基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

韓 慎

（中國電信股份有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310066）

1 智能家居系統(tǒng)綜述

簡單來說，智能家居系統(tǒng)就是利用家庭網(wǎng)絡(luò)總線將人們家庭中使用的各種家用設(shè)備、安保設(shè)備、通信設(shè)備與家庭智能管理系統(tǒng)相連接，并促使家居環(huán)境保持協(xié)調(diào)。該系統(tǒng)依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)絡(luò)總線為人們提供個(gè)性化、多元化服務(wù)，使屋內(nèi)屋外世界有效連通。從這個(gè)層面上來說，智能家居系統(tǒng)將逐步成為住宅智能化的關(guān)鍵核心，使人們能夠充分感受節(jié)能、環(huán)保、舒適、健康等優(yōu)質(zhì)居家體驗(yàn)。隨著我國智能化技術(shù)日臻完善，智能化技術(shù)逐步從工作場所向居家區(qū)域滲透，許多小區(qū)都在推行智能化建設(shè)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能家居

當(dāng)前，“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代已然來臨，計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)展迅速，網(wǎng)絡(luò)信息化廣泛運(yùn)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為新技術(shù)主角。就字面意思來說，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物之間有著聯(lián)動(dòng)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一部分，是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延展，也是信息化技術(shù)應(yīng)用在實(shí)踐中的具體化表現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過多種傳感技術(shù)及裝置，按照預(yù)先預(yù)定的協(xié)議或程序，將網(wǎng)絡(luò)與各類物體進(jìn)行連接，動(dòng)態(tài)收集、監(jiān)控物體狀態(tài)，并將收集到的數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)智能化定位、識別、監(jiān)控、跟蹤等功能。

智能家居是現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用介質(zhì)，其以家庭住宅為依托，將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息、傳感、自動(dòng)控制、信息處理、安保等多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行一體化整合，從而實(shí)現(xiàn)對家居設(shè)施與日常事務(wù)的智能化管理，提升家居生活舒適性、便利性、節(jié)能環(huán)保性和安全性，有效改善人們居家生活品質(zhì)。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能家居可以將收集到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過云計(jì)算、數(shù)字信息識別等技術(shù)處理，最終傳輸至用戶移動(dòng)終端，使人們能夠根據(jù)自我意愿來控制智能家居設(shè)施，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的信息交互，以滿足人們不同需求?，F(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)深入運(yùn)用在智能家居上，性能日趨穩(wěn)定，控制更加高效，成為當(dāng)前家居發(fā)展主流方向。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能家居時(shí)存在的不足

3.1 智能化程度待改進(jìn)

智能家居許多設(shè)施都已經(jīng)具備一定智能性，但其智能化程度相對較弱，絕大多數(shù)都只是執(zhí)行命令的終端設(shè)備，全面感知能力不足，使得智能家居系統(tǒng)許多功能拓展受到制約?，F(xiàn)今很多智能家居系統(tǒng)只是能夠完成簡單指令，缺乏對通過感知獲得數(shù)據(jù)信息的分析處理能力，更沒有根據(jù)分析結(jié)果為人們提供解決方案，智能化程度有待改進(jìn)。

3.2 數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換能力待提升

在智能家居系統(tǒng)內(nèi)，每一個(gè)品牌的產(chǎn)品都有著自身獨(dú)有的編碼及處理程序，相互之間數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一，使得智能家居系統(tǒng)出現(xiàn)操作兼容問題，難以發(fā)揮智能化控制的效果。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)分析

4.1 全面感知方面

要不斷研發(fā)新產(chǎn)品，重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品全面感知能力提升，使其能夠從單純命令執(zhí)行者轉(zhuǎn)化成為方案制定者，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)居家體驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)識別、掃描、攝像、傳感、導(dǎo)航、光電控制對技術(shù)，對智能家居系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備設(shè)施開展全面感知，收集物體所處位置、環(huán)境、距離等各方面信息，使所有智能設(shè)備都轉(zhuǎn)換為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接收和執(zhí)行對象，實(shí)現(xiàn)一體化智能服務(wù)。

4.2 智能控制方面

要加大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居控制上的運(yùn)用力度，改變傳統(tǒng)生活居家時(shí)家居設(shè)施控制依靠人工控制的弊端，在運(yùn)用無線電遙控控制后，人們家居控制模式有了一定改進(jìn)，比如人們利用遙控器、預(yù)約、設(shè)備定時(shí)等控制模式，可以在一定程度上加強(qiáng)了居家體驗(yàn)，但是控制技術(shù)相對單一，而且受到空間制約。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，可以對家居系統(tǒng)中的每一臺(tái)智能設(shè)備都實(shí)施智能化控制，打破時(shí)間、空間局限。

4.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面

在智能家居系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，需要極高的技術(shù)含量，其是將互聯(lián)網(wǎng)與智能家居系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度融合，然后在將處理過的信息傳輸至各個(gè)智能家居點(diǎn)位，利用云計(jì)算、儲(chǔ)存、信息轉(zhuǎn)換和信息處理等方式對信息予以智能化處理，保障每一臺(tái)智能設(shè)備所接收到的信息安全可靠，并且能夠嚴(yán)格按照指令去執(zhí)行。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在智能家居網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)，所依仗的是強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用技術(shù)基礎(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與信息處理技術(shù)的有力支撐，以保障信息傳輸安全可靠，最終實(shí)現(xiàn)家居生活智能化。

5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的實(shí)踐應(yīng)用—以安防為例

5.1 煙霧檢測模塊

當(dāng)前在智能家居安防體系中通常采用MQ—2煙霧傳感器，其性價(jià)比較高，且能夠隨著氣體濃度變化自動(dòng)改變氣體傳感器電導(dǎo)率，在檢測范圍上能夠檢測到大多數(shù)易燃?xì)怏w。當(dāng)室內(nèi)煙霧達(dá)到一定濃度后，煙霧報(bào)警器就會(huì)響起，直至煙霧濃度降低。當(dāng)煙霧上升到峰值時(shí)，控制中心會(huì)自動(dòng)報(bào)警，減少因家里無人造成較大財(cái)產(chǎn)損失的幾率。

5.2 火焰檢測模塊

在這個(gè)模塊當(dāng)中，紅外線接收器能夠?qū)⒒鹧媪炼绒D(zhuǎn)化為電信號，信號傳輸至控制單元以后，通過比較器和安全值進(jìn)行比較，以此確定火焰強(qiáng)度，最終由控制中心及處理單元根據(jù)結(jié)果作出反應(yīng)。當(dāng)室內(nèi)出現(xiàn)明火且達(dá)到一定閾值時(shí)，就會(huì)連通消防噴水器進(jìn)行滅火處理，并且發(fā)出警報(bào)，提醒用戶進(jìn)行火災(zāi)救助或逃離。如果火勢無法控制，火警檢測模塊能夠?qū)?shù)據(jù)信息傳輸至控制中心，由控制中心進(jìn)行報(bào)警，確?；馂?zāi)出現(xiàn)時(shí)第一時(shí)間聯(lián)系消防隊(duì)伍實(shí)施救助，對用戶生命財(cái)產(chǎn)安全起到有效保障作用。

5.3 人體感應(yīng)模塊

利用紅外線傳感器來確定是否存在威脅，將信號傳輸至控制中心。控制中心分析圖片來識別潛在危險(xiǎn)，同時(shí)進(jìn)行智能調(diào)整并發(fā)出警報(bào)。

5.4 安防提示功能

安防提示主要依靠公共廣播、電話、短信等方式提示用戶家庭潛在危險(xiǎn)或者已經(jīng)發(fā)生的危險(xiǎn)。比如，用戶忘記關(guān)閉電腦、電視機(jī)、空調(diào)等家電設(shè)備，用戶忘帶鑰匙，智能門鎖遭遇暴力破壞等，安防控制系統(tǒng)可以通過多種方式予以告知。當(dāng)智能門鎖被破壞時(shí)，系統(tǒng)除了提醒用戶外，還需要向物業(yè)發(fā)出報(bào)警提示，有效保障用戶家庭財(cái)產(chǎn)安全。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智能家居系統(tǒng)上是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代實(shí)踐應(yīng)用的產(chǎn)物，也是人們追求高質(zhì)量居家生活的實(shí)際需求，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能家居系統(tǒng)有機(jī)融合，能夠促進(jìn)家居系統(tǒng)完善化、人們居住體驗(yàn)舒適化、系統(tǒng)管理便利化，破解傳統(tǒng)家居管理時(shí)空束縛，更好提升家居生活智能化水平，使人們能夠享受現(xiàn)代化、智能化的居家生活。