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| 智能住宅中的信息家电 | |||||
收集整理：佚名 来源：本站整理 时间：2009-01-10 12:28:55 点击数：[]  |
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多又缺乏统一标准，从而使得这些微控制器的硬件结构和指令系统各不相同，造成各类家用电器或智能装置无法象PC机那样通过标准的硬件接口及接口软件直接接入Internet网络。必须采用其它的途径。 31 Webchip 实现信息家电的方法之一是在家用电器中内置一块Web接口芯片Webchip，将其作为智能装置连接到Internet网上的"桥梁"。Webchip是独立于各种微控制器MCU的专用网络芯片，通过标准的输入输出口，可与所有的微控制器相接。这样，微控制器可以通过Webchip接收并执行经由Internet远程传来的命令，或将一些数据交给Webchip发送出去，这样就将Internet技术延伸到了一个更广阔的应用领域。可以说，Internet使21世纪的地球披上了一层"神经网络"，Webchip则使这个"网络"中的"神经末梢"不再仅仅是清一色的PC机，而是增添了无数的智能终端。 家用电器中的微控制器是微处理器CPU芯片并集成了若干外围电路的单片机，它们的运算速度和系统资源根本无法运行复杂的Internet网络协议TCP／IP。事实上，各类家用电器接入网络只需要传送简单的命令或数据，并不需要复杂的功能，但实现成本要低。Webchip既能满足这些功能又有最低的价格，因此是连接家用电器与Internet的理想桥梁。 家用电器采用Webchip接入Internet的网络结构如图2上半部分所示，Webchip通过标准的SPI串口与家用电器的单片机相连接，又通过一个称之为Gateway的网关与网络连通。这样，冰箱、空调、洗衣机、微波炉、电饭煲和电热器等各种家用电器只要在其中内置一块Webchip就能将它们连接到Internet网，实现智能化，这将带来二方面的好处。一方面，使用者可通过手机、个人数字助理和PC上的Web浏览器对它们作远程控制；另一方面，家电制造商可通过Internet对售出的产品进行监控，如果出现故障，它们会自动发出维修请求信号，并指出故障部位，从而使售后服务更为迅捷。Transmeta公司推出的神秘芯片Crusoe，以其优异的性能和极低的耗电量在信息家电领域引起轰动。 32 嵌入式芯片 在消费类电子产品中，将嵌入式CPU芯片嵌入到各类设备中，是单片机技术与消费类电子产品技术充分结合的一种表现形式。同时也将嵌入式操作系统固化在其中，通过运行针对系统编写的应用程序来对装有嵌入式芯片的设备进行控制和管理，以使该设备具有相当的智能。要想将Internet上的TCP／IP通信协议移植到以MCU为核心的嵌入式系统上，最理想的解决方案是采用嵌入式Internet网络技术。这种网络结构如图2下半部分所示。 与Webchip方案类似，嵌入式Internet网络中有一个被称为EmGateWay的网关，它可以是一台以Windows操作系统为平台的普通PC机，它支持复杂的TCP／IP协议并能提供http服务，从而允许客户通过网络浏览器来远程访问它，这使得它象Internet服务器；另一方面，EmGateWay通过RS232、RS485、现场总线CAN等轻量级网以及Modem、RF、IrDA等方式，将多个嵌入式设备或智能家电连接在一起，并担当TCP／IP和下级网之间有关协议的转换任务，这又使它像Internet网关。EmGateWay及其相关技术已是一个标准化了的技术，全球著名的Motorola、AT＆T、Philips、Hitachi等厂商都已宣布支持这一标准。 同样也需有网络芯片iChip，用于解决EmGateWay与嵌入式设备间的连接问题，iChip是一个低成本的8位或16位芯片，其内部固化了能技术各种轻量级总线网络协议的软件，它通过标准的SPI串口与嵌入式设备或智能家电的MCU相连接。当你在远方通过Internet向自己家中某个智能家电发出一个控制命令时，信息通过电话网、EmGateWay和iChip传达到这台智能家电，它只需遵命行事。如果这台智能家电要向维修中心报告一个故障命令，这只需将信息发送给iChip，其它的事则由iChip、EmGateWay和Internet来完成了。 决定信息家电功能和性能的主要因素在于它所使用的操作系统。微软公司推出了可裁减、可定制的嵌入式操作系统开发平台Windows Embedded,专门为嵌入式应用提供灵活方便的开发工具。最新推出的有Windows CE3.0 、Windows CE Platform Builder3.0和Windows2000 Server Appliance Kit等。另外，Linux这一自由软件的明珠已经相当成熟，在桌面和服务器领域足以和Windows相抗衡，Linux的最大特点是它的源代码是完全开放的，除价格极为低廉外，它支持大多数常见的CPU,其中包括广泛用于信息家电的MIPS和StrongARM在内。现在使用嵌入式Linux的信息家电产品，无论从功能和价格上都可以使用Windows CE或Palm的同类产品相比美。 同样，MobileLinux的推出更激起人们对用于信息家电嵌入式系统的热潮。网虎Xlinux公司开发出100K字节级的嵌入式操作系统QUARK(夸克)和总容量不到2MB的嵌入式Linux，已经在Intel公司新推出处理器芯片StrongARM上获得成功的应用，从而可让用户随心所欲地上网了。 33 单片系统芯片(SOC) 真正的SOC虽然还没有登场，但已在姗姗走来。SOC在一片硅片上集成有CPU和高密度逻辑电路，再加上模拟和混合信号电路、存储器和通信电路，有的SOC甚至还包含电子学以外的功能。
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