智能家居概念源于美国,随着信息技术的快速发展,智能家居技术在理论上可以支持千亿、万亿级别的市场,但直到今天,尽管云计算和大数据时代已经到来,智能家居行业并未出现预期中的飞速发展,也没有形成一个完整的、有效的产业链。许奎在其文章《智能家居通信协议综述》中,对智能家居系统的通信协议进行了综述,分析了行业发展的瓶颈,并提出了通信协议发展的建议,以期为智能家居的发展提供参考建议。
智能家居系统中,通信线路是控制主机与各传感器、执行器之间沟通的桥梁,而通信协议相当于这座桥梁上的交通规则,只有制定出一套实用且高效的规则,内部沟通才能更加顺畅。从1979年开始,美国斯坦福研究所成立了相关研究会,并提出了家庭总线(HOMEBUS)技术。随后,1983年美国电子工业协会成立专门机构,开始制定家庭电气设计标准,并在1988年编制了首个家庭住宅电气设计标准,即《家庭自动化系统与通讯标准》,也就是家庭总线系统标准(HBS),在该标准中明确指出,智能住宅必须具备家庭总线系统,并通过总线系统提供各种服务。
智能家居系统通信协议的研究到目前取得了一些成效,包括X-10、KNX、LonWorks、Zigbee等协议。这些协议在智能家居的发展中起到了关键作用。但是,随着时代的进步,人们生活方式的多样化,传统的智能家居系统功能单一已不能满足现代人的需求。以下是几种常用的智能家居通信协议:
1. X-10协议
X-10协议是一种国际标准电力载波通信协议,通过电力线作为连接介质,采用载波方式传送信号或指令,用于对电子设备进行远程控制。它已经被广泛应用到家庭安全监控、家用电器控制以及住宅仪表数字读取等领域。X-10具备易于扩展、功能灵活、无需单独布线等特点。X-10由发送终端和多个接收终端组成,通过站地址编码进行区分,使用时仅需将各个终端分别插在插座上即可。
2. CAN协议
CAN,即控制器局域网络(Controller Area Network),最初由德国BOSCH公司为汽车应用开发,是ISO国际标准化(ISO11898、ISO11519)的串行通信协议。CAN协议不仅适用于分布式控制,在智能家居系统中同样可以应用。它具有强大的错误检测和处理能力,可实现高可靠性的通信。
由于时代的发展和用户需求的不断变化,智能家居通信协议也面临着新的挑战和发展机遇。许奎在文章中提到,为了解决智能家居行业发展的瓶颈,需要更新和优化通信协议,以支持更加多样化的应用场景和更高的安全要求。同时,还需要考虑到通信协议的互操作性,确保不同厂商和品牌的设备能够协同工作,为用户提供无缝的智能家居体验。
在许奎的研究中,还强调了标准制定的重要性。一个统一的通信协议标准有助于降低生产成本,简化设备互连问题,对于促进整个智能家居行业的健康发展有着非常重要的意义。因此,行业内部需要积极建立和完善智能家居通信协议的标准,促进技术的兼容性和产品的创新。
智能家居的发展不仅需要在技术上进行创新和优化,还需要在标准制定、协议兼容性等方面进行深入的研究和探索。只有这样,才能推动智能家居行业真正朝着健康、有序的方向发展。