想必每個人對于網絡并不陌生，通過互聯網我們可以打開和世界溝通的大門，通過互聯網，我們可以看到精彩紛呈的風景。當然，有很多人也都看過電影《鋼鐵俠》，在小羅伯特唐尼的家中到處都充滿了神奇的味道，他有一個管家，這個管家是一個機器人，他可以通過它下達各種指令，甚至還能和他愉快的聊天�？墒�，你知道這其中的內涵嗎，你想擁有這樣的家嗎？那么答案就是生活中所謂的“智能家居”，也即是網絡在家居中的深入融合，也是“網絡+家居”的正確答案。
    1、智能家居中的“網絡構成”
    奢華的裝飾已經不在是現代化的家庭的主要追求，相反，家居的智能化成為了主要的發展方向。智能化能夠給人們帶來安全、舒適與便利的生活體驗，為人們帶來多元化的信息。而對于一個完整的智能家居系統來說，照明、電器控制、消防報警、安防門禁以及遠程控制是其中最為重要的組成部分，而能夠將這些系統進行有效連接的，無疑就是“網絡”這一重要的概念。下圖展示了典型的智能家居網絡控制系統的組成框圖：

圖1 典型的智能家居網絡控制系統的組成框圖

我們可以將該智能家居網絡控制系統分為物理層、網絡層與應用層，通常情況下，物理層包括各種傳輸媒介，如電力線、雙絞線、電話線、無線等；而網絡層包括控制網絡、數據網絡和音頻視頻網絡等。各種家用電器、燈光、安全系統以及各種智能終端組成了應用層。通過該種結構的智能家居網絡控制系統能夠充分實現信息的采集、輸入、輸出、控制（包括集中控制、遠程控制與聯動控制）等。
    2、常用的組網拓撲結構
    家居網絡是指在家庭內部通過一定的傳輸介質將各種電氣設備和電氣子系統連接起來,采用統一通信協議，對內實現資源共享,對外通過網關與外部網絡互聯進行信息交換的局域網。而我們所要討論的常用網絡拓撲結構主要有兩種，一種是星型結構，另外一種是總線型結構。所謂星型結構是指將家中的傳感器、電器等以星型的連接方式進行連接成網。在該種組網模式中，中央節點為主控制器，其他節點傳感器、家用電器與主控制器直接相連�？梢钥闯�，該種組網方式結構簡單，非常方便，而且便于控制和管理，具有較高的穩定性。而對于總線型結構來說，是指不分主控制器還是傳感器、電器等，均將它們掛在一條總線上，沒有“中心”控制點的概念，其信息發送的方式采用向兩端擴散的形式。當各個節點接受到信息時，都會進行地址檢查，看其是否和自己的工作地址相符，如果一直則接受發來的信息�？梢钥闯觯�該種連接方式的網絡結構非常簡單，而且有著很好的擴充性，不需要使用太多的電纜，安裝方便，使用的設備也相對比較簡單。
    3、智能家具的常用組網方案
    通常情況下，智能家居的組網方式主要有有線組網方式與無線組網方式兩種。有線方式主要包括電力線聯網、電話線聯網、總線聯網以及以太網聯網四種主要的方式。而無線聯網方式主要有ZigBee、藍牙和IrDA紅外技術等三種方式，下文將一一對它們進行介紹。
    3.1有線組網方式
    電力線聯網、電話線聯網、總線聯網以及以太網聯網是有線組網的四種主要方式。電力線聯網主要有電能傳送以及將所有電器設備練成家庭內部通信網絡的功能，目前通用的主要X-10與CEBUS解決方案等。采用該種方式的突出優點是布線簡單，信號僅通過電力線便可以傳輸。不過目前電力的質量帶來的穩定性問題是限制電力線聯網發展的主要因素。電話線聯網的成本較低，其主要是通過在電話線上加載高頻載波信號來實現信息的傳遞,可以同時滿足XDSL、電話業務和家庭內部數據傳輸,互相不干擾。不過電話線聯網的主要限制因素便是插座的數量，而且擴展不便。LonWorks，RS 485是最為常見的總線組網方式，該種方式抗干擾能力極強，就是需要重新鋪設線路。而以太網傳輸方式是目前應用最為普遍的組網方式，其技術相對十分成熟，而且價格低廉，智能家居網絡的首選方案。
    3.2無線組網方式
    無線聯網方式主要有藍牙、IrDA紅外技術和ZigBee等三種。藍牙技術的功率較低，適合短距離傳輸，采用全雙工的工作方式，帶寬可以達到1Mb/s，可以完全滿足智能家居的需求。當然藍牙的成本投入較高，而且容量有限，在智能家居中難以大面積推廣應用。IrDA紅外技術采用的則是點對點的傳輸方式，其軟硬件技術都相對比較成熟，而且設備簡單，成本低廉，尤其適合在設備移動的場合之中。不過限制其發展的主要因素是其較短的傳輸距離和半雙工的通信方式，在使用過程中失誤率也很高。而ZigBee技術則是現代智能家居的首選技術，因為其具有明顯的成本低、功耗小、復雜度低以及雙向傳輸的優勢，是一種比較完善的近距離無線通信技術。不過目前限制Zigbee技術發展的主要因素便是其芯片的價格相對較高，使得其無法推廣開來。
    總之，有線和無線組網方式相比，有線組網方式的技術相對比較成熟，不過最大的限制因素便是需要布線，而且不適合系統的擴展。相比來說，無線組網方式擺脫了傳統布線的繁瑣，但是隨著人們對電磁環境污染的重視，使得其在推廣過程中也面臨著一定的困難。

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中國科學技術館  郭磊