人(rén)工智能(néng)家(jiā)居系(xì)統設计關(guān)鍵技術(shù)探讨

 資訊中(zhōng)心     |      2022-02-28 03:08:31    |      user


  引言
  将计算机技術(shù)、現(xiàn)代(dài)通(tòng)信(xìn)技術(shù)融入(rù)傳統的(de)家(jiā)用(yòng)電(diàn)器之(zhī)中(zhōng)産生(shēng)了(le)新(xīn)一(yī)代(dài)家(jiā)電(diàn)—信(xìn)息家(jiā)電(diàn),它(tā)是(shì)具有(yǒu)信(xìn)息訪問(wèn)、獲取(qǔ)、存儲、處(chù)理(lǐ)、聯网(wǎng)的(de)消費类電(diàn)子産品,信(xìn)息家(jiā)電(diàn)的(de)出(chū)現(xiàn)打(dǎ)破了(le)只(zhī)有(yǒu)通(tòng)过(guò)上(shàng)网(wǎng)獲取(qǔ)信(xìn)息的(de)局(jú)面(miàn),預示着後(hòu)PC时(shí)代(dài)的(de)来(lái)臨。在(zài)人(rén)工智能(néng)家(jiā)居系(xì)統設计中(zhōng)有(yǒu)幾(jǐ)个(gè)關(guān)鍵技術(shù)一(yī)直(zhí)是(shì)業界研究和(hé)讨論的(de)热(rè)點(diǎn)重(zhòng)點(diǎn),下(xià)面(miàn)笔(bǐ)者(zhě)将这(zhè)幾(jǐ)个(gè)關(guān)鍵技術(shù)列出(chū),提(tí)出(chū)自(zì)己的(de)看(kàn)法(fǎ),供大(dà)家(jiā)參考。
  家(jiā)庭內(nèi)部(bù)网(wǎng)络的(de)组建
  家(jiā)庭內(nèi)部(bù)组网(wǎng),主(zhǔ)要(yào)是(shì)解(jiě)決各(gè)種(zhǒng)信(xìn)息家(jiā)電(diàn)之(zhī)間(jiān)的(de)數據(jù)傳輸,能(néng)把(bǎ)外(wài)部(bù)連(lián)接傳入(rù)的(de)數據(jù)傳輸到(dào)相應(yìng)的(de)家(jiā)電(diàn)上(shàng)去(qù),同(tóng)时(shí)可(kě)以把(bǎ)內(nèi)部(bù)數據(jù)傳輸到(dào)外(wài)部(bù)网(wǎng)络。目前(qián)關(guān)于(yú)家(jiā)庭內(nèi)部(bù)网(wǎng)络有(yǒu)许多(duō)種(zhǒng)解(jiě)決方(fāng)案(àn),主(zhǔ)要(yào)是(shì)有(yǒu)線(xiàn)和(hé)無線(xiàn)方(fāng)式。
  有(yǒu)線(xiàn)方(fāng)式:
  ·電(diàn)子载(zài)波(bō)的(de)X-10和(hé)CEBUS;
  ·電(diàn)话線(xiàn)的(de)HomePNA;
  ·以太网(wǎng)的(de)IEEE802.3和(hé)802.3u;
  ·串行總(zǒng)線(xiàn)的(de)USB1.1、USB2.0和(hé)IEEE1394。jetson agx xavier具有(yǒu)緊湊的(de)外(wài)形規格,旨在(zài)處(chù)理(lǐ)服(fú)務(wù)机器人(rén)經(jīng)常遇到(dào)的(de)多(duō)任務(wù)處(chù)理(lǐ)型工作(zuò),包(bāo)括自(zì)主(zhǔ)導航、避障、图(tú)像和(hé)面(miàn)部(bù)識别,以及(jí)用(yòng)關(guān)节(jié)臂抓取(qǔ)。
  無線(xiàn)方(fāng)式:
  ·無線(xiàn)局(jú)域网(wǎng)的(de)IEEE802.11a和(hé)IEEE802.11b;
  ·家(jiā)庭射頻技術(shù)的(de)HomeRF;
  ·藍(lán)牙(yá)的(de)IEEE802.15;
  ·紅(hóng)外(wài)的(de)IrDA。
  家(jiā)庭內(nèi)部(bù)组网(wǎng)技術(shù)的(de)參考因素:
  ·連(lián)接对象(xiàng)的(de)複雜性(xìng)。在(zài)家(jiā)庭网(wǎng)络內(nèi)部(bù)存在(zài)着音(yīn)響、可(kě)视電(diàn)话等高(gāo)速率數據(jù)設備,冰箱(xiāng)、洗衣(yī)机、PDA等中(zhōng)速率數據(jù)設備,同(tóng)时(shí)還(huán)存在(zài)三(sān)表(biǎo)抄送、防火(huǒ)防盜報警等低(dī)速率數據(jù)設備。
  ·基于(yú)開(kāi)放(fàng)的(de)标(biāo)準。包(bāo)括技術(shù)文(wén)檔和(hé)體(tǐ)系(xì)結構的(de)開(kāi)放(fàng)性(xìng)。
  ·兼容廣泛的(de)連(lián)接技術(shù)。
  ·用(yòng)戶的(de)需求。jetson TX2 nx配有(yǒu)NVIDIA GeForce 系(xì)列GPU的(de)台(tái)式電(diàn)腦和(hé)笔(bǐ)記(jì)本(běn)電(diàn)腦带(dài)給(gěi)用(yòng)戶無法(fǎ)比拟的(de)性(xìng)能(néng),明(míng)快(kuài)的(de)照片,高(gāo)清(qīng)晰的(de)视頻回(huí)放(fàng),和(hé)超真(zhēn)實(shí)效果(guǒ)的(de)遊戲。GeForce 系(xì)列的(de)笔(bǐ)記(jì)本(běn)GPU還(huán)包(bāo)括A的(de)耗電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)技術(shù),这(zhè)種(zhǒng)技術(shù)可(kě)以在(zài)不(bù)过(guò)分(fēn)耗費電(diàn)池的(de)前(qián)提(tí)下(xià)保證高(gāo)性(xìng)能(néng)。低(dī)價、易用(yòng)、高(gāo)可(kě)靠、靈活且(qiě)可(kě)擴展(zhǎn),良好(hǎo)的(de)兼容性(xìng),支持(chí)多(duō)種(zhǒng)應(yìng)用(yòng)。
  根(gēn)據(jù)上(shàng)述技術(shù)的(de)特(tè)點(diǎn)分(fēn)析,可(kě)得出(chū)以下(xià)結論:多(duō)種(zhǒng)聯网(wǎng)技術(shù)必将在(zài)市(shì)场(chǎng)上(shàng)共(gòng)存,各(gè)種(zhǒng)內(nèi)部(bù)聯网(wǎng)技術(shù)都将找(zhǎo)到(dào)各(gè)自(zì)的(de)适應(yìng)點(diǎn)。对于(yú)娛乐(lè)應(yìng)用(yòng),如(rú)音(yīn)视頻,要(yào)求网(wǎng)络能(néng)夠提(tí)供高(gāo)带(dài)宽(kuān)、實(shí)时(shí)性(xìng)、同(tóng)步傳輸,速率达(dá)到(dào)50Mbps以{HotTag}上(shàng)的(de)USB2.0和(hé)IEEE1394是(shì)A選擇。
  对于(yú)计算和(hé)數據(jù)通(tòng)信(xìn)應(yìng)用(yòng),如(rú)微机、白(bái)色(sè)家(jiā)電(diàn)、語(yǔ)音(yīn)服(fú)務(wù)等,傳輸率要(yào)求在(zài)幾(jǐ)十(shí)kbps到(dào)幾(jǐ)十(shí)Mbps,多(duō)種(zhǒng)技術(shù)都可(kě)以滿足數據(jù)傳輸,但是(shì)無線(xiàn)技術(shù)可(kě)以避免重(zhòng)新(xīn)布(bù)線(xiàn)的(de)煩擾,因此(cǐ)是(shì)A的(de)選擇。对于(yú)家(jiā)居自(zì)动化(huà)中(zhōng)的(de)低(dī)速控制應(yìng)用(yòng),如(rú)三(sān)表(biǎo)抄送、防盜防火(huǒ)報警器等,带(dài)宽(kuān)的(de)要(yào)求在(zài)幾(jǐ)十(shí)kbps內(nèi),且(qiě)産品位(wèi)置分(fēn)散(sàn),不(bù)利于(yú)重(zhòng)新(xīn)布(bù)線(xiàn),因此(cǐ)電(diàn)力線(xiàn)和(hé)無線(xiàn)編碼技術(shù)是(shì)A的(de)選擇。
  利用(yòng)Jini技術(shù)和(hé)OSGI标(biāo)準
  家(jiā)庭网(wǎng)络是(shì)一(yī)个(gè)动态环(huán)境,當有(yǒu)新(xīn)設備加入(rù)家(jiā)庭网(wǎng)络里(lǐ),應(yìng)該能(néng)被网(wǎng)络中(zhōng)其(qí)它(tā)的(de)設備識别,同(tóng)时(shí)它(tā)也(yě)能(néng)發(fà)現(xiàn)网(wǎng)络中(zhōng)其(qí)它(tā)設備。为了(le)實(shí)現(xiàn)設備間(jiān)的(de)即插即用(yòng)和(hé)互聯,SUN公(gōng)司引入(rù)了(le)JiNi技術(shù)。JiNi的(de)目的(de)是(shì)将成(chéng)组的(de)設備和(hé)软(ruǎn)件(jiàn)構件(jiàn)聯合成(chéng)一(yī)个(gè)單
  一(yī)、动态的(de)分(fēn)布(bù)式系(xì)統,Jini基于(yú)Java語(yǔ)言,是(shì)一(yī)種(zhǒng)面(miàn)向(xiàng)服(fú)務(wù)的(de)中(zhōng)間(jiān)件(jiàn)技術(shù),運行于(yú)TCP/IP协议之(zhī)上(shàng),跨平台(tái)運行,獨立于(yú)底层(céng)操作(zuò)系(xì)統和(hé)通(tòng)信(xìn)技術(shù),設備間(jiān)可(kě)相互查詢、理(lǐ)解(jiě)所(suǒ)具備的(de)功能(néng),家(jiā)庭网(wǎng)络無需人(rén)工參與(yǔ),网(wǎng)络設置可(kě)自(zì)动完成(chéng)。由(yóu)于(yú)Jini非(fēi)常适用(yòng)于(yú)家(jiā)庭网(wǎng)络环(huán)境,目前(qián)SON
  Y、Philip
  S、Inprise等很多(duō)廠(chǎng)商都申请了(le)Jini的(de)许可(kě)證,Jini的(de)應(yìng)用(yòng)呈現(xiàn)一(yī)片欣欣向(xiàng)榮的(de)景象(xiàng)。
  開(kāi)放(fàng)服(fú)務(wù)网(wǎng)關(guān)由(yóu)IB
  M、H
  P、Philip
  S、SUN等電(diàn)信(xìn)、计算机、電(diàn)器巨人(rén)發(fà)起(qǐ),主(zhǔ)要(yào)功能(néng)是(shì)为連(lián)接Internet上(shàng)商業服(fú)務(wù)和(hé)下(xià)一(yī)代(dài)智能(néng)電(diàn)器定(dìng)義一(yī)个(gè)開(kāi)放(fàng)的(de)标(biāo)準。OSGI具有(yǒu)平台(tái)獨立、應(yìng)用(yòng)獨立、高(gāo)安(ān)全(quán)、多(duō)任務(wù)、兼容不(bù)同(tóng)局(jú)域网(wǎng)协议,和(hé)支持(chí)多(duō)種(zhǒng)設備連(lián)接技術(shù)的(de)優點(diǎn)。OSGI體(tǐ)系(xì)主(zhǔ)要(yào)组成(chéng)部(bù)分(fēn)包(bāo)括:服(fú)務(wù)网(wǎng)關(guān)、服(fú)務(wù)提(tí)供商、服(fú)務(wù)集成(chéng)商、网(wǎng)關(guān)操作(zuò)員,廣域网(wǎng)和(hé)局(jú)域网(wǎng)络及(jí)連(lián)接設備。
  家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)的(de)設计問(wèn)题
  人(rén)工智能(néng)家(jiā)居系(xì)統的(de)核心是(shì)家(jiā)庭网(wǎng)關(guān),在(zài)家(jiā)庭內(nèi)部(bù)提(tí)供不(bù)同(tóng)类型、不(bù)同(tóng)結構子网(wǎng)的(de)橋(qiáo)接能(néng)力,使这(zhè)些(xiē)子网(wǎng)內(nèi)的(de)信(xìn)息家(jiā)電(diàn)之(zhī)間(jiān)可(kě)以相互通(tòng)信(xìn);在(zài)家(jiā)庭外(wài)部(bù)通(tòng)过(guò)Internet将各(gè)種(zhǒng)服(fú)務(wù)商連(lián)接起(qǐ)来(lái)以提(tí)供實(shí)时(shí)、双(shuāng)向(xiàng)的(de)宽(kuān)带(dài)接入(rù),同(tóng)时(shí)還(huán)提(tí)供防火(huǒ)牆(qiáng)的(de)能(néng)力,阻止外(wài)界对家(jiā)庭內(nèi)部(bù)設備的(de)非(fēi)法(fǎ)訪問(wèn)和(hé)攻擊。
  ·家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)的(de)實(shí)現(xiàn):可(kě)以通(tòng)过(guò)信(xìn)息家(jiā)電(diàn)實(shí)現(xiàn),或(huò)構建A家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn),其(qí)中(zhōng)A家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)更(gèng)具發(fà)展(zhǎn)前(qián)景。
  ·家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)完成(chéng)的(de)功能(néng):家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)應(yìng)能(néng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部(bù)网(wǎng)的(de)互連(lián)、信(xìn)息存儲、設備監控、數據(jù)计算和(hé)外(wài)部(bù)网(wǎng)的(de)3W服(fú)務(wù)、网(wǎng)络安(ān)全(quán)功能(néng)。·家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)的(de)协议分(fēn)层(céng)結構:其(qí)中(zhōng)第(dì)
  一(yī)、二(èr)层(céng)的(de)标(biāo)準已頒布(bù),並(bìng)在(zài)實(shí)際應(yìng)用(yòng)中(zhōng),第(dì)三(sān)层(céng)是(shì)業界研究的(de)热(rè)點(diǎn),第(dì)四层(céng)为應(yìng)用(yòng)程序层(céng),可(kě)根(gēn)據(jù)功能(néng)的(de)強(qiáng)弱(ruò)進(jìn)行定(dìng)制,第(dì)五(wǔ)层(céng)是(shì)UI层(céng),包(bāo)括手(shǒu)动開(kāi)關(guān)、遙控接口、通(tòng)用(yòng)软(ruǎn)件(jiàn)接口等,它(tā)的(de)簡單易用(yòng)直(zhí)接影響到(dào)人(rén)工智能(néng)家(jiā)居系(xì)統的(de)性(xìng)能(néng),目前(qián)還(huán)沒(méi)有(yǒu)統一(yī)的(de)标(biāo)準。英伟达(dá) nan收(shōu)購A图(tú)形芯片廠(chǎng)商3dfx之(zhī)前(qián),NVIDIA奠定(dìng)自(zì)己A之(zhī)路(lù)的(de)A,到(dào)了(le)A2时(shí)代(dài),128位(wèi)核心、支持(chí)AGP4X、支持(chí)32M显存,这(zhè)些(xiē)特(tè)性(xìng)都为GeForce系(xì)列的(de)成(chéng)功奠定(dìng)了(le)基礎。
  家(jiā)庭网(wǎng)關(guān)的(de)软(ruǎn)件(jiàn)設计
  其(qí)中(zhōng)實(shí)时(shí)操作(zuò)系(xì)統是(shì)整个(gè)软(ruǎn)件(jiàn)系(xì)統的(de)核心,它(tā)負責進(jìn)程調度(dù)、存儲管(guǎn)理(lǐ)、設備管(guǎn)理(lǐ)、實(shí)时(shí)監控,並(bìng)提(tí)供藍(lán)牙(yá)、IEEE1394ADSL等硬(yìng)件(jiàn)設備的(de)驅动程序。在(zài)實(shí)时(shí)操作(zuò)系(xì)統层(céng)之(zhī)上(shàng)可(kě)以包(bāo)括TCP/IP模块(kuài)、嵌入(rù)式數據(jù)庫、中(zhōng)文(wén)环(huán)境模块(kuài)、图(tú)形界面(miàn)等。API接口設计包(bāo)括各(gè)種(zhǒng)中(zhōng)間(jiān)件(jiàn)软(ruǎn)件(jiàn)的(de)設计。为滿足用(yòng)戶需要(yào),可(kě)設计出(chū)各(gè)種(zhǒng)應(yìng)用(yòng)程序,如(rú)DVD播放(fàng)器、浏覽器、家(jiā)庭安(ān)防、三(sān)表(biǎo)抄送等,以實(shí)現(xiàn)家(jiā)庭安(ān)防和(hé)娛乐(lè)的(de)目的(de)。
  家(jiā)庭网(wǎng)络中(zhōng)應(yìng)用(yòng)代(dài)理(lǐ)體(tǐ)技術(shù)
  网(wǎng)络家(jiā)電(diàn)的(de)低(dī)成(chéng)本(běn)、高(gāo)質(zhì)量(liàng)和(hé)高(gāo)可(kě)靠性(xìng)是(shì)人(rén)工智能(néng)家(jiā)居系(xì)統設计成(chéng)功的(de)重(zhòng)要(yào)条(tiáo)件(jiàn),代(dài)理(lǐ)體(tǐ)技術(shù)是(shì)这(zhè)一(yī)方(fāng)面(miàn)的(de)成(chéng)功應(yìng)用(yòng)。
  可(kě)以在(zài)家(jiā)居服(fú)務(wù)器中(zhōng)運行代(dài)理(lǐ)體(tǐ),以不(bù)同(tóng)的(de)私有(yǒu)互聯协议連(lián)接到(dào)采用(yòng)不(bù)同(tóng)技術(shù)構成(chéng)的(de)网(wǎng)络。並(bìng)将整个(gè)控制算法(fǎ)分(fēn)解(jiě)成(chéng)針(zhēn)对不(bù)同(tóng)情(qíng)況的(de)控制代(dài)理(lǐ),每个(gè)代(dài)理(lǐ)的(de)任務(wù)簡單明(míng)确,當需要(yào)一(yī)个(gè)代(dài)理(lǐ)时(shí),才把(bǎ)它(tā)傳到(dào)被控制的(de)設備上(shàng),故所(suǒ)需內(nèi)存空(kōng)間(jiān)非(fēi)常小。
  結語(yǔ)
  目前(qián)關(guān)于(yú)人(rén)工智能(néng)家(jiā)居系(xì)統的(de)研究和(hé)設计方(fāng)案(àn)提(tí)出(chū)很多(duō),仍有(yǒu)许多(duō)問(wèn)题尚待解(jiě)決,如(rú)沒(méi)有(yǒu)統一(yī)的(de)互操作(zuò)規範,网(wǎng)络的(de)集成(chéng)比較複雜,对家(jiā)庭用(yòng)戶接口的(de)規範缺少(shǎo)研究,但随着相關(guān)技術(shù)不(bù)斷進(jìn)步,它(tā)必将向(xiàng)着調度(dù)智能(néng)化(huà)、靈活性(xìng)和(hé)互操作(zuò)性(xìng)方(fāng)向(xiàng)發(fà)展(zhǎn),從而(ér)進(jìn)入(rù)尋常百(bǎi)姓家(jiā)。