家庭網(wǎng)關(guān)是一個三網(wǎng)融合的關(guān)鍵設(shè)備,要完成社區(qū)網(wǎng)到家庭控制網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。要在家庭網(wǎng)上運行通信網(wǎng)和AV 網(wǎng)的規(guī)范,還必須是一個以太網(wǎng)的交換機或路由器,它具有設(shè)備發(fā)現(xiàn)和管理功能,是一個網(wǎng)絡(luò)控制器,又是一個Web 服務(wù)器。它不僅運行以太網(wǎng)(ISO/IEC8802.3)協(xié)議,還可以運行無線局域網(wǎng)(ISO/IEC8802.11)協(xié)議。它若具有語音接口和顯示接口,還可以運行IP 電話和可視電話。成為一個電子管家。
我們按照這樣設(shè)計的家庭網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng),將是一個貼近中國實際情況的,符合中國消費要求的產(chǎn)品;并且是一個完全開放式的,先進的和經(jīng)濟的智能社區(qū)集成管理信息平臺。
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