資源描述：
《CAN總線的網(wǎng)絡(luò)家電測(cè)控系統(tǒng)的研究.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)家電測(cè)控系統(tǒng)的研究1緒論1.1概述用戶數(shù)量近年來(lái)每年都以超過(guò)100%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)上網(wǎng)用戶已超過(guò)2250萬(wàn)戶。北京、廣州、上海、重慶等城市相繼宣布已建立自己的寬帶城域網(wǎng)，在深圳市已全面建成并在社區(qū)內(nèi)開(kāi)通使用，新建小區(qū)基本上做到了寬帶入戶。對(duì)種類繁多的信息家電產(chǎn)品進(jìn)行遠(yuǎn)程控制已經(jīng)成為現(xiàn)代智能家居的發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)造家電集中控制器并將控制信息傳送到互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控勢(shì)在必行。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，智能住宅和智能小區(qū)的功能需求可以概括為：在小區(qū)實(shí)現(xiàn)“快速便捷的通信條件、安全舒適的居住環(huán)境、高效科學(xué)的物業(yè)管理”，其智能化
2、功能應(yīng)該由兩大技術(shù)平臺(tái)作支撐：一個(gè)是對(duì)外的小區(qū)（住宅）信息平臺(tái)，主要包括計(jì)算機(jī)通信、電話、電視等與外部世界的信息聯(lián)系平臺(tái)，如果一個(gè)小區(qū)現(xiàn)在以及未來(lái)與外部世界的聯(lián)系不暢通，無(wú)法上網(wǎng)、不能接收數(shù)字化多媒體信息，不能享受信息化的增值服務(wù)，它決不能稱之為智能小區(qū)，小區(qū)信息平臺(tái)的最大特征是開(kāi)放，目的是與外部世界信息資源共享；另一個(gè)是對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)小區(qū)（住宅）封閉式智能化管理的控制平臺(tái)，包括在小區(qū)（住宅）內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的全部公共安防、家居安防、智能化管理、智能化服務(wù)的全部?jī)?nèi)容，其最大的特征是封閉。如何建立這兩個(gè)不同的技術(shù)平臺(tái)是本課題所要討論的核心問(wèn)題。1.
3、2國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況許多計(jì)算機(jī)、通信、家電行業(yè)的巨人都認(rèn)識(shí)到智能信息家電的巨大市場(chǎng)潛力，紛紛進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，都已開(kāi)始建立智能信息家電和智能家居公司。2003年全球建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化家庭所帶來(lái)的市場(chǎng)總值高達(dá)4500億美元。目前已出現(xiàn)在市場(chǎng)上的智能信息家電和智能家居類的產(chǎn)品主要有:1．NEYWELL公司的智能家庭產(chǎn)品：它可以通過(guò)設(shè)在家庭內(nèi)的控制面板、電話或連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)控智能家居的報(bào)警系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、智能信息家用電器和智能調(diào)溫設(shè)備。2．NI智能家居系統(tǒng)（HAI公司出品）：主要有三類產(chǎn)品，分別適用于普通家庭、辦公室及高級(jí)住宅?？捎糜趨f(xié)調(diào)控制這些地方的
4、照明、調(diào)溫、保安等系統(tǒng)。所有產(chǎn)品都配有內(nèi)置的串口，可用來(lái)與Internet連接。用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)控制器進(jìn)行設(shè)置。3．ALdeluxe智能家居系統(tǒng)（HAL公司出品）：它在PC機(jī)上集成了家居系統(tǒng)的所有控制，包括電燈、設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)、電話、保安系統(tǒng)、家庭影院和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等。用戶可以在任意地點(diǎn)通過(guò)聲控實(shí)現(xiàn)對(duì)這些系統(tǒng)的控制。由于HAL是通過(guò)房間里現(xiàn)有的電源線從PC機(jī)上傳送命令，用戶不需要對(duì)房間進(jìn)行重新布線。就目前國(guó)外的智能住宅建設(shè)情況而言，對(duì)于小區(qū)對(duì)外的信息平臺(tái)和對(duì)內(nèi)的封閉式智能化管理控制平臺(tái)這兩個(gè)不同的技術(shù)平臺(tái)，一般采用如下結(jié)構(gòu)：小區(qū)（住
5、宅）信息化平臺(tái)以計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)為基礎(chǔ)，而小區(qū)（住宅）管理控制平臺(tái)大都采用控制總線技術(shù)。不主張將這兩個(gè)平臺(tái)建在同一個(gè)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上主要基于以下幾點(diǎn)：1．成本問(wèn)題：小區(qū)（住宅）的控制信號(hào)大部分是簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量（比如：各類報(bào)警信號(hào)）控制。如果能夠在較低的控制總線層面上就地解決，不僅實(shí)時(shí)性好，而且成本低可靠性高。2．安全問(wèn)題：以太網(wǎng)是以普通PC機(jī)為主要對(duì)象，完成諸如辦公自動(dòng)化之類的工作為主要目標(biāo)的最放之四海而皆準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。如果以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)小區(qū)（住宅）的一切智能化管理控制，滿足24小時(shí)不間斷的工作。系統(tǒng)本身的安全性將面臨極大挑戰(zhàn)，而且
6、還需考慮信息化平臺(tái)的開(kāi)放性特點(diǎn)，系統(tǒng)也將面臨外部環(huán)境對(duì)安全性的挑戰(zhàn)。3．系統(tǒng)成熟度問(wèn)題：隨著智能小區(qū)（住宅）對(duì)智能化要求的提高不斷增加，大量的信息家電將走進(jìn)智能小區(qū)和住宅。如果未來(lái)住宅內(nèi)的全部信息家電控制仍采用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，那么多的IP地址，將使以太網(wǎng)通信發(fā)生意想不到的問(wèn)題。到目前為止，無(wú)論國(guó)外還是國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)小區(qū)上述兩個(gè)平臺(tái)均由以太網(wǎng)（全在寬帶網(wǎng)3上跑）實(shí)現(xiàn)的成功范例。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐表明，智能小區(qū)的控制平臺(tái)還是應(yīng)該采用控制總線方式解決。比如采用LonWork總線進(jìn)行智能住宅的控制。只可惜這是移植工業(yè)控制總線來(lái)作家庭控制之用，用
7、在智能小區(qū)（住宅）控制上還是有些技術(shù)過(guò)剩。為此，美國(guó)、歐洲、和日本都發(fā)展了專門用于家庭控制的家庭控制總線。在網(wǎng)絡(luò)家電的開(kāi)發(fā)上搶占了先機(jī)。因此我們應(yīng)該盡快發(fā)展和制定適合中國(guó)自己特點(diǎn)的智能小區(qū)控制和管理的家庭控制總線。1.3本課題的主要任務(wù)基于以上對(duì)網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的考察，受美的公司的委托，本課題將完成以下工作：1．研究幾種主流總線（以太網(wǎng)、CAN、Lonwork等）的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層的技術(shù)特性，分析比較各自的技術(shù)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上選擇一種面向白色家電控制信息傳輸?shù)臒o(wú)極性總線技術(shù)并予以實(shí)現(xiàn)。使傳輸速率、通信距離、負(fù)載能力、可靠性等技
8、術(shù)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。2．通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試提交該總線實(shí)現(xiàn)的全部軟硬件模塊、通信的全面技術(shù)指標(biāo)及與其它主流總線技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化結(jié)果。實(shí)現(xiàn)并提交一套該總線技術(shù)的評(píng)估軟硬件系統(tǒng)，提交與家庭局域網(wǎng)關(guān)的接口標(biāo)準(zhǔn)。2.系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)本部分首先根據(jù)家電網(wǎng)絡(luò)
