許承懋，祝 健

（石家莊有線電視臺(tái)，石家莊 050000）

廣電物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

許承懋，祝 健

（石家莊有線電視臺(tái)，石家莊 050000）

文章主要闡述物聯(lián)網(wǎng)的概念及相關(guān)特征，進(jìn)一步就智能家居的應(yīng)用狀況和價(jià)值進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)當(dāng)前已投入應(yīng)用的智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展開(kāi)深入討論，對(duì)加深該領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)有一定積極意義。

廣電；物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；實(shí)現(xiàn)

以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入應(yīng)用為突出特征的信息時(shí)代，從根本上改變著整個(gè)社會(huì)的生活及工作模式，其中不容忽視的一個(gè)重要方面就是智能家居系統(tǒng)不斷成熟。在此背景下，如何通過(guò)廣電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步推動(dòng)智能家居體系邁向成熟，成為當(dāng)前行業(yè)內(nèi)共同關(guān)注的重要問(wèn)題。

1　廣電環(huán)境下的智能家居

物聯(lián)網(wǎng)是智能家居實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。從概念層面看，物聯(lián)網(wǎng)是指在信息平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。其內(nèi)涵包括兩個(gè)層面：第一，需要切實(shí)實(shí)現(xiàn)物的數(shù)字化，為物的網(wǎng)絡(luò)化奠定基礎(chǔ)，第二，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，其中既包括數(shù)字化的物本身體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中供人類(lèi)讀取和控制，也包括物物間的聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)。從應(yīng)用層面看，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義為通過(guò)二維碼識(shí)讀設(shè)備、射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物體與物體間，環(huán)境及狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)共享及智能化收集、傳遞、處理、執(zhí)行。

雖然對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的概念并不統(tǒng)一，但總體來(lái)說(shuō)，都是指通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物的遠(yuǎn)程控制和管理。在此基礎(chǔ)上，智能家居系統(tǒng)才得以生存和發(fā)展。智能家居本身是互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在家庭應(yīng)用環(huán)境中的體現(xiàn)，雖然其起源較早，但是發(fā)展緩慢，直到物聯(lián)網(wǎng)蓬勃興起，智能家居系統(tǒng)才有長(zhǎng)足進(jìn)展。智能家居通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備，如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。智能家居系統(tǒng)的深入應(yīng)用，其價(jià)值不僅在于服務(wù)和優(yōu)化人類(lèi)居住環(huán)境，對(duì)能源節(jié)約和建筑體系的可持續(xù)發(fā)展也具有積極意義。

從廣電網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能家居的支持角度看，廣電網(wǎng)絡(luò)有以下兩方面特征，在智能家居系統(tǒng)的支持領(lǐng)域表現(xiàn)卓越。其一在于良好的覆蓋率，廣電網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)發(fā)展歷程較長(zhǎng)，覆蓋率較高，尤其是在城鎮(zhèn)環(huán)境中已經(jīng)趨近全面覆蓋，機(jī)頂盒在當(dāng)前家庭生活中已經(jīng)成為必備設(shè)備。其二在于其承載的數(shù)據(jù)傳輸特征，廣電網(wǎng)一直都致力于視頻及音頻數(shù)據(jù)傳輸，且隨著信息技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)環(huán)境對(duì)新型信息消費(fèi)需求的涌現(xiàn)，廣電網(wǎng)絡(luò)于近年開(kāi)始注重?cái)?shù)據(jù)的上傳控制，將少量的控制數(shù)據(jù)納入傳輸環(huán)境中。在這樣的網(wǎng)絡(luò)體系中，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸硬件和服務(wù)設(shè)備都更加專(zhuān)業(yè)。對(duì)智能家居環(huán)境而言，大量的狀態(tài)數(shù)據(jù)都需要通過(guò)視頻格式展開(kāi)傳輸。因此，廣電網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是最理想的載體環(huán)境。

2　基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居網(wǎng)絡(luò)體系

在廣電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居體系已逐步展開(kāi)應(yīng)用，下面從其構(gòu)成角度對(duì)該體系展開(kāi)闡述和討論。

整個(gè)智能家居系統(tǒng)包括五個(gè)層面，從下至上分別是感知層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、支持層及應(yīng)用層。感知層主要負(fù)責(zé)為整個(gè)智能家居系統(tǒng)提供底層數(shù)據(jù)支持，通過(guò)環(huán)境感知、位置感知、RFID感知、控制感知和體感感知幾個(gè)主要功能，來(lái)獲取智能家居環(huán)境中的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，及用戶信息和權(quán)限，且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街С謱?，以便整個(gè)智能家居系統(tǒng)展開(kāi)相應(yīng)的分析和管理。從物理層面看，感知層包括所有傳感器終端，視頻監(jiān)控、溫度監(jiān)控等相關(guān)設(shè)備都在該層面環(huán)境下展開(kāi)工作。

如果說(shuō)感知層的職責(zé)是從實(shí)際環(huán)境中獲取數(shù)據(jù)，那么接入層的職責(zé)就是收集數(shù)據(jù)。從功能角度看，接入層負(fù)責(zé)智能家居中家庭網(wǎng)關(guān)與各用戶終端，諸如機(jī)頂盒、手機(jī)、PC等的智能家居感知設(shè)備和智能家居數(shù)據(jù)傳輸。接入層同時(shí)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)不同傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)化，將家庭環(huán)境中組件與終端間遵守不同通信協(xié)議的不同設(shè)備信號(hào)加以收集，且轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的可供互聯(lián)網(wǎng)傳輸和高層解讀的數(shù)據(jù)體系。

網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對(duì)家居設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程讀取和控制，是當(dāng)前智能家居體系的重要職能之一。當(dāng)前廣電網(wǎng)已具備成熟的高清視頻雙向網(wǎng)絡(luò)，完全可以承載起智能家居體系的數(shù)據(jù)傳輸職能。傳統(tǒng)廣電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多占用下行線路，上行線路中僅攜帶必要的反饋控制信息；而在智能家居環(huán)境中，上行更多是視頻數(shù)據(jù)，下行是控制數(shù)據(jù)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中同時(shí)開(kāi)展兩種業(yè)務(wù)，本身是對(duì)通信鏈路資源的一種充分利用，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。

支持層又稱中間層或業(yè)務(wù)層，對(duì)下需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行認(rèn)知，進(jìn)而達(dá)到自適應(yīng)傳輸?shù)哪康?；?duì)上則需要面向應(yīng)用層展開(kāi)良好支持，為智能家居體系的用戶提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。支持層的具體職責(zé)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的表達(dá)與處理，最終達(dá)到語(yǔ)義互操作和信息共享的目的。在當(dāng)前相關(guān)智能性技術(shù)支持下，必要的深入數(shù)據(jù)挖掘和整理技術(shù)也會(huì)在該層面中得以引入和應(yīng)用。

智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用層，重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)和人類(lèi)控制者的界面交互，同時(shí)提供必要的應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)間的平滑過(guò)渡。

3　結(jié) 語(yǔ)

對(duì)廣電通信環(huán)境而言，智能家居系統(tǒng)是一個(gè)適宜發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間。在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的支持下，積極推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的成熟與發(fā)展，加強(qiáng)宣傳，將有效帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。

主要參考文獻(xiàn)

［1］李慧芳.面向多業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)研究［J］.移動(dòng)通信，2010（15）.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.16.128

TP273.5

A

1673-0194（2015）16-0181-01

2015-05-22