物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居家電中的應(yīng)用研究

何志翔

湖北省武昌實驗中學(xué) 430062

1.物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義就是實現(xiàn)了物與物的互聯(lián)，形成網(wǎng)狀聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含有感知、網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)用三個層面的技術(shù)。但在智能家居體系中，最為核心的技術(shù)為傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。

1.1 傳感器技術(shù)

感知技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的底層，感知技術(shù)的應(yīng)用主要目的是為了收集和感知物的信息，最為核心的技術(shù)就是傳感器技術(shù)。傳感器技術(shù)主要完成對數(shù)據(jù)的采集和感知，是一種對于物體本身屬性的信息和數(shù)據(jù)采集的過程。由于傳感器的類型多種多樣，并且具備極強的信息采集能力，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的靈敏、準(zhǔn)確的采集，同時還能夠完成對模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的能力。除了較為成熟的熱敏傳感器、光敏傳感器技術(shù)之外，現(xiàn)階段RFID射頻識別電子標(biāo)簽技術(shù)，也是實現(xiàn)智能家居的關(guān)鍵技術(shù)之一。

1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)想要形成一個“網(wǎng)”，必須要保證數(shù)據(jù)與信息的傳輸和交換。結(jié)合智能家居家電的實際情況，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的核心集中體現(xiàn)在無線通信技術(shù)。根據(jù)家庭空間的特殊性，在智能家居家電應(yīng)用中較為廣泛應(yīng)用的傳輸技術(shù)為WIFI技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、紫蜂技術(shù)等。

1.3 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)中信息、數(shù)據(jù)、指令交換的樞紐，起著重要的連接作用。嵌入式系統(tǒng)綜合了計算機軟硬件、集成電路等技術(shù)，具有微型化、可編程控制、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居家電中的應(yīng)用研究

2.1 智能控制

近年來，掃地機器人、智能燈具、智能指紋鎖、智能音響等智能家居產(chǎn)品受到了市場的廣泛好評，熱度空前。被冠以“智能”的家電產(chǎn)品，毫無疑問已經(jīng)產(chǎn)生了智能控制的這一功能。這一功能實際就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

家電的智能控制主要是源自與其自身的自能硬件，以智能冰箱為例，其智能控制體現(xiàn)在利用了溫度傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。對冰箱室內(nèi)、世外的溫度和濕度進行了探測，當(dāng)家庭控制中心發(fā)出指令，例如在某個時間段放入特定的食材，冰箱便能夠進行自身調(diào)節(jié)，促使壓縮機進行溫度改變，以便達(dá)到要求。與此同時，經(jīng)過一段時間的使用后，冰箱會更具家庭控制指令發(fā)出的內(nèi)容形成智能偏好控制習(xí)慣，從而能夠更好的調(diào)節(jié)冰箱的運作，來適應(yīng)家庭需求。

2.2 信息聯(lián)通與交互

在一個家庭場景中，各種智能家電、家居用品之所以能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，主要是因為它們相互之間實現(xiàn)了信息的聯(lián)通和交互。在物聯(lián)網(wǎng)家居系統(tǒng)中，每一個家居產(chǎn)品、智能家電產(chǎn)品都會有一個編碼，這種編碼應(yīng)該是統(tǒng)一形制的，且在該產(chǎn)品加入系統(tǒng)的第一時間被識別。物聯(lián)網(wǎng)體系中，有了身份識別碼之后，物品的使用信息、屬性信息將會與編碼形成一個整體，既可以通過編碼來實時了解物品的屬性狀態(tài)，又可以通過物件的屬性信息找到物品。在一個智能家居體系中，具有識別技術(shù)的射頻識別設(shè)備主要來完成對數(shù)據(jù)信息的讀取、識別，并實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，通過識別的信息將會通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂瀑~戶，通過對這些信息的掌握和了解，家庭控制賬戶在發(fā)出指令，完成智能化操作。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)還有一個重要的特點，就是能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)實環(huán)境的信息交換，其具體體現(xiàn)在兩個方面：一方面是智能家電會根據(jù)實時的環(huán)境調(diào)節(jié)自身的運行狀態(tài)，確保智能家電的節(jié)能與智能，另一方面則是通過對用戶數(shù)據(jù)的歸納匯總，形成偏好報告，從廠家方向來看，偏好報告有助于廠家進行優(yōu)化設(shè)計，從家庭方向來看，偏好報告則能夠有助于用戶調(diào)節(jié)和改善不良習(xí)慣。

2.3 遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程控制是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家電的重要應(yīng)用。在智能家電體系中，移動設(shè)備往往是家庭控制賬戶實現(xiàn)操控指令的必要基礎(chǔ)，因而移動設(shè)備也是家居物聯(lián)網(wǎng)中的一員，例如智能手機、智能平板燈。在基于人際交互的APP的支持和關(guān)聯(lián)下，利用移動設(shè)備，在支持通信的環(huán)境下，便可以實現(xiàn)對智能家居家電的遠(yuǎn)程控制。

2.4 家電安全防護

與傳統(tǒng)的家居家電相比，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的安全性更高。從產(chǎn)品來看，在智能控制技術(shù)下，家電的運營方案會根據(jù)實際情況調(diào)整，提升安全性能。從整體的物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)而言，多個家電、家居產(chǎn)品會形成信息交互，實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境各項不安全因子的實時監(jiān)測，當(dāng)環(huán)境數(shù)據(jù)達(dá)到安全閾值的時候，基于系統(tǒng)自帶的智能功能，便會進行自動斷電的保護措施，確保安全。

3.發(fā)展展望

智能家居系統(tǒng)能夠充分高效的利用能源，能夠構(gòu)建出一個舒適空間，因而在未來會越來越受到人們的喜歡。與此同時，智能家居家電系統(tǒng)也將會集成更多的家電產(chǎn)品進入其中，物聯(lián)網(wǎng)的范圍將會越來越大，所擁有的功能也將會有大幅增加。

但是如今中國物聯(lián)網(wǎng)智能家居發(fā)展仍然面臨許多挑戰(zhàn)，未來智能物聯(lián)網(wǎng)家電系統(tǒng)想要滿足用戶需求，還需要攻克一些技術(shù)難關(guān)。例如家電基礎(chǔ)功能與智能化的平衡、生產(chǎn)商的端口開放與統(tǒng)一、隱私信息安全與保密以及個性化發(fā)展等等。

因此，在大力發(fā)展大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)智能家居的同時，也要關(guān)注智能家居系統(tǒng)整體水平的提高，不斷優(yōu)化與改進，這樣才能為居民智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用保駕護航。