幾年前，用個人電腦（Personal computer，PC）實現(xiàn)家電自動化是一件令人望而卻步的事——它要求配置中斷請求（Interrupt Request，IRQ）、向PC 機添加額外的控制卡，以及對跳線組態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置。每當(dāng)在家電網(wǎng)絡(luò)上添加/ 刪除某個設(shè)備或家電時，都需要重復(fù)這種冗長乏味的過程。

　　近來，通用串行總線（Universal Serial Bus，USB）的使用，為家電自動化引入了一種更為簡單的實現(xiàn)途徑。采用稱為“即插即用”（plug-n-play）的簡單操作，當(dāng)家電插入PC 上的USB 端口，就會與PC 交換USB 家電參數(shù)，從而消除了對家電接口進(jìn)行設(shè)置的繁瑣工作。根據(jù)經(jīng)由USB 端口傳送至PC 的家電描述符，自動把家電配置為“就緒”狀態(tài)。此外，在家電網(wǎng)絡(luò)上添加或刪除新家電，只要將它們簡單地插拔即可。

　　本文介紹了建立在USB 基礎(chǔ)之上的、創(chuàng)新的家電自動化應(yīng)用，包括USB 自動洗衣機、烘干機、咖啡機、安保系統(tǒng)以及家電控制臺，如圖1 所示。此外，本文還以基于USB 的照明控制為例，講解了基于USB 的家電自動化的基礎(chǔ)知識。最后，本文比較了USB 和其他用于家電自動化的主流無線技術(shù)（如，ZigBee. 通信協(xié)議和Bluetooth. 無線通信協(xié)議等）的異同。

　　背景

　　隨著功能豐富的新型半導(dǎo)體器件的高速發(fā)展，同時其價格也隨之達(dá)到消費者可以承受的水平，我們正在見證一場家電行業(yè)中的自動化風(fēng)暴。在這些技術(shù)進(jìn)步中就包括了PC 上USB 的演化。

　　現(xiàn)在，我們的日常生活中方方面面都會用到PC 機。我們與周圍環(huán)境的互動，很大程度上是通過PC 機進(jìn)行控制的。類似地，如果沒有PC 機作為其中心，未來的家電自動化根本無法想象。

　　此外，從PC 的角度看，USB 使外圍設(shè)備初始化方面發(fā)生了巨大的變化，不再需要用戶與PC 機進(jìn)行交互或關(guān)注PC 機。USB 協(xié)議非常智能，它能自動檢測并驅(qū)動多達(dá)127 個連接在其總線上的設(shè)備?？梢灶A(yù)見，USB 將能夠最終控制和驅(qū)動絕大部分家電。

　　由于USB 能實現(xiàn)家電自動化，它對于最終用戶是有用的。不僅如此，對于家電制造商而言，在新產(chǎn)品測試方面，USB 也非常有用。

　　USB 的演化發(fā)展，使得家電的即插即用成為現(xiàn)實，而這促使了操作系統(tǒng)供應(yīng)商對標(biāo)準(zhǔn)USB 驅(qū)動程序提供支持。

　　比如說，Microsoft. 在其Windows. 操作系統(tǒng)（OS）的各版本中，提供了USB 驅(qū)動程序支持，支持諸如人機接口設(shè)備（Human Interface Device，HID）、通信設(shè)備類（Communication Device Class，CDC）和大容量存儲設(shè)備（Mass Storage Device，MSD）驅(qū)動程序。

　　USB 的另一項重要用途與預(yù)付費設(shè)施有關(guān)。比如說，

　　自動洗衣店可以向客戶發(fā)行洗衣卡，洗衣卡可以通過USB端口進(jìn)行讀取，從而通過USB 總線對洗衣機進(jìn)行控制。USB 總線提供了充足的數(shù)據(jù)率，用于記錄設(shè)施數(shù)據(jù)和記錄家電用電量明細(xì)。對于具有USB 總線的家電而言，這類大容量存儲USB 特別適用于數(shù)據(jù)記錄與控制。

　　USB 還可以用在家電的安全使用上。例如，父母能夠通過USB 端口對家電鎖定和解鎖，防止孩子自己開啟某些家電。這樣能讓人放心許多，在沒有監(jiān)護(hù)人的情況下，孩子無法去操作有潛在危險的家電。

　　現(xiàn)在已經(jīng)為您介紹了USB 及其可能的應(yīng)用，下面讓我們來探索一下USB 協(xié)議的細(xì)節(jié)。