物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

朱雅琴

（廣東省粵東商貿(mào)技工學(xué)校，廣東梅州514558)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

朱雅琴

（廣東省粵東商貿(mào)技工學(xué)校，廣東梅州514558)

伴隨我國經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到長足的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也逐步在智能家居中得到應(yīng)用。在人們的日常生產(chǎn)生活中，智能家居扮演了重要的角色，可以為人們的生活帶來許多便利，未來也會(huì)有非常巨大的發(fā)展空間。然而，智能家居成本較高的特點(diǎn)使得許多一般家庭難以接受，從而導(dǎo)致推廣智能家居的難度進(jìn)一步增大。因此，該文對(duì)智能家居進(jìn)行簡要闡述，并分析探討了智能家居中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用和未來發(fā)展，同時(shí)簡要分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中應(yīng)用的具體實(shí)例，希望可以為智能家居的推廣和應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)參考。

物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；信息技術(shù)

伴隨我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，智能家居也在蓬勃發(fā)展。然而，智能家居處在初級(jí)階段，許多方面依舊不完善，很多功能不能有效地在居民中應(yīng)用、推廣，而且我國國民對(duì)智能家居的認(rèn)識(shí)還很膚淺，再加上一些其他因素對(duì)智能家居的影響，使得智能家居到現(xiàn)在為止都沒有在我國普及開來。本將智能家居作為起點(diǎn)，詳細(xì)介紹了智能家居，進(jìn)而分析我國未能全面推廣普及智能家居的原因，最后探究如何使得智能家居創(chuàng)新和優(yōu)化。

1 智能家居

我們所說的智能家居就是將居民住宅作為應(yīng)用平臺(tái)，綜合利用各項(xiàng)技術(shù)對(duì)相關(guān)的家居生活設(shè)施進(jìn)行集合處理，例如：安全防范技術(shù)、音頻視頻技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案等，使得家庭事務(wù)和住宅設(shè)施的管理系統(tǒng)具有更高的效率，從而使得家具的舒適性、安全性、藝術(shù)性、便利性得以穩(wěn)步提升，另外，智能家居可以為我們提供節(jié)能環(huán)保的居住條件和生活環(huán)境[1]。不可否認(rèn)，這樣的智能家居理念可以有機(jī)的結(jié)合個(gè)人需要、先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和國家的整體實(shí)際狀況，不僅有利于科學(xué)技術(shù)充分發(fā)揮作用，還有助于我國自然環(huán)境的改善，為廣大人民群眾提供安全、舒適、便利、健康的居住環(huán)境。而智能家居通過構(gòu)建八個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代化、智能化、自動(dòng)化和安全化。八個(gè)子系統(tǒng)分別為：家庭能量管理子系統(tǒng)、背景音樂子系統(tǒng)、智能照明子系統(tǒng)、智能安防子系統(tǒng)、家庭娛樂子系統(tǒng)、家庭信息處理子系統(tǒng)、家庭環(huán)境子系統(tǒng)、家庭監(jiān)控子系統(tǒng)。

2 智能家居的八個(gè)子系統(tǒng)

智能家居子系統(tǒng)可以有效地優(yōu)化和保護(hù)家庭的居住環(huán)境和生活條件，可以非常好的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)電視、手機(jī)、計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而使得人民的健康有了可靠的保證。

1)家庭能量管理子系統(tǒng)。在廣大人民群眾的生活環(huán)境中，水、電、天然氣等都屬于能量范疇。而家庭能量管理子系統(tǒng)能夠有效地計(jì)算人民日常所消耗的水、電、天然氣等，對(duì)用戶所需交的費(fèi)用進(jìn)行確定，并可自動(dòng)幫助業(yè)主完成繳費(fèi)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的便民利民[2]。

2)背景音樂子系統(tǒng)。所謂的背景音樂子系統(tǒng)就是在住宅的內(nèi)部設(shè)合適的音樂路線，并且有效率的使用自動(dòng)感應(yīng)技術(shù)，從而使背景音樂的感應(yīng)功能更好。居住在住宅中居住的居民可以隨時(shí)隨地打開音樂進(jìn)行歌曲的選擇，可以使人們更好地享受音樂，體驗(yàn)音樂帶來的樂趣。

3)智能照明子系統(tǒng)。家居生活中，我們更希望更加智能化的控制照明，智能照明子系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電的目標(biāo)起到了良好的促進(jìn)作用，同時(shí)保護(hù)眼睛，減少光線對(duì)人類眼睛的傷害，更加體現(xiàn)人性化。從這個(gè)意義上講，智能照明子系統(tǒng)的實(shí)用性非常強(qiáng)。智能照明子系統(tǒng)不僅可以對(duì)點(diǎn)燈的開關(guān)做到自動(dòng)化的控制，在居民離開時(shí)做到自動(dòng)感應(yīng)。居民離開時(shí)電燈是亮著的，一段時(shí)間后，照明系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)程序，自動(dòng)對(duì)電燈進(jìn)行關(guān)閉。利用智能照明子系統(tǒng)，居民還可以調(diào)節(jié)燈光的亮度，根據(jù)居民自身的喜好和習(xí)慣，居民可以對(duì)亮度進(jìn)行智能化的調(diào)節(jié)，科學(xué)化的管理燈光，從而，達(dá)到更加科學(xué)、更加合理保護(hù)人類眼睛的目的。

4)智能安防子系統(tǒng)。智能安防子系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是可以對(duì)居民住宅的安全實(shí)現(xiàn)智能化的保護(hù)，而且報(bào)警功能非常強(qiáng)大，可以與公安系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，如果發(fā)生非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄漏、緊急呼救等危險(xiǎn)事故，依據(jù)預(yù)先設(shè)定的安防系統(tǒng)，智能安防子系統(tǒng)開設(shè)相應(yīng)的營救工作?？梢該艽?10報(bào)警或者向提前設(shè)定的電話進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)也可使用當(dāng)?shù)氐穆暪膺M(jìn)行報(bào)警，確保有關(guān)的電器處于全面應(yīng)急的聯(lián)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)遇到非法入侵的危險(xiǎn)時(shí)，智能安防子系統(tǒng)主要通過使用保留視頻的手段進(jìn)行證據(jù)保存，有效的記錄入侵者的行為和證據(jù)，盡最大可能的有效保護(hù)居住用戶的人身生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

5)家庭娛樂子系統(tǒng)。每一位居住用戶都會(huì)在家中進(jìn)行娛樂活動(dòng)，進(jìn)行家庭娛樂子系統(tǒng)的安裝，用戶不用出門的同時(shí)，就可以輕松享受一系列感官上的享受，例如：游戲帶來的刺激、電影院中強(qiáng)大而且具有視覺沖擊的影院氛圍甚至是家庭KTV帶來的快樂與激情。

6)家庭信息處理子系統(tǒng)。人類的生活中，鄰里和社區(qū)間的信息傳遞無處不在，想要在住宅中就充分了解小區(qū)和物業(yè)的有關(guān)信息，家庭信息處理子系統(tǒng)就會(huì)發(fā)揮強(qiáng)大的作用。家庭信息處理子系統(tǒng)不僅具備精確接收、分析和家庭有關(guān)信息的功能，還具備自動(dòng)有效刪除垃圾信息的功能，對(duì)信息進(jìn)行自動(dòng)分類管理，刪選垃圾信息的同時(shí)，將某些較為重要的信息直接傳輸?shù)接脩羰稚?，家庭信息處理子系統(tǒng)可以有效合理的幫助用戶實(shí)事的掌握家中的動(dòng)態(tài)。

7)家庭環(huán)境子系統(tǒng)。在人民群眾的眼中，家庭是人生中重要的組成成分，人們非常重視家庭環(huán)境的問題，每一位業(yè)主都非常重視室內(nèi)濕度的大小和溫度的高低，為良好的解決這樣的問題，家庭環(huán)境子系統(tǒng)依據(jù)每天的天氣狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫度和濕度，智能化的調(diào)節(jié)采暖和調(diào)節(jié)濕度等方面的問題，使人們居住的環(huán)境更加的健康、和諧。

8)家庭監(jiān)控子系統(tǒng)。家庭監(jiān)控子系統(tǒng)的安裝非常有利于住戶實(shí)事的掌握家庭的各種狀況。家庭監(jiān)控子系統(tǒng)主要由遙控器、總控制器和傳感器組成，不同的組成部分之間進(jìn)行聯(lián)系的方式是使用規(guī)定的通信方式?？偪刂破鞯墓δ芫褪强刂葡到y(tǒng)，同時(shí)與用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)系交互，不斷接收各個(gè)組成部分所傳輸?shù)男畔ⅲ?duì)傳感器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，當(dāng)家庭出現(xiàn)訪客或遇到危險(xiǎn)時(shí)，家庭監(jiān)控子系統(tǒng)可以及時(shí)通知用戶，用戶就可以利用家庭監(jiān)控子系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控家庭狀態(tài)，方便、快捷、有效[3]。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，只要在各種各樣的日常用品上嵌入短距離的移動(dòng)接收器，通過網(wǎng)絡(luò)所有的物體都進(jìn)行信息交換。且物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)是通過各種技術(shù)的，從應(yīng)用末端感知核心技術(shù)的角度進(jìn)行分類，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可分為三類：

1)基于射頻識(shí)別（RFID）的應(yīng)用。如果我們想將RFID智能標(biāo)簽鑲?cè)氲奖O(jiān)控和管理的對(duì)象上，借助現(xiàn)有的技術(shù)，例如：數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、中間件技術(shù)，一個(gè)由海量讀寫器和大量移動(dòng)設(shè)備的電子標(biāo)簽構(gòu)成的物聯(lián)網(wǎng)就以建成。

2)基于傳感器的應(yīng)用。如果想要控制和管理對(duì)象，可在其四周安裝許多傳感器節(jié)點(diǎn)，利用節(jié)點(diǎn)獲取監(jiān)控對(duì)象的信息，同時(shí)將這些信息傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模蚨?，一個(gè)依據(jù)獲取的信息對(duì)一個(gè)“物”進(jìn)行管理和監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)就以構(gòu)成[4]。

3)基于M2M的應(yīng)用。所謂的M2M包括增加裝置機(jī)器通信和網(wǎng)絡(luò)能力的技術(shù)手段，絕大部分指機(jī)器和人之間設(shè)立連接的一切技術(shù)和手段，他的目標(biāo)就是提升設(shè)備的智能化程度?；贛2M技術(shù)，我們能夠建立機(jī)器對(duì)人、機(jī)器對(duì)機(jī)器、和人對(duì)機(jī)器的物聯(lián)網(wǎng)。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)絕大部分是通過有線的方式構(gòu)成，這種組成方式不僅需要專業(yè)的技術(shù)人員和專業(yè)的維護(hù)公司，還具有工程周期時(shí)間長、系統(tǒng)靈活性較差的特點(diǎn)。而物聯(lián)網(wǎng)智能家居可以有機(jī)地將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能家居結(jié)合在一起，進(jìn)而使的現(xiàn)代的智能家居系統(tǒng)具有更好的使用方便、容易維護(hù)、安裝簡單的特點(diǎn)。

1)感知層

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一大特點(diǎn)是全面感知，就是利用二維碼、攝像頭、傳感器等感知、捕獲、測量等一系列技術(shù)手段，對(duì)感知對(duì)象進(jìn)行隨時(shí)隨地的信息接收和捕獲，智能家居中，人自身和人們所居住生活的環(huán)境都可作為感知對(duì)象，傳統(tǒng)智能家居的八大子系統(tǒng)可以做感知層的執(zhí)行設(shè)備。另外，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)還采用了許多特別典型的感知技術(shù)，例如：無線門磁、窗磁、無線溫度濕度傳感器等。

2)網(wǎng)絡(luò)層

物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層是指互聯(lián)網(wǎng)和各種通信網(wǎng)絡(luò)組合的融合網(wǎng)絡(luò)，另外，還包括家居物聯(lián)網(wǎng)管理中心、云計(jì)算平臺(tái)、專家系統(tǒng)等大量信息智能處理的部分。智能家居中，網(wǎng)絡(luò)層不僅要具備網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的功能，還要不斷提高信息運(yùn)營功能[5]。網(wǎng)絡(luò)層中，可靠傳遞和智能處理的問題要特別關(guān)注。

3)應(yīng)用層

應(yīng)用層是有機(jī)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能家居并達(dá)到家居智能化應(yīng)用的解決方案集。通過應(yīng)用層，物聯(lián)網(wǎng)可以深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)和傳統(tǒng)家居，除此之外，應(yīng)用層還可為家庭服務(wù)商提出第三方借口，使得各種服務(wù)更加有利于方便人民的生活。

4)案例分析

2014年，某分公司曾為房地產(chǎn)老板設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)，方案如下：①大門設(shè)備：進(jìn)入智能家居的第一個(gè)防護(hù)門門，因此可以設(shè)置指紋鎖、夜視防水?dāng)z像機(jī)、對(duì)講機(jī)等設(shè)備，當(dāng)客人出現(xiàn)時(shí)，只有經(jīng)過主人同意才可進(jìn)入；②玄關(guān)：智能家居的第二個(gè)防護(hù)門是玄關(guān)，通過語音設(shè)備可以控制玄關(guān)燈的開關(guān)和亮度，當(dāng)進(jìn)門后，安防系統(tǒng)關(guān)閉，當(dāng)出門后，安防系統(tǒng)開啟；③客廳：主人最主要的活動(dòng)區(qū)域是客廳，在此區(qū)域內(nèi)設(shè)置背景音樂面板、場景面板等裝置設(shè)備；④衛(wèi)生間：紅外感應(yīng)器在這設(shè)置，進(jìn)入衛(wèi)生間時(shí)，燈光自動(dòng)開啟的同時(shí)馬桶蓋也自動(dòng)打開，無人時(shí)，燈光自動(dòng)關(guān)閉，馬桶蓋子也自動(dòng)合上；⑤浴室：同樣設(shè)置紅外感應(yīng)設(shè)備，有人時(shí)，燈光自動(dòng)開啟，花灑自動(dòng)打開，并且依據(jù)語音提示自動(dòng)設(shè)置水溫，無人時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉所有設(shè)備；⑥臥室：臥室的空調(diào)溫度、風(fēng)速、燈光亮度都可根據(jù)語音或者遙控設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)；⑦廚房：設(shè)置煙霧、CO等傳感器，當(dāng)污染氣體比預(yù)設(shè)值高時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，給智能家居的推廣和普及降低了難度，目前，許多地區(qū)初步嘗試建立“云社區(qū)”，逐步開始物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能家居，而未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)在智能家居中扮演越來越重要的角色，強(qiáng)大的感知技術(shù)，賦予智能家居某些“人的思維功能”，提供的服務(wù)更加實(shí)用，進(jìn)而智能家居可以更快更好的發(fā)展。

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[3]LI Bao-an,YU Jianjun,Research and application on the sm?arthome Based on component technologies and Internet of Things[J].Procedia Engineering,2011(15):2087-2092.

[4]姜永增,董晶,宋廣軍,等.物聯(lián)網(wǎng)智能家居無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2011(3):193-195.

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TP37

A

1009-3044(2017)19-0152-02

2017-04-25

朱雅琴(1974—），女，廣東梅州人，講師，教師，本科，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。