家庭自动化

一、家庭自动化时代的来临
　　随着电子技术的发达，消费电子产品（Consumer Electronics）已与资讯（Computer）、通讯（Communication）二项产品的技术结合在一起，成为目前所通称的3C产品，并使家用电子电器产品步向家庭自动化（Home Automation）的方向。

　　家庭自动化系指利用微处理电子技术，来集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如照明灯、咖啡炉、电脑设备、保全系统、暖气及冷气系统、照明系统、视讯及音响系统等。家庭自动化系统主要是以一个中央微处理机（Central Processor Unit,CPU），接收来自相关电子电器产品（或外界环境因素之变化，如太阳上升或西下等所造成的光线变化）的讯息后，再以既定之程序发送适当之讯息给其他电子电器产品。中央微处理机必须透过许多介面（Interface）来控制家中的电子电器产品，这些介面可以是键盘，亦可以是触摸式荧幕、按钮、电视荧幕、电脑、电话机、手动遥控器等；消费者经由介面来发送讯号至中央微处理机，或接收来自中央微处理机的讯号。

　　家庭自动化的运用极广，例如当一个人在冬天时由外面归来，在进入家中的前廊时，感应器因为侦测到人体移动而发出讯号，自动打开前廊的照明，并自动启动家中的暖气系统；或是在早上7点时，由家中的电子时钟发出讯号，让咖啡炉自动煮咖啡，卧室的窗帘自动打开，雷射音响自动演奏优美的旋律等。

　　依据美国该行业之专业顾问公司Parks Associates的统计资料显示：1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，在美国治安日益恶化的情况下，预估未来五年内，家庭自动化的市场年平均成长率为8%。Parks公司的资料亦显示：1995年，美国一个家庭要装置家庭自动化设备的平均费用（含设备及人工）在7000至9000美元之间。

有源系统：

二、家庭自动化的控制规格
电子电器产品需要一套控制规格，以便使不同厂商制造出来的产品具有共容性，让不同公司所制造出来的产品均能连接在一起，而且均能透过中央微处理机而相互发送与接收讯号。

　　如果没有制定一套共同遵循的控制规格，则消费者在购置电子电器产品时将无所适从。例如家中的110伏特电器出线盒之插座，制造厂商间如果没有经过协调，则插座的插孔可以设计成任何形状，在这种情形下，可以想像到消费者所购置的电子电器产品之插头，不一定能够适用于家中的插座，所以需要一套控制规格来使各个制造厂商有所遵循的模式。

　　家中的电子电器产品如能使用相同的控制规格，就能够相互连接，并且能共用一条线路和中央微处理机互动沟通，如此也能够降低系统程式软体的成本，在购置新电子产品时亦可使用原来的线路，不必再大费周章的在墙壁或地板中去安装新线路。

　　美国家庭自动化的控制规格，是全球过去数十年来由这个领域的工程师，依据其工作经验规划出初步的控制规格，再进一步以策略联盟的方式，共同制订出一套大家同意共同遵循的控制规格。目前美国在控制规格的制订上，较具规模及知名度的组织有三个：X-10、CeBus及LonWorks。
（一）X-10
　　 Pico Electronics Ltd.是全球第一家研发出简单型计算机用集成电路的公司，在1976年时，该公司已在代号为X-1至X-9的几个计划中研发出许多计算机用的集成电路；当时该公司的新研发计划为：在不必另行架设新线路的情况下，如何利用既有线路来控制家中的灯饰及电子电器产品，并将该计划命名为X-10。

　　 X-10计划是全球第一个利用电线来控制灯饰及电子电器产品，并将其商业化的成功模式；Pico Electronics Ltd.成功的发展出该项技术，并将该技术售予当时著名的BSR音响公司。X-10是以60赫兹（或50赫兹）为为载波，再以120千赫兹的脉冲为调变波（Modulating Wave），发展出数位控制的技术，并制订出一套控制规格。

　　 X-10模组于1978年由Sears引进美国，Radio Shack则于1979年开始贩卖该模组系列产品；BSR音响公司在1990年结束营业，X-10模组的先前研发人员将该项技术买下来，并在美国成立新公司，公司名称及其产品系列均以X-10命名。今日，X-10在美国不仅是一家公司，亦是家庭自动化控制规格的一种名称。美国许多大公司如Radio Shack、Stanley、Leviton、Honeywell均销售X-10公司的产品，全美国约有400万户家庭使用X-10产品。

　　 X-10公司制造了一系列的家庭自动化产品，如照明开关、遥控器、保全系统、电视机控制介面、电脑控制介面、电话反应器（Telephone Responder）等。许多美国的家庭自动化产品制造商，亦采用X-10控制规格来生产其产品，X-10控制规格遂成为当今美国家庭自动化控制规格的主要领导者。

（二）CeBus
　　 1984年，美国电子工业同业公会（Electronics Industry Association, EIA）认为X-10家庭自动化控制规格并不能满足现代生活的需要，因而结合其大型规模之会员厂商，在1990年制定出另外一套家庭自动化控制规格的初步草案，并命名为CeBus（Consumer Electronic Bus）,CeBus于1992年正式问世。

　　由于美国电子工业同业公会的会员遍布全美国，因此CeBus已成为X-10的最大挑战者，至于鹿死谁手，则仍需数年之观察始可揭晓。美国电子工业同业公会拥有CeBus的商标，但在CeBus步出实验室走向市场时，改由一个名为CIC（CeBus Industry Council）的非营利机构来主导，目前CIC对于厂商使用CeBus商标并无任何限制，但将来计划成立一非营利实验室，对于将使用CeBus商标的电子电器产品予以测试，并收取测试费用及CeBus商标使用年费。

　　 CIC有许多成员为具有高知名度的厂商，如Microsoft、IBM、Compaq、Corp、AT&T Bell Labs、Honeywell、Panasonic、Sony、Thomson、Leviton、Pacific Gas & Electric等公司，目前的会员年费视厂商规模、性质等条件，而收取300至10000美元之费用。

　　目前CeBus的集成电路控制晶片均授权予Intellon Corporation生产，由该公司将CeBus集成电路售予美国厂商，并指导相关之技术。

（三）LonWorks
　　 LonWorks是由一家名为Echelon Corp.的公司所制定之家庭自动化控制规格，该公司成立于1990年，主要的股东为Motorola与Detroit Edison等公司。

　　 LonWorks主要是由一片名为Neuron的集成电路来完成其功能，该集成电路目前授权Motorola 与Toshiba两家公司生产，并以Neuron可以装置于任何消费电子性产品，以达成家庭自动化之目标为其诉求重点。1994年，Echelon公司特别成立一个名为消费群（Consumer Group）部门，来推动Neuron装置于消费电子性产品的生意。

　　当初参与研发Neuron的公司（如Honewell、Detroit Edison、IBM、Microsoft、Leviton等），成立了一个名为Lonmark Interoperability Association的组织，以Lonmark为LonWorks控制规格的标志。该组织主要是负责推动生产家庭自动化产品的厂商来申请使用Lonmark的标志，并进行测试及认证之工作。

无源系统：

三、家居布线标准（TIA／EIA 570-A）
美国国内标准委员会（ANSI）与TIA／EIATR-41委员会内的TR-41．8分委会的TR-41.8.2工作组于1991年5月份订出首个ANSI／TIA／EIA570的家居布线标准，并于1998年9月， TIA／EIA协会正式修定及更新家居布线的标准，并重新定为ANSI TIA／EIA-570A-家居电讯布线标准（Residential Telecommunications Cabling Standard)。

　　 TIA/EIA 570-A所草议的要求主要是给订出新一代的家居电讯布线给与现今及将来的电讯服务。标准主要提出有关布线的新等级，并建立一个布线介质的基本规范及标准，主要应用支持话音，数据，影像，视频，多媒体，家居自动系统，环境管理，保安，音频，电视，探头，警报及对讲机等服务。标准主要规划于新建筑，更新增加设备，单一住宅及建筑群等。

　　 TIA 570-A 标准适用于现今的综合大楼布线标准及有关的管道，空间的标准于建筑群内，并且可支持不同种类的电讯应用于不同的家居环境中。标准中主要包括室内家居布线及室内主干布线。

　　标准的规范主要跟随国际电气规范 (National Electric Code)，国际电气安全规范 (National Electric Saftey Code)。 FCC 第68项目中的规则及管理。