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)的简单操作，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。
图1
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。
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)的简单操作，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。
USB总线架构
USB 是每条总线支持一个主机的一种主机控制架构。大部分的PC 上都有多个USB 主机。设备能用集线器以菊花链方式连接到主机上。多个集线器能够以菊花链方式连接起来，支持多达127 个不同设备，每个菊花链段长度不能超过五英尺。
这种菊花链式连接，形成了称为层式星状(tiered star)的拓扑结构， 它与 10-Base T 以太网类似。与以太网拓扑结构相比，USB 有一些优点，因为USB 集线器能为连接在其上的设备供电，并在发生过流现象时关闭设备。USB 集线器还能适当过滤主机和设备间的数据，实现低速(LS)、全速(FS)和高速(HS)设备的无缝集成。
USB 是即插即用型协议，能动态加载和卸载USB 驱动程序。要加载USB 驱动程序，必须有USB 提供商标识符(VID)和产品标识符(PID)。这两个标识信息记录在USB 设备的设备描述符中。
VID 用来识别USB 总线的制造商。通常，VID 由名为“通用串行总线开发者论坛”(USB Implementers’ Forum，USB-IF，www.usb.org)组织分配。申请者需要支付注册VID 费用。
与VID 类似， PID 是一个16 位数字。PID 标识的是产品。设备制造商提供PID 号。不同于VID，对于PID 来说，USB-IF 对其没有任何管理上的限制。
