现代生活与H-Bus智能家居系统

　　当人类进入二十一世纪，随着社会的与发展，人们认识到信息、时间、生命的重要性，生活的质量要求也越来越高，新新人类的生存意识已不再是活着而是丰富多彩的生活。在有限的生命里运用现代科技使自己生活得更充实、更有意义是现代人的共同愿望。随着经济收入的增加，财富的积累，居家的安全及自动化已是每一户家庭所关注的大事。目前在我国家庭自动化的概念已开始为人们所接受，一些欧美著名的家庭自动化标准，例如LonWorks、CEBus和X-10等都先后进入我国，对我国在该领域的技朮发展起到积极的作用，有些亦事实上成为我国在家庭自动化方面的标准。与此同时，我国有不少机构和厂家亦积极参与，提出了许多有建设性的构想，并推出相关的产品，使发展商、系统集成商们和广大的用户都有了更多的选择，逐步形成一个百花齐放的局面。“H-Bus智能家居系统”是集国内外同类产品所长，本着功能全面、外型美观、经济实用和人性化的理念推出的，适合世界潮流发展的新一代智能家居系统。

　　一.  家庭自动化的历史和现状

　　家庭自动化技术早在七十年代便开始流行于美国，当时最有代表性的产品是X-10，其后美国的Echelon和EIA又相继推出LonWorks和CEBus，并最后都成为美国电子工业协会（EIA）的家庭自动化网络标准。这些标准所采用的传输媒介虽然不尽相同，但无一例外都采用了控制网络的技朮，并制订了一个统一的通信协议，通过该通信协议，网络系统中的各个设备可实现资源的共享。控制网络因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。到99年底，X-10产品的销售已超过一亿个，在美国便有超过400万个家庭使用。LonWorks亦被广泛应用于家庭自动化、建筑自动化及工业自动化方面，至98年中，全球安装LonWorks的节点（Node）数目已超过500万个。

　　然而X-10产品在我国的应用并不多，究其原因可能是X-10产品不太适合国内使用。例如反应速度慢（在60赫芝供电系统中，传送一个指令需时0.883秒），抗干扰性能差（这是由于信号载波在电力线中传送造成的，在我国这个问题比较严重）等，这都给X-10在我国的推广应用带来困难。这些问题在美国同样亦存在。CEBus的抗干扰能力比X-10强，控制功能亦十分丰富，成为X-10的最大挑战者。但由于CEBus接口技术比较复杂，价钱亦比较贵，因此使用CEBus产品的用户亦较少，CEBus在中国的应用并不多见。

　　相对而言，LonWorks在国内的某些领域则具有很高的知名度，LonWorks是由美国Echelon公司耗巨资，于1990年12月开发成功的全分布式智能控制网络技术，参与研究开发的人员多达700人。Echelon的创办人为Mike Markkula，他亦是苹果计算机的主要创办人之一。尽管LonWorks是EIA定义的家庭网络标准，而在中国则主要用于工业和楼宇方面，在家庭和小区领域的应用则要逊色一些。主要原因恐怕是价钱还未能为普通家庭所接受。LonWorks最大的优点是开放性、分散性和互换性，一个具有LonMark标志的节点（Node）可以互操作（Interoperability）亦可以互替换，但这是有条件的，要达到这个目的，必须尽量把产品细分，增加控制器变量的种类，简化及固定操作流程等，这又不可避免地增加控制节点的数量从而增加了系统的成本。在家庭自动化中最基本的操作应该是电器的开关控制，而最方便可行的方法是使用遥控插座，例如美国的Leviton便生产一款有LonMark标志的插座，但其价钱相当贵。于是国内的一些LonWorks产品开发厂家便另辟蹊径，在功能上来一个大集成，例如将Neuron芯片在外围上尽量扩展，或者用一般的微处理器作控制部件，用Neuron芯片作通信部件，设计成类似多功能控制盒之类的产品。这个方法可以起到降低成本、增加功能的作用。但这类产品一般没有互操性和互换性，很能申请到LonMark标志。

　　纵观上述几类家庭自动化网络技术都是各有其特点，但没有哪一个能完全适合中国普通家庭使用，市面上可供选择的产品亦非常有限，这些因素或多或少地影响了这些技朮在国内家庭自动化领域的进一步普及和应用。

　　二.  H-Bus的结构及技术特点

　　和LonWorks一样，H-Bus智能家居系统是一种全分布式的现场总线产品，该产品具有双向通信能力，以及互操作性和互换性，其控制部件都可以编程。该系统采用双绞线总线结构，各网络节点可以从总线上获取供电（12-24V/DC），亦通过同一总线实现节点间的无极性、无拓扑逻辑限制的互连和通信。H-Bus的信号编码方式与LonWorks相似，信号传输速率和系统容量则与CEBus一样，分别为10KBPS和4G。
在实践中，H-Bus智能家居系统有很多不同的编程手段可供用户选择，其中包括先在计算机上整体编程然后再下载到系统中的方法，这里就不多介绍了。从用户的角度来说，H-Bus似乎很简单（任意接驳），很灵活（具有智能），功能很强（一点多控，集中控制），有互操作性（要先编程）和互换性（要再编程）。为了实现上述目的，H-Bus总线解决了很多技术难题，例如信号与直流混合传输问题；无极性接驳问题；混合拓扑布线问题；信号优先权问题；无屏敝工频干扰问题等等。对这些问题H-Bus总线都有其独到的解决方案，因编幅所限，这里就不介绍了。值得一提的是，对于总线系统最基本的问题，即信号传输过程中的数据冲撞问题，H-Bus有新的突破，它是在以太网所使用的CSMA/CD信号传输控制技术的基础上作了关键性的改进，使各节点可以实现无冲撞的多节点随机数据传输，这项技术进一步提高了系统的通信效率和数据的可靠性。

　　三.  H-Bus智能家居系统的应用及产品特点

　　从上述我们可以看到，H-Bus是对现有现场总线技术作出改进后推出的一个家庭总线技术，其目的是使总线技术简单化和实用化，以方便设计及生产出符合我国国情的，能为普通百姓家庭接受的智能家居产品。下面我们就来看看该产品的特点。

    与H-Bus总线兼容的产品都具有“H-Bus Compatible”标志，具有该标志的产品都具有互操性和互换性，可以任意组合使用。由于H-Bus总线的接口相对简单，人们甚至可以把H-Bus总线的技术应用到电工产品例如开关插座之中，给这些家庭中最古老而又用得最多的电工产品带来新的意义。例如H-Bus智能开关插座，可以用一个开关控制多个灯光电器，而同一个灯光电器又可以在不同地方用不同的开关去控制，即是可以编程和联动，非常有趣。同时这些开关插座可接受其它H-Bus总线产品例如定时器、遥控器的控制，以及电话、电脑的控制，非常方便灵活，而价钱又在普通家庭可接受的范围之内。

    目前在市面上的H-Bus总线产品已有很多类，而且会越来越多。下面将简单介几种，使人们对该类产品有个初步的认识：

    1、基本控制产品，主要包括总线电源供应器、无线遥控接口、电话遥控接口、电脑控制接口、以太网（TCP/IP）接口、安防控制和安防报警接口等，这些产品是H-Bus总线系统的基础，为其他H-Bus总线控制产品提供一个接口平台。如果用户在房子装修时把这几个产品考虑在内并按一定的要求布线，那么这个家居智能化的将来便有了保障，因为住户可以随时根据自己的预算来增加控制的内容，从而可以实现有计划有步骤的系统扩展和升级。

    2、灯光控制产品，以轻触式电子开关／调光器为代表。这一类产品有一个特色就是其外观尺寸与常规开关相似，可以直接替换原有的开关便可实现照明系统的智能化改造，可以调光，也可以遥控，更可以用来产生不同的灯光组合以满足不同的照明需要。万一个别电子开关有故障，所受影响的也仅仅是该开关所连接的那一部分，即使没有备用产品也可以换回原来的开关便可恢复原来的功能，实现手动操作。

　　3、电器控制产品，这类产品即是前面所提到过的可控插座。与电子开关／调光器相似，该类产品也可以通过直接替换原有的插座来实现对电器控制的智能化改造。将电饭锅、热水炉、洗衣机等电器的电源接在该插座上，用户便可以通过电子开关、遥控器或电话等来控制这些电器，非常方便。该可控插座分自动和手动两种操作方式，万一系统失灵，亦可以用手动去操作。

　　4、红外控制产品，这类产品主要用于控制空调机、电视机、DVD机等本身带有红外遥控器的家电，它具有红外信号的学习和记忆功能，可以将原遥控器的信号读入并保存起来，从而可以通过连接在H-Bus上的设备（包括控制面板、定时、遥控、电话、互联网等）实现对空调机的开、关、模式、温度等操作，以及对电视机、DVD的开/关、音量调节、频道选择、播放、停止等操作。　

　　5、安防控制产品，这类产品主要包括人体红外传感器，煤气泄漏传感器，烟雾火灾传感器和多功能报警器等。这些产品的安装和使用比其他同类产品都要简单，因为有H-Bus总线兼容标志，可以直接连接于在总线之上，并可利用基本系统中的电话遥控／IP接口和其他报警接口实现远程报警。另外，通过基本系统中的安防控制接口，普通的传感器也可以用在H-Bus总线系统之中。

    其实还有很多其他的控制产品可供选择，例如H-Bus万用遥控器，除了可以控制电视机、录影机和音响设备之外，还可以控制家中所有的H-Bus设备，起到集中控制的作用；又例如H-Bus定时器，可以设定15组时间，足能够为家里的H-Bus总线控制产品制定一个详细的执行时间表，例如早上六点钟开灯，六点十分开电视，六点二十分煮咖啡，六点三十分开多士炉等，一切都可以由用户设定。另外还有一些用于建立小区网络的设备，例如H-Bus路由器和H-Bus网关等。而目前正在开发的产品有H-Bus三表、H-Bus可视对讲等。至于H-Bus空调机和其他一些H-Bus兼容家电的合作开发也在洽谈之中，相信在不久的将来，会有越来越多的H-Bus兼容产品投放市场。

　　H-Bus智能家居系统的出现对我国家庭自动化行业无疑是件值得庆贺的事情，最少可以给用户多一个选择。H-Bus智能家居系统是一个新事物，要人们广泛认识和使用，或许需要一定的时间。您若是发展商，当您了解了H-Bus智能家居系统的优异性能、经济价位、豪华典雅的外观，采用它就会成为您楼盘的卖点；您若是使用者，该系统强大的功能会令您真正领略到完全时尚的家居智能化、现代化。随着经济的发展，人们生活水平的提高，以及对家庭自动化认识的加深，H-Bus智能家居系统将会走向千家万户，成为人们日常生活中不可缺少的一部份。