基于USB的家电自动化

　　几年前，用个人电脑（Personal computer，PC）实现家电自动化是一件令人望而却步的事——它要求配置中断请求（Interrupt Request，IRQ）、向PC 机添加额外的控制卡，以及对跳线组态进行恰当的设置。每当在家电网络上添加/ 删除某个设备或家电时，都需要重复这种冗长乏味的过程。

　　近来，通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）的使用，为家电自动化引入了一种更为简单的实现途径。采用称为“即插即用”（plug-n-play）的简单 *** 作，当家电插入PC 上的USB 端口，就会与PC 交换USB 家电参数，从而消除了对家电接口进行设置的繁琐工作。根据经由USB 端口传送至PC 的家电描述符，自动把家电配置为“就绪”状态。此外，在家电网络上添加或删除新家电，只要将它们简单地插拔即可。

　　本文介绍了建立在USB 基础之上的、创新的家电自动化应用，包括USB 自动洗衣机、烘干机、咖啡机、安保系统以及家电控制台，如图1 所示。此外，本文还以基于USB 的照明控制为例，讲解了基于USB 的家电自动化的基础知识。最后，本文比较了USB 和其他用于家电自动化的主流无线技术（如，ZigBee. 通信协议和Bluetooth. 无线通信协议等）的异同。

　　

　　背景

　　随着功能丰富的新型半导体器件的高速发展，同时其价格也随之达到消费者可以承受的水平，我们正在见证一场家电行业中的自动化风暴。在这些技术进步中就包括了PC 上USB 的演化。

　　现在，我们的日常生活中方方面面都会用到PC 机。我们与周围环境的互动，很大程度上是通过PC 机进行控制的。类似地，如果没有PC 机作为其中心，未来的家电自动化根本无法想象。

　　此外，从PC 的角度看，USB 使外围设备初始化方面发生了巨大的变化，不再需要用户与PC 机进行交互或关注PC 机。USB 协议非常智能，它能自动检测并驱动多达127 个连接在其总线上的设备。可以预见，USB 将能够最终控制和驱动绝大部分家电。

　　由于USB 能实现家电自动化，它对于最终用户是有用的。不仅如此，对于家电制造商而言，在新产品测试方面，USB 也非常有用。

　　USB 的演化发展，使得家电的即插即用成为现实，而这促使了 *** 作系统供应商对标准USB 驱动程序提供支持。

　　比如说，Microsoft. 在其Windows. *** 作系统（OS）的各版本中，提供了USB 驱动程序支持，支持诸如人机接口设备（Human Interface Device，HID）、通信设备类（CommunicaTIon Device Class，CDC）和大容量存储设备（Mass Storage Device，MSD）驱动程序。

　　USB 的另一项重要用途与预付费设施有关。比如说，

　　自动洗衣店可以向客户发行洗衣卡，洗衣卡可以通过USB端口进行读取，从而通过USB 总线对洗衣机进行控制。USB 总线提供了充足的数据率，用于记录设施数据和记录家电用电量明细。对于具有USB 总线的家电而言，这类大容量存储USB 特别适用于数据记录与控制。

　　USB 还可以用在家电的安全使用上。例如，父母能够通过USB 端口对家电锁定和解锁，防止孩子自己开启某些家电。这样能让人放心许多，在没有监护人的情况下，孩子无法去 *** 作有潜在危险的家电。

　　现在已经为您介绍了USB 及其可能的应用，下面让我们来探索一下USB 协议的细节。