1  引言

智能家居行业是一个跨多领域的行业，所关联的技术、产业比较多，它以家庭为单位，囊括了灯光照明、家电控制、安防报警、楼宇可视对讲以及视听多媒体等多个子系统，每个子系统的产品分属于不同的厂家，采用不同的通讯协议，相互之间通讯需要进行定制开发，系统扩展性差、升级维护难，很多项目建成后用户根本无法更新升级，只能被动的接受现有功能。这些缺点最终导致传统的智能家居只能停留在概念和试点阶段，无法大规模推广。

基于此背景下，2013年中国智能家居产业联盟(CSHIA)组织浙江大华智网科技有限公司、杭州鸿雁电气电器有限公司、TCL-罗格朗国际电工（惠州）有限公司、厦门音丽士影音科技公司、华南家电研究院、广东瑞德智能科技股份有限公司、浙江达峰科技有限公司、上海家联网络科技有限公司、厦门ABB振威电器设备有限公司等厂家，结合其他学校科研院所，制定智能家居不同厂家设备的互联互通技术方案，并进行验证与测试。

2  系统分层

整个系统分为四层，分别是设备层、子网关层、总网关层和应用层，如下图所示。

(1) 设备层

设备层包含所有的智能家居设备，如灯光、窗帘、空气净化器、空调、热水器、家用报警主机、摄像机等。

(2) 子网关层

子网关层在设备层的基础上，采用总线、无线Zigbee、电力载波、蓝牙等方式与设备进行通讯，同时遵循《中国智能家居产业联盟互联互通技术规范》的设备发现部分，对设备描述及服务描述进行统一定义。

(3) 总网关层

总网关层在子网关层的技术上，采用有线网络、无线Wifi、3G/4G等TCP/IP网络方式与子网关进行通讯，实现发现子网关、获取子网关设备信息、多种不同类型智能家居设备的控制、报警预定与通知、用户管理等功能。

(4) 应用层

应用层主要面对最终的用户、系统开发商和其他应用系统，包括用户接口、管理接口、WEB应用接口、互联应用接口。

3  互联互通联网协议

《中国智能家居产业联盟互联互通技术规范》以UPnP规范为核心，是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层传输协议TCP/UDP，用于实现不同厂家之间智能家居的设备发现、设备控制、事件通知等，如下图所示。

(1) 设备发现与描述采用采用UPnP规范，对象字典采用联盟定义。

(2) 设备控制与状态获取，提供Http Post和UPNP SOAP两种兼容的方式；

设备控制采用UPNP SOAP格式，框架如下所示：

UPNP/SOAP控制方式的特点是每次交互只能带一个控制动作。

设备控制采用HTTP POST格式，框架如下所示：

HTTP/POST控制方式的特点是一次交互可以同时下发多个控制动作；

4  互联互通联网测试

(1) 设备发现

总网关搜索到子网关的SCDP宣告，可将发现的子网关以及子网关带的子设备呈现在设备目录树中。如下图所示：

    (2) 设备控制

总网关根据子网关设备服务描述，调用服务接口，实现灯光、窗帘、空调、热水器、空气净化器、背景音乐等设备的控制。

(3) 报警事件预定

总网关根据子网关家用报警主机设备的服务描述，调用主机布撤防服务接口实现报警事件预定。

    (4) 报警事件通知 

当子网关下的报警主机发生报警时，子网关可将报警信息推送到总网关，在总网关上实现报警联动。

5  互联互通成果亮相上海展

2013年9月，中国智能家居产业联盟以及参与互联互通测试的成员单位参展上海国际智能建筑展，并展出互联互通阶段性成果，分别展出了不同厂家间的灯光控制、楼宇对讲、安防设备、家用电器、智能插座、背景音乐等系统的在联盟平台下的互联互通操作体验。

6  结论和展望

中国智能家居产业联盟互联互通联网技术实现了不同智能家居厂家设备之间的互通互控，具有强大的接入能力，可实现多种形态设备的接入，支持灵活的接入方式。而且该技术方案，具有跨平台和跨设备的特性，系统还具有可重用、易扩展、易升级的优点。同时根据本文实现的系统平台证明了方案的有效性。

随着CSHIA智能家居互联互通技术的不断成熟，必将给智能家居产业带来发展和创新，对行业发展的影响也极其深远。