基于 USB 的家電網絡

　　在基于USB 的家電網絡中，可以以菊花鏈式連接6 個USB 集線器，為多達127 臺家電設備提供接口。所有的集線器能安放在一個集線盒中，集線盒則通過控制電纜連接到設備上。這也可以由帶USB 端口、運行Windows OS 的單板機進行控制，最終將為家中每個房間配備一個家電控制臺。

　　通過USB 自動化，您在與朋友聊天的同時，可以通過PC 控制洗衣機的運行時間、衣服類型、清洗劑類型以及水溫等。您也可以為每項任務添加音頻特征，這樣當每項任務完成時，您可以在某個特定的地方（臥室、客廳、游泳池或廚房等）收到音頻提示。

　　此外，烘干機可以通過USB 自動接收指令，從洗衣機處裝入衣服，設置烘干時間，然后自動計時烘干，在每項任務成功完成后均有音頻提示。

　　通過USB 自動化，您可以在辦公桌上控制咖啡機，不僅僅是煮咖啡，還能檢測咖啡壺中還剩多少咖啡。USB 自動化甚至可以使您能煮出符合自己口味的咖啡。

　　USB 還可以使您看到冰箱內部的情況，設置特定的觸發開關來檢測剩余的牛奶、飲料、奶酪以及蔬菜量。根據這些信息，當您計劃去商場時，可以從PC 中快速匯總食品采購清單。

　　照明自動化是居家的基本需求。通過USB 自動化，能夠檢查全屋的照明情況，并通過PC 對其進行控制。

　　USB 與溫度傳感器配合使用，能夠自動控制房屋某處電風扇和空調的運行。這樣，可以使不同的房間或“區域”保持不同的溫度，以便節能。此外，電風扇和空調可以自動地分擔制冷荷合。

　　而在家庭安保方面，使用USB 自動化，可以通過PC 控制門鎖、查看門鎖狀態，在臥室就可以關閉或打開房門。

　　此外，USB 自動可視門鈴能用于防止入侵者進入房屋。USB 自動化也使您能通過PC 打開和關閉窗戶及窗簾。

　　家電USB 自動化的潛力是無窮的。采用現代技術，USB 自動化就是把家電或設備與PC 上USB 端口連接，如圖7 所示。

　　演示：基于 USB 的照明自動化

　　本演示將展示交流照明的USB 自動化，使用的是MCHPUSB.SYS，這是Microchip 開發的USB 驅動程序。此外，使用MCHPUSB.SYS 驅動程序可以通過PC 的圖形用戶界面（GUI）看到電燈的狀態。

　　演示：USB 數據記錄器

　　數據記錄，對于家電制造商驗證新產品設計，以及在向用戶發貨之前進行自動化家電設備測試，是非常重要的。

　　從消費者的角度看，數據記錄也很重要；因為，可以預見，許多未來的家電產品都將具有儲值卡激活系統，它要求用戶進行登錄以便使用家電。有了數據記錄功能，儲值卡在余額用完時，能夠將設備鎖定。

　　本演示使用Microsoft 的USBSTOR.SYS 驅動程序來操作被當作大容量存儲設備使用的PIC18F4550 單片機。USBSTOR.SYS 是Windows 操作系統自帶的大容量存儲設備驅動程序。在Microchip 的嵌入式 FAT16 文件系統的協助下，USBSTOR.SYS 驅動程序在Secure Digital. 卡上創建文件，用來記錄模數轉換數據。然后，把記錄的數據存放在SD 卡上一個叫做DATALOG.TXT 的文本文件中。

　　演示：USB 音頻視頻應用

　　本演示將展示Microchip USB PIC. 單片機播放實時音頻視頻流的能力。演示將證實PIC 器件不僅非常適用于嵌入式控制，也適用于含有音頻視頻信息的應用，如可視門鈴等。

　　超寬帶（UWB）USB的優點

　　超寬帶（Ultra Wide Band，UWB）USB 也稱為“無線USB”，它是一種短距離無線通信的推薦標準，有望在不久的將來取代藍牙技術。

　　藍牙是目前短距離無線連接的行業標準。然而，由于藍牙與Wi-Fi（802.11g 標準）使用相同的頻段，因此可能存在干擾問題。

　　另一方面，UWB 使用3.1-10.6GHz 的頻段，它的每個無線電信道均超過500MHz，美國聯邦通信委員會（Federal Communications Commission，FCC）對其有嚴格的傳送功率限制。

　　UWB 使用了極寬的頻段，同時發射功率較小，以便窄帶設備能夠檢測到信號。因此，UWB 能與其他的無線通信協議（如Wi-Fi）共存。

　　無線技術比較

　　總結

　　本文討論并演示基于USB 的家電自動化。文中說明了來自Microchip 的8 位PIC 單片機不僅能用于交流家電的控制，也完全可以用于解決數據記錄、用于需要類似音頻視流那樣的實時應用。

　　基于USB 的家電自動化具有無限的空間。預計采用USB 控制的家電產品將迅速發展。無線USB 的標準化，將促進基于USB 的家電自動化，實現高帶寬、低干擾的無線連接。