智能家居系统的几种常用通信协议探究
智能家居系统的几种常用通信协议探究
0概述
智能家居系统中，如果说通信线路是控制主机和各传感器、执行器之间沟通的桥梁，那么通信
协议就是桥梁上的交通规则，只有定义 1 套实用的、高效的交通规则，内部的沟通才会更顺
畅。
美国的斯坦福研究所于 1979 年成立了相应的研究会，并提出了家庭总线（HOMEBUS）技
术。美国电子工业协会于 1983 年组织专门机构制定家庭电气设计标准，于 1988 年编制了第一
个用于家庭住宅的电气设计标准《家庭自动化系统与通讯标准》，也称家庭总线系统标准
（HBS），在标准中明确表示，智能住宅必须具有家庭总线系统并且通过总线系统提供各种服
务。
人们对智能家居系统通信协议进行的研究，到目前为止已经取得了一些卓有成效的成果，包括
X-10、KNX、Lon Works、Zigbee 等。并且，这些成果在智能家居的发展工程中，扮演了极其
重要的作用。然而，随着时代的发展，人们生活方式的多元化，传统的智能家居系统过分单一
的功能已经无法再满足现代生活方式的需求。
1几种常用的通信协议
1.1 X-10
X-10 协议即国际标准电力载波通讯协议，是以电力线为连接介质，采用载波方式传送信号或
者指令，用于对电子设备远程控制，已广泛应用于家庭安全监控、家用电器控制和住宅仪表数
字读取等方面，具有扩展容易、功能灵活、无需单独布线等特点。X-10 由发送终端和多个接
收终端组成，它们之间通过站地址编码的方式以示区别，使用时将各个终端分别插在插座上即
可[1].
1.2 CAN
CAN 简称制器局域网络（Controller Area Network ），由德国 BOSCH 公司为汽车应用开发，是
ISO 国际标准化（ISO11898、ISO11519）的串行通信协议[1,2],它的出现不但为分布式控制系统
实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持，并且还具有易开发、成本低
等特点。目前是国际上应用最广的现场总线之一，广泛应用于汽车、计算机控制系统、嵌入式
工业控制、智能家居、楼宇自动化和医疗器械等行业中[2].
1.3 KNX
KNX 起源于欧洲，主要用于楼宇和家居的分布式总线控制技术，在的住宅和楼宇控制领域是
唯一全球性标准[3,4].KNX 是一种与制造商和应用领域相独立的总线系统，将所有的总线设备
连接到 KNX 传输介质上可以进行信息通讯。KNX 采用物理层、数据链路层、网络层、传输层
和应用层的五层技术通信模型，物理层支持射频、电力线或双绞线。KNX 采用对等网络技
术，网络上的设备理论上都能够实现相互通信，与基于主从结构的总线技术相比，KNX 面临
更多的互操作层面的问题。因此，KNX 技术定义了很详细的互操作规范，包括互操作模型和
数据点类型等，较好地解决了来自不同厂家设备的互操作问题[5].
1.4 Lon Works
Lon Works 是美国 Echelon 公司推出的现场总线技术，其核心技术是 Lon Talk 协议和神经元芯
片，神经元芯片都内嵌有Lon Talk 协议的固件，同时神经元芯片还具有通信和控制功能。Lon
Works 网络采用分布式结构，实现网络上节点相互通信[6].Lon Works 作为一种开放、互操作、
全数字的现场总线技术，以实时性好、灵活性好、可靠性高等特点，赢得了相关领域的生产
商、研究机构和用户的青睐，得到了极为广泛的应用，在智能家居中占据主导地位。它可以采
用电力线、同轴电缆、双绞线、光纤、红外线、无线电波等传输介质进行通信，并且支持多种
传输介质混合使用，采用电力线作为传输介质，不需要单独布线，具有简单、易扩展、易维护
等特性[7].
摘要：
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智能家居系统的几种常用通信协议探究0 概述智能家居系统中，如果说通信线路是控制主机和各传感器、执行器之间沟通的桥梁，那么通信协议就是桥梁上的交通规则，只有定义1套实用的、高效的交通规则，内部的沟通才会更顺畅。美国的斯坦福研究所于1979年成立了相应的研究会，并提出了家庭总线（HOMEBUS）技术。美国电子工业协会于1983年组织专门机构制定家庭电气设计标准，于1988年编制了第一个用于家庭住宅的电气设计标准《家庭自动化系统与通讯标准》，也称家庭总线系统标准（HBS），在标准中明确表示，智能住宅必须具有家庭总线系统并且通过总线系统提供各种服务。人们对智能家居系统通信协议进行的研究，到目前为止已...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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