基于虚拟仪器的智能家居系统设计与实现

针对目前智能家居系统发展中存在的一些弊端，分析了智能家居系统的整体设计方案，依托NI公司LabVIEW软件和ELVIS II硬件平台完成了智能家居系统的软硬件设计，并对系统进行功能和可靠性测试，验证结果表明系统功能满足设计要求，且具有友好的人机交互界面、便于功能拓展，为快速搭建智能家居系统提供了很好的借鉴。

智能家居，融合了计算机、通讯、网络和自动控制等多项技术，具有安全、便捷、智能和人性化等诸多优点，能够满足人们对高品质家居环境的追求，已经成为未来家居发展的必然趋势[1] [2]。目前，具有代表性的智能家居系统主要有以下几种[3]-[5]： 1) NEYWELL 公司的智能家居系统：通过家庭终端智能控制温度调节设备、照明设备、电视、冰箱等家用电器。

2) HAL 公司的NI 智能家居系统：可实现网络连接与控制，借助专用软件实现家用电器的远程设置与控制。可为不同家庭开发不同类型的智能家居系统。

3) HAL 公司的ALdeluxe 智能家居系统：基于家庭固有的电源线网络实现计算机与控制终端的通信连接，完成控制命令的下达，从而实现智能家用电器设备的控制。

4) Vantage公司的Vantage家居自动化系统：系统配套的产品比较丰富， 产品之间具有良好的兼容性， 根据用户需求可以进行灵活配置，具有较高的性价比。

5) LG 公司的LG HomNet 智能家居系统：向用户提供远程服务，用户可以通过多种方式进行联网控制，不仅可以在室内利用局域网而且可以在室外联网实现智能控制。

尽管国内外已经出现了各种类型的智能家居系统， 但也难以掩盖发展中存在的弊端[6]， 主要表现在： 1) 行业标准欠缺：目前尚无统一规范的行业标准，尤其是具有权威性的国际标准； 2) 技术封锁：各公司对技术实行严格保密和封锁，缺乏技术交流，影响行业健康发展； 3) 兼容性差：目前该领域各自为营，各自标准和通信连接不甚相同，相互之间的兼容水平较低。

鉴于智能家居发展过程中存在的问题，本文结合虚拟仪器在兼容性方面的优势，开发基于虚拟仪器的智能家居系统。

2. 系统总体设计 网络高速化、连接无线化以及系统嵌入化是智能家居发展的三大方向，其发展主要依托网络技术、无线通信技术以及嵌入式系统的不断创新。智能家居系统将跨入后计算机时代[7]。

未来的智能家居系统将有更大的发展空间， 仅仅依靠移动终端设备就能实现对智能电器设备的操控， 图1 所示为智能家居系统的拓扑结构。

如图1 所示网络连接能够将众多家用电器以及数字化设备连接起来组成家庭局域网络，通过个人计算机、PDA 或其他移动终端设备进行远程监控，实现家居的智能化[8] [9]。