娄嘉骏[1]2005年在《家庭网络平台研究与构造》文中认为随着信息化技术的迅猛发展,为满足人们对家庭自动化的需求,各类家庭网络协议层出不穷。针对当前对家庭自动化研究的局限性,本文在深入的剖析消费总线协议的基础上,结合平台技术、Internet网络技术以及片上系统技术(SoC)等,提出了面向家电企业的家庭自动化的系统解决方案——家庭网络综合开发平台。设计开发了消费总线硬件平台、软件协议栈、支撑软件、关键设备及演示系统等。在家庭自动化网络的发展成为必然的情况下,进行全面而具有前瞻性的研究工作,为行业的发展积累经验,提供新的思路和方法。 针对以上目标,本文主要从以下几个方面对家庭网络进行了系统地研究: 根据消费总线的分层结构,全面剖析了物理层、数据链路层、应用层的原理和实现方法。基于面向对象思想分析了网络家电通用模型,设计了描述的数据关联和存储结构,并开发了家电模型自动化描述软件。结合CEBus协议栈、家庭网络设备管理器、嵌入式操作系统、通用硬件平台等软硬件,构造了完整的家庭网络开发设计平台(环境)。并通过演示系统的开发,总结了CEBus设备开发的规范流程,验证了平台的通用性和有效性。 TCP/IP协议的广泛应用,尤其是Internet技术的发展和普及,以及家庭网络远程监控的需求,家庭网络和基于TCP/IP协议的网络互联已是必然趋势。本文设计了叁款各具特色的家庭网关,提出并实现了TCP/IP和CEBus双协议栈的软件框架,主要以代理服务器的模式实现家庭网络的Internet接入,免去了复杂的客户端软件。 网络家电的成本是制约家庭网络推广的一个重要因素,本文提出并实现了一种新型的双绞线通讯方案,设计了一种改进的脉宽编码方案和信道竞争算法,实现了CEBus网络的物理层和数据链路层功能,突破了一个重要的技术瓶颈。 完成了MCS-51架构的家电控制SoC芯片—ZHHN600总体设计,集成有家电控制的常用接口,设计了基于CSMA/CDCR技术CEBus链路层IP。该芯片已流片完成,并通过了主要功能的测试,为CEBus设备提供了高性价比的硬件平台。此外,还提出了基于ARM内核的家庭网关SoC芯片设计方案,并给出了其软硬件架构和参考平台。两款芯片可构成较完整的家庭网络核心平台。
周缵[2]2002年在《CEBus家庭自动化网络的研究、开发和应用》文中研究说明随着计算机技术，通讯技术，网络技术的快速发展，家庭网络正逐步进入人们的日常生活。作为家庭网络的重要组成部分的家庭自动化网络在国内外正处于起步的阶段。 CEBus(Consumer Electronics Bus)是美国电子工业协会(EIA)的家庭自动化标准之一，它能够实现家电的联网和互操，从而构成家庭自动化网络，实现多种家用电器的协调工作，使得家用电器更人性化，智能化。 CEBus的规范包括EIA600规格说明书，EIA721规格说明书和家庭即插即用规格说明书，本文针对这些规格说明书及相关的内容进行了研究，并在此基础上进行了相应的开发和应用。 全文共分十二章。 第一章简要地介绍了家庭自动化和CEBus协议，阐述了项目的研究背景。 第二章简单的介绍了一些家庭自动化中知名的协议和标准，这些协议和标准对CEBus协议的研究工作有相当的借鉴作用。 第叁章到第八章对按照CEBus协议的网络层次关系对其进行了深入的研究和论述。 第九章介绍了CEBus通用通讯模块的硬件设计和相关软件的实现并通过定性实验分析了通用通讯模块的性能。 第十章介绍了CEBus通用通讯模块中的高层软件设计，重点论述了CAL公共应用语言的实现。 第十一章介绍了如何利用通用CEBus通用通讯模块来开发支持CEBus家庭自动化网络的家用电器并构成完整的家庭自动化网络。 最后，第十二章对全文作了总结，并提出了进一步完善CEBus家庭自动化网络的一些新的构思。
王修晖[3]2003年在《家庭网络技术研究与开发》文中进行了进一步梳理随着计算机技术、通讯技术、网络技术的快速发展，家庭网络正逐步进入人们的日常生活。本文在简单介绍家庭网络技术发展状况的基础上，论述了X-10协议和CEBus协议的关键技术，然后重点讨论了基于CEBus的家庭网络管理器的设计与实现，以及基于X-10的家庭网络控制系统的软硬件设计。CEBus(Consumer Electronics Bus)是美国电子工业协会(EIA)的家庭自动化标准之一，它能够实现家电的联网与互操作。CEBus协议规范包括EIA600规格说明书，EIA721规格说明书和家庭即插即用规格说明书，本文针对这些规格说明书及相关的内容进行了研究，并在此基础上进行了相应的开发和应用。X-10规范于1978年诞生于美国，至今仍是美国家庭智能化的主导系统。X-10协议是对电子设备进行远程控制的通信协议，以家庭内部普遍存在的电力线为通信介质，借助X-10发送器和接收器实现电子设备间的通讯。X10 Pro编码方式是电力线载波传输的事实标准。全文共分为八章。第一章简单介绍了家庭网络的市场需求形势和国内外发展状况以及本文的写作背景。第二章简单介绍了CEBus协议和X-10协议的发展历史与现状，描述了采用上述协议组成的智能家居的操作步骤。第叁章和第四章对基于CEBus的家庭网络研究与开发了进行详细的描述，并把重点放在CEBus家庭网络智能管理器的设计与实现上。第五章和第六章对基于X-10家庭网络技术进行了简单介绍，然后着重论述X-10家庭网络中普通电器模块的开发和基于X-10的家庭网络智能管理器的分析与设计。第七章在对电力载波通讯技术加以剖析的基础上，分别对基于CEBus和基于X-10协议的电力线载波通讯技术进行了详细的论述。最后，第八章对家庭网络的发展应用前景进行了展望和预测。
刘海勇[4]2005年在《基于CEBus协议的智能家居系统设计》文中研究说明本论文详细介绍了家庭网络的设计,通过对家庭网络的各项技术进行比较,提出了实用的家庭网络解决方案。开发了智能开关模块,并已实现产品化,同时设计了智能家庭终端系统结构。 论文首先讨论了家庭网络的发展趋势,并比较各种技术和标准,提出了课题的研究内容。通过分析当前智能家居市场推广情况及技术发展趋势,完成了智能家居功能分解和产品功能模块划分,为系统的产品化设计做了充分的准备。 论文分析了CEBus协议,并参照该协议设计了家庭内部网络总线的通讯协议及网络结构。以RS-485网络为基础,以模块化、结构化设计为标准,开发了智能开关模块,完成其软硬件的设计并将模块产品化。论文详细讨论了智能开关模块的电路设计及软件实现。 智能家庭终端的设计采用了基于嵌入式ARM7结构的叁星S3C44BOX芯片,并在文中详细介绍了家庭网关的软硬件设计及有关嵌入式系统的开发过程。
傅炜钢[5]2008年在《基于DALI的智能照明系统设计》文中进行了进一步梳理随着信息技术的飞速发展和社会的不断进步,基于网络的智能家居概念正在逐步替代传统的基于家庭控制器的智能家居。智能照明系统作为智能家居系统的一个重要的子系统,充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将建筑物内的各种照明器具有机的连接在一起,实现有效的管理和控制,具有高效节能、管理简单、控制多样化、成本较低和容易进入市场的优势。本文选择了照明业界最近推出的DALI智能照明系统作为研究对象,在深刻剖析通信协议的基础上,提出相应的智能照明系统解决方案,并设计开发相关产品。在智能照明的发展成为社会潮流的情况下,进行全面而具有开拓性的工作,为行业的发展积累经验,提供新的思路和方法。本文首先分析了智能照明系统的发展历史和现状,并对当前世界上影响较大的几种智能照明网络协议进行介绍,然后重点研究基于DALI协议的智能照明系统。DALI协议是智能照明领域的一种最新标准,由欧洲一些着名的照明设备厂商联合提出。本文对DALI系统的应用范围、结构组成和电气特性进行阐述,并对DALI的指令编码格式、数据传输规则和访问协议进行详细分析。在对DALI协议有了深刻理解的基础上,本文完成了DALI系统主从式模块的设计,主控单元模块和从控单元模块都采用Atmel公司的芯片ATmega8为核心处理器。PC上位机监控软件通过RS232串口发送操作指令,通过DALI系统的主控单元转发控制命令,从控单元接收主控单元发出的指令,然后通过1-10V的模拟调光接口利用镇流器控制电路调节灯的亮度。此外,本文根据传统DALI智能照明系统控制规模偏小和较难实现本地分布式控制的两个缺陷,提出了DALI多系统级联扩展和传感器接入方式两个相应的解决方案。最后对DALI系统叁状态反馈机制进行了预研,为后续工作打下了良好的基础。
刘叁门[6]2002年在《基于电力线扩频载波技术的家庭自动化系统的研究》文中研究表明随着网络信息技术的发展，住宅小区智能化、家庭自动化逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。智能小区信息网的建设将解决通讯网最后一个阶段的接入瓶颈问题，并把信息高速公路延伸到小区和家庭，让居民享有安全、便捷、经济和舒适的现代家居生活。 本课题家庭自动化系统方案是，在家庭内部用电力线作为通讯介质，通过基于扩频技术的CEBus网络协议构成家庭内部网，然后通过以太网或电话线远传到社区物业管理中心，社区物业管理中心再集中接入Internet，从而使整个小区构成一个开放的局域网络系统。 本课题对以太网通讯和MODEM通讯进行了编程、调试和实验，并完成了IP协议组的嵌入式实现。重点对电力线的扩频通讯系统做了大量的实验和研究，分析了扩频载波技术在电力线通信系统中的优势和主要问题，并提出了延长电力线传输距离的措施和方法。最后，将叁部分通讯方式集成到家庭控制器中，解决了数字社区数据传输的问题，并做了一个演示系统。 以太网是一种非常成熟的技术，在未来的社区信息传输中必将得到广泛应用，而低压电力线作为传输介质还在研究之中，基于扩频通讯的电力载波技术一旦得到应用，将具有很大的经济意义。
封宁波[7]2006年在《EIB家庭网络系统的研究及总线模块开发》文中认为随着计算机技术、通讯技术、网络技术的快速发展,家庭楼宇自动化正逐步进入日常生活。在该领域内,国际上家庭网络应用比较成熟,由于历史和经济原因家庭没有一个统一的标准,几十种主流协议各有优势,进行着激烈的竞争。我国的家庭网络研究业已起步,家庭网络标准初具雏形。 本文以家庭网络广阔的市场需求为基础,以欧洲最主要的家庭网络协议—欧洲安装总线(EIB,European Installation Bus)为研究对象。在深入研究EIB协议的基础上,成功开发了双值输入传感器,并进行了调光模块和开关模块的设计,完善了EIB网络设备的开发流程和规范,为EIB在中国的发展打下了良好的基础。 全文共分为六章: 第一章介绍了家庭楼宇自动化的发展概况,并对于目前国际上最主要的几种智能家居协议——Cebus,BACnet,Zigbee,E家佳等进行了简介。 第二章详细研究了EIB网络拓扑、总线设备及总线协议规范,并对对EIB协议的发展进行了跟踪研究,介绍了从EIB到KNX的演进过程,并对KNX协议的特点进行了分析。 第叁章介绍了基于Siemens公司的EIB总线通信芯片BCU1的双值输入设备的设计开发过程。 第四章介绍了基于Siemens公司的EIB总线通信芯片BCU1的调光模块的软硬件设计,包括PFC的实现及利用PWM实现A/D转换的分析。 第五章探讨了基于Siemens公司的EIB总线通信芯片BCU1的开关模块的软硬件设计。 第六章总结了整个EIB家庭网络研究开发过程,提出了未来EIB研发的计划和方向。
郭锐, 金毅, 张玉润[8]2003年在《基于SSL的CEBus家庭网关的设计》文中提出家庭消费电子总线已成为家庭网络应用的重要方向之一,在介绍CEBus家庭现场总线、家庭网关和安全套接字层SSL协议的基础上,详细描述了实现SSL网络安全通信的CEBus家庭网关的设计开发。
倪彬斌[9]2006年在《基于ARM的嵌入式CEBus家庭网关设计》文中研究表明随着信息化技术的迅猛发展,为满足人们对家庭自动化的需求,各类家庭网络协议层出不穷。在众多的协议中,消费电子总线(Consumer Electronics Bus,简称CEBus)由于其本身具有的诸多优势,越来越受到人们的重视,应用也日趋广泛,正在逐渐成为最重要的家庭网络标准之一。 Internet技术的兴起,极大地方便了人们的生活,家电融入Internet的需求也越来越迫切。嵌入式Internet是随着计算机网络技术的普及和发展而兴起的一项概念和技术,它通过现有嵌入式系统增加Internet接入模块来扩展其上网的功能。家庭网关是嵌入式Internet技术应用于智能家庭网络的产物,它是一种连接于家庭网络和外部Internet网络之间的嵌入式设备,使得家庭网络能够实现低成本的Internet接入。通过家庭网关人们可以方便地在Internet上从远端对家中的设备进行监控和管理,同时也使得远程设备维护和集成设备管理成为可能,还可以使设备主动地通过Internet获取信息或发送信息,这不仅使人们享受到信息技术给生活带来的便捷和乐趣,还大大地提高了工作效率。 针对上述需求,本文在深入剖析消费总线协议的基础上,结合Internet网络技术以及片上系统技术(SoC)等,设计开发了基于ARM的嵌入式家庭网关。在家庭自动化网络的发展成为必然的情况下,为CEBus网络家电接入Internet,实现远程控制积累了经验,提供了新的思路和方法,同时也为家庭网关的产业化打下了基础。 在设计中采用了叁星公司的ARM芯片S3C2410作为网关的主控模块,节省了系统成本和提高系统性能。在双绞线连接模块采用了具有自主知识产权的家庭网络SoC芯片HN600,提高了系统的稳定性,大大降低了家庭网关的成本和应用门槛。通过将嵌入式操作系统ARM-Linux移植到家庭网关硬件平台,为基于ARM-Linux的软件开发打下了良好的基础,提高了软件的设计效率。
张立伟[10]2007年在《智能家居中的通信系统应用研究》文中研究表明舒适的居住环境一直是人类追求的目标。随着电子信息技术的飞速发展,从收音机、电视机、电话到计算机、internet网络甚至正在全国推广的数字电视,每一新事物的出现都给我们的日常生活带来了舒适和方便。随着科技的进一步发展,人们对自身的居住环境提出了更高的要求,家庭网络化、智能化已经成为21世纪家居发展的新方向。当前对于智能家居的研究已经成为行业关注的热点,其牵扯的市场之大,前景之广阔,备受业界瞩目,各大厂商公司和组织纷纷提出自己的智能家居设计方案,投入使用的产品也是多种多样。然而由于目前关于智能家居网络的设计及应用方式形式各异-现场总线、以太网、电力线等等各种网络连接方式并存,使得各厂家的产品间存在严重的兼容性和通用性问题。不同厂家的产品在软件协议和硬件接口上没有统一的标准,致使绝大多数的智能家居产品不具有互连接性和易维护性,造成资源和人力的巨大浪费。本文首先分析了现存各种流行的智能家居网络通信系统,通过笔者长时间的调查研究,深入剖析了现存的各种智能家居通信系统,较深入的了解了各种智能家居通信系统的结构及原理,指出了各种现行家居通信系统各自的优势和不足。并且通过对各家居通信网络的分析,清晰的看到家居网络环境下以太网在与其他总线接入方式的对比中,以其出色的兼容性,易用性,可维护性及其最广泛的普及范围脱颖而出,成为形成行业统一标准的希望所在。结合调查研究的结果,本文以通用以太网为基础,提出并设计了一种建立在以太网基础之上的,可以与目前现存的Internet进行无缝连接的,主要由C8051F020作为主控制器,RTL8019AS作为以太网接口芯片组成的智能家居节点单元。通过在MCU中写入针对家居内部网络改写的TCP/IP网络通信协议和在远程计算机上编写的家电应用软件,从而实现了一个对家庭内部电器的远程控制的最小系统。并且通过编写与通用以太网络相兼容的TCP/IP网络协议,主要完成了协议与硬件接口的以太网标准化工作以及进行了对商用以太网因为数据碰撞所造成的传输不确定性的初步改进。
参考文献：
[1]. 家庭网络平台研究与构造[D]. 娄嘉骏. 浙江大学. 2005
[2]. CEBus家庭自动化网络的研究、开发和应用[D]. 周缵. 浙江大学. 2002
[3]. 家庭网络技术研究与开发[D]. 王修晖. 浙江大学. 2003
[4]. 基于CEBus协议的智能家居系统设计[D]. 刘海勇. 北京化工大学. 2005
[5]. 基于DALI的智能照明系统设计[D]. 傅炜钢. 浙江大学. 2008
[6]. 基于电力线扩频载波技术的家庭自动化系统的研究[D]. 刘叁门. 北京工业大学. 2002
[7]. EIB家庭网络系统的研究及总线模块开发[D]. 封宁波. 浙江大学. 2006
[8]. 基于SSL的CEBus家庭网关的设计[J]. 郭锐, 金毅, 张玉润. 电声技术. 2003
[9]. 基于ARM的嵌入式CEBus家庭网关设计[D]. 倪彬斌. 浙江大学. 2006
[10]. 智能家居中的通信系统应用研究[D]. 张立伟. 南京林业大学. 2007
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