信息家電控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、山東科技大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論1緒論1.1課題研究的背景和意義1.1.1課題研究的背景本課題來(lái)源于山東省教育廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目“基于嵌入式SOC智能信息家電集成電路的研究與設(shè)計(jì)”。信息家電是近幾年才提出的一個(gè)概念，其含義是將計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)融入到傳統(tǒng)的家用電器之中，使之智能化并具有網(wǎng)絡(luò)信息終端的功能，可以主動(dòng)地發(fā)布、獲取和處理相關(guān)信息，從而使傳統(tǒng)家庭信息化與現(xiàn)代信息社會(huì)“信息高速公路”的通信網(wǎng)絡(luò)緊密相連。信息家電也是一種嵌入式系統(tǒng)，但它與傳統(tǒng)信息家電的嵌入式系統(tǒng)的主要區(qū)別就在于，信息家電能夠主動(dòng)地與網(wǎng)絡(luò)交換信息，并具有智能信息處理的功能。因此，可以說(shuō)網(wǎng)絡(luò)化及智

2、能化是信息家電的靈魂[1]。信息家電最重要的特征是：它能通過(guò)Internet雙向的傳遞數(shù)字化的信息，它所替代的是PC上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽、收發(fā)電子郵件、網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻電話以及今后的網(wǎng)上交易等功能。因此目前我們能夠看到的信息家電，是使普通電視機(jī)可接收數(shù)字電視信號(hào)，能上網(wǎng)的機(jī)頂盒以及WebTV、Webphone、Web游戲機(jī)，還有各種手持式信息裝置，如掌上電腦、PDA及智能移動(dòng)電話等。信息家電還應(yīng)該繼承傳統(tǒng)家用電器簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用、耐用的特性，同時(shí)還應(yīng)具有許多新的功能。而且信息家電還應(yīng)該比普通家電的使用更簡(jiǎn)單化和智能化。比如，信息家電聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該像使用電話機(jī)一樣即插即用。此外，信息家

3、電還應(yīng)該能夠與網(wǎng)絡(luò)中其它信息終端自動(dòng)建立通信聯(lián)系，主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)獲取信息，比如網(wǎng)絡(luò)微波爐應(yīng)該能夠存儲(chǔ)許多微波爐菜譜，同時(shí)還應(yīng)該能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，從生產(chǎn)廠家的網(wǎng)站或烹調(diào)服務(wù)中心自動(dòng)下載新菜譜；網(wǎng)絡(luò)冰箱能夠知道自己存儲(chǔ)食品的種類，數(shù)量和存儲(chǔ)日期，可以提醒食品存儲(chǔ)到期和發(fā)出存量不足的警告，甚至自動(dòng)從網(wǎng)絡(luò)上訂購(gòu)；網(wǎng)絡(luò)洗衣機(jī)可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取新的洗衣程序。此外，信息家電還應(yīng)該主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)提供本身的一些有用信息，如向生產(chǎn)廠家提供有關(guān)故障并要求維修的反饋信息等?？傊?，信息家電是網(wǎng)絡(luò)上的家電，而不是PC的外設(shè)。也就是說(shuō)，信息家電本身具有一定的智能，并支持某種統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和控制協(xié)議，能夠

4、互相識(shí)別，而不必像計(jì)算機(jī)外設(shè)那樣必須受PC控制[2]。就像PC的產(chǎn)生創(chuàng)造了微軟、Intel的奇跡一樣，信息家電市場(chǎng)的產(chǎn)生無(wú)疑又帶來(lái)一次歷史性的機(jī)遇。在它面前對(duì)于每個(gè)行業(yè)都是一次新的機(jī)會(huì)，誰(shuí)抓住它，誰(shuí)就有可1山東科技大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論能創(chuàng)造奇跡[3]目前的家電正在從過(guò)去功能單一的白色家電向具有智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的信息家電過(guò)渡，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后期以來(lái)，數(shù)字化技術(shù)取得了更加迅猛的發(fā)展并日益滲透到各個(gè)領(lǐng)域。隨著Internet網(wǎng)向普通家庭生活不斷擴(kuò)展，消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通訊一體化趨勢(shì)日趨明顯，智能化信息家電產(chǎn)品已經(jīng)開始步入社會(huì)和家庭。智能信息家電由于其安全、方便、

5、高效、快捷、智能化等特點(diǎn)在21世紀(jì)將成為現(xiàn)代社會(huì)和家庭的新時(shí)尚。當(dāng)家庭綜合服務(wù)器(IntegratedHomeServer)將家庭中各種各樣的智能信息家電通過(guò)家庭總線技術(shù)連接在一起時(shí)，就構(gòu)成了功能強(qiáng)大、高度智能化的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)。在智能信息家電系統(tǒng)中視頻監(jiān)控是一個(gè)重要的組成部分，而基于目前技術(shù)比較成熟的Internet技術(shù)和現(xiàn)有的分布廣泛的Internet網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸視頻流用戶就可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地（有Internet接入點(diǎn)）監(jiān)視家中一切的目的。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)首先采集影像資料然后再把它們傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，這樣處于同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的用戶就可以在任何時(shí)候，任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)上通過(guò)Web瀏覽

6、器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)使得用戶可以在一個(gè)地方擁有一臺(tái)攝像機(jī)，卻可以在另一個(gè)地方通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)獲得這個(gè)地方的現(xiàn)場(chǎng)視訊。這些視頻資料可以經(jīng)過(guò)授權(quán)只允許特定用戶看到，也可以是在特定網(wǎng)區(qū)內(nèi)發(fā)布給大眾的公共資訊。1.1課題研究的意義課題研究的目的就是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能對(duì)家庭中的所有信息家電實(shí)現(xiàn)控制的平臺(tái)。該平臺(tái)能夠?qū)⒂脩艏彝ブ械母鞣N信息家電的狀態(tài)信息和控制信息通過(guò)無(wú)限局域網(wǎng)收集到控制中心，然后根據(jù)用戶的定制要求可以將特定的信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶的手機(jī)上，用戶也可以通過(guò)手機(jī)向控制中心發(fā)送控制信息，家庭信息家電控制平臺(tái)再將這些控制信息發(fā)送到被控家電來(lái)完成用戶的使用要求

7、。或者是用戶主動(dòng)的通過(guò)Internet廣域網(wǎng)訪問(wèn)家庭信息家電控制平臺(tái)來(lái)了解家中各種智能家電的工作狀態(tài)、發(fā)送控制信息來(lái)完成對(duì)家電的控制和訪問(wèn)。在傳統(tǒng)的信息家電控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中只是完成了各種控制信息的瀏覽和傳送，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻和音頻傳送的功能，這很大程度上限制了用戶在對(duì)家電控制上的靈活性和多樣性，其原因之一是音、視頻等多媒體影音資料對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬以及信息家電控制平臺(tái)處理器的性能和吞吐量要求都比較高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)有一定的困難，如果采用MCU＋DSP的實(shí)現(xiàn)方案雖然在功能上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)影音資料的處理和傳送，但同時(shí)也提高了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本，如何在不增加或者是增加少