这是本系列文章的最后一部分，颇花了我一点时间，而实际安装工作还没有完成。这是因为必须在住宅内布线，这可比直接插入到PC机中麻烦多了。

    本项目的这一部分，我们主要介绍由SmartHome公司分销的Elk产品，该公司还供应Insteon产品，后者在本系列文章的第三部分中曾使用到。我们首先接触的产品包是M1G家庭控制系统(M1GHome Control System)，价格为69美元。它包含了M1控制面板(M1 Control Panel)(图1)和M1跨平台控制(M1 Cross Platform Control)单元(图2)，此外还具有众多其它配件，稍后我们会涉及到。这为系统提供了一个基本框架，但各个远程传感器或设备，比如烟热检测器需单独购买。对于所使用的大量单元，我们只约略介绍一下选项功能。而有些配件并没有机会探讨，比如类似对讲机的音频系统和无线键入系统。

    M1G是一种在建立计算机化家庭时需由专业人员安装的系统。它可以作为复杂的警报系统的一部分，也可以是一个能够对从草坪浇水到安全办公室环境出入跟踪的所有事务进行管理的控制系统。

    能够利用一台PC机来跟踪和控制系统。这时，我们的多媒体PC机通过Insteon电力线控制器V2 USB与M1G控制单元进行通信(图5)。M1G控制单元实际上有一个串行接口，故在M1G单元附近可发现第二个电力线控制器。差别在于，后一个电力线控制器带有串行接口而非USB接口。M1G能够被远程PC机控制，同时也向远程PC机提供信息。

    M1G控制单元被封装在一个粗糙的金属箱子里，一般最好安装在地下室这类地方的墙上。它需要靠近电源，如果缺乏外部电源，金属箱中有12V铅酸电池可供电。只要有电能可用，这个电池能自行充电 ，而且系统可以跟踪电池的电压情况。

    系统还能为系统上挂接的设备供电。一般而言，这几乎不耗什么电，铅酸电池通常就已足够支撑一段时间了，但必要时总是尽可能增加这种备份能力。

    M1控制单元是一种专用的嵌入式微控制器，还可以连接到标准电话系统上，对来电进行远程管理，并在预定事件发生时拔打电话。

控制

    在准备扩展M1 Gold安全/自动化控制系统(单售)时，了解你的系统能够支持多达16个M1 LCD键盘是很有帮助的。每一个键盘都包含了6个功能键和一个每行容纳16个字符的两行背光大字符LCD显示屏，用于显示系统的诊断和设置信息。LCD的可调亮度和超大字体提高了可读性。通过它的菜单导航键和6个可编程功能键，特别是借助于内置温度传感器，可以很容易地对时间、日期和温度的显示进行编程。在每一个键盘上，一个分区输入和一个输出是可编程的。

安装流程

    如果以前你从来没有接触过这类系统，那么你可能需要像我这样做：在地板上安装它。本来，我把系统放置在地板上，逐一连线，使所有的设备都在附近不远处。这样，我可以很方便地检查设备，确认整个系统运行良好，并在PC机的正确控制中，不必满屋子乱窜去猜测问题究竟是出在系统、设备还是布线上。

    一旦系统能运行起来，一一拆卸每个组件，把线缆延长到需要的位置，安装远程设备等等，就是很简单的事了。这里花费的时间最多，我在几个月时间内断断续续进行，累计起来足足用了好几天的时间。根据住宅的类型、计划安装的单元以及希望的布线方式的不同，具体所用时间可能有所变化。

    这项工作不难，通常只需一把螺丝起子或两三把剪线钳或剥线钳就够了。按照布线的具体情况可能还需要一些其它工具。我的住宅是农场型的，非常容易操作，因为我的阁楼可通向每个房间。我还建立了一条从地下室到阁楼的专门路线作他用。多层住宅的情况可能很复杂，最好是把部分布线放在墙外。

    未来，无线解决方案会是一个很好的备选方案；不过在目前，有线系统仍是最便宜最可靠的。不久之后，802.15.4和ZigBee技术必定将改变这一切，但眼下还得暂时采用有线系统。有线方案往往非常可靠――尤其是在安全领域――无需担心电源问题。

原因分析

    M1G系统支持三类设备接口。第一类采用单线对来连接一个或多个感测设备，比如7309烟热检测器(图6)。这些设备售价8?美元，比电子商店里卖的电池供电单元贵得多，但7309的质量和功能性使其物有所值。尤其是需要安装在很难接触到的地方，比如大教堂的天花板上时，这种优势更加明显。

    像这类系统中所用的大多数感测设备一样，7309也以菊花链形式被接入，每一个设备都以并联方式连接到一个单线对(wire pair)上。有时，这些设备需要使用第二个线对以供电，但这种情况下，可采用相同的线对同时用于供电和感测。这一点通过跨线连接一个电阻即可实现。若系统有短路，传感器可显示出状态的变化，于是控制单元能够检测出电流的变化。实际上，设备没有真正短路，但最好再增加一个并联电阻，以减小线路上的电压，同时仍然为每一个设备供电。

    这是一种简而有效的方案。布线非常简单，通常是在线路终端增加一个外接电阻，如图7所示。任何类型的设备都可以通过这种方式被串联在一起，但无法知道什么设备可以显示事故(比如火灾)。这就是为什么系统支持多个分区的原因。常常一个分区拥有一个或几个设备，比如多个烟雾检测器，用于一个大房间的或几间相邻房间。这样，由哪个设备显示事故都不重要了，因为它最终将影响整个区域。

    第二类双线接口是简单的电压检测，用作温度传感器等设备。每条线路只能处理一个设备。若有需要，常常采样额外的一组电缆线来为设备供电。

    第三类接口是多支路RS-485串行接口。这是一种较以太网速度低的接口，但为传感器和系统控制提供了足够的带宽，并允许多个设备被单独识别和管理。一个典型系统包括调温器Thermostat RCS(图8)和M1控制面板。二者都有内置温度传感器。

    打开hermostat RCS，可以看到四线接口(图9)。一组连接到上游系统，另一组到下游系统。

    控制面板单元只是一系列设备中的一部分。扩展单元，比如用于M1面板的ELK-M1XSP 3-Way接口：照明、调温器和串行端口扩展器(图10)可用于把RS-232串行端口等接口放置在系统的一个偏远位置上。它也能处理远程的基于电压的温度传感器。

    有专门研究这种接口的标准家庭控制协议，但必须确保你希望连接的设备和你的控制系统能够共同工作。某些设备，比如这里用到的，通过跳线来选择不同的协议。

    系统所用的传感器还包括PIR/微波运动传感器(图11)。这种传感器内置有抗宠物干扰能力，在检测运动同时可以自动忽略小动物比如猫的动作。运动传感器可用于安全目的或其他杂务比如自动照明的处理，这时，Insteon照明控制就很容易实现了。

    其它传感器还有一氧化碳报警器(图12)，其连线类似烟雾警报器，但具有自己的控制电路，故也能够工作在独立模式下。

家庭布线

    第一步是在主要单元內建立电源和电池系统。接下来把它连接到串行Insteon电力线控制器V2上，再通过它的USB PowerLinc单元连接到PC机上。这样就让ElkRP软件得以访问系统。在这里，我就不对细节一一赘述了，由于可提供的选项繁多，系统一般相当复杂。相关说明文档很有用，但要掌握所有的东西，需要一些相关知识和一些耐心。这也正是安装人员收费昂贵的原因之一，因为这项工作确实需要专业水平来迅速完成。一旦你沿着程序往下做，安装即是件很轻松的事情，不必像我那样颇费周折地学习如何安装系统。由于这对我来说比较陌生，我发现最容易的方法是每隔一段时间就捣鼓熟悉一下系统。

    下一步该怎么做跟你拥有的设备，以及希望从什么地方着手开始有关。因为我的计划焦点是我的HVAC(加热、通风和空调)系统，所以我是从M1 Control Panel控制面板开始的，接下来是RS-485调温器。我已经有三个分区系统了，因此需要花一点时间来跟踪所有的线缆。一步一步地进行，我首先试图控制其中一个分区，最后用连接在我的主要控制系统上的M1控制面板来代替调温器单元。要让HVAC系统的控制和接口被链接起来，需要做一些软件编程工作。系统的协调工作并不难，但你必需根据文档说明确保配置正确，否则晚上就可能会感到有点冷。不要忘记检查所有的HVAC选项功能，要不然气候变化时，你可能不得不进行故障排除工作了。