黃華藝

廣東廣龍建設設計有限公司 廣東東莞 523000

摘要：隨著我國經濟水平的發(fā)展，人們的收入發(fā)的提高，城市和農村住宅面積數(shù)量也在不斷的增加。由相關數(shù)據(jù)顯示，城市和農村居民住宅所消耗的能量在逐漸加大，因此每個住宅、每個家庭的節(jié)能已成為我國社會發(fā)展的首要任務之一。而智能家居無線網(wǎng)絡將家居系統(tǒng)的相關設備用無線連接起來，建立家居智能化，并利用它的成本低、性價比高、通用度大等特點，使遠程控制家居系統(tǒng)，節(jié)約能源成為現(xiàn)實，還可以應用到國家建筑或是設備的運營管理上，有效發(fā)揮節(jié)能的作用。

關鍵詞：智能家居；節(jié)能；無線監(jiān)控

現(xiàn)階段，有關智能建筑的報告是一次接著一次。從簡單的節(jié)能電源到高樓大廈的資源節(jié)約，人們越來越注重能源節(jié)約的問題，并且在這幾年已經將智能應用到建筑行業(yè)中，也就是智能家居的發(fā)展。智能家居管理系統(tǒng)的建立就是實現(xiàn)家庭中的各種家電設備和安保設備的統(tǒng)一管理，通過家庭網(wǎng)絡連接成一個可控制的智能化系統(tǒng)，并將這種系統(tǒng)應用到家電節(jié)能和設備管理上，可以有效的控制家電消耗的能量，監(jiān)測設備的損耗，減少不必要的損失，從而達到控制整個住宅耗能的目標。

一、智能家居無線家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計

（一）智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件設計

家庭無線網(wǎng)絡系統(tǒng)是智能家居的重要組成部分，必須擁有完善的應用功能，以便應用到智能家居系統(tǒng)里去。在智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)上硬件設計采取的是功能強大的芯片、性價比高的設備以及有規(guī)劃的功能模式，并且單獨設計了連接外部網(wǎng)路的接收模式，從而實現(xiàn)對家庭內部的家用電器進行控制和管理。因此，建立完善的家庭內部網(wǎng)絡對硬件設計的要求也就變得更高，所以就要選擇一些節(jié)能好、性價比高的硬件，并且形成一個健全的、優(yōu)質的家庭網(wǎng)絡實現(xiàn)外部與內部的協(xié)同管理，從而方便遠程控制和管理。

（二）智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的軟件設計

智能家居的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)共分為4層，一層是硬件的驅動層，一層是操作的管理層，一層是應用程序的接收層，還有一層是應用軟件層。有關無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的軟件操作系統(tǒng)是非常簡易的操作系統(tǒng)，具有時間性、易移動性、可以改變性等特點。并且根據(jù)系統(tǒng)模式的設置，都將相關的任務對應到了功能里，其中主要包括主要程序任務、消防報警任務、環(huán)境管理任務、遠程操控任務、家電信息管理任務和綜合管理任務。主要程序任務是其他任務的創(chuàng)造者，并且管理著各個任務的創(chuàng)造和應用，所以在創(chuàng)建智能家居無線網(wǎng)絡監(jiān)控管理系統(tǒng)時要先建立主要程序任務，它是創(chuàng)造其他任務的開始。但創(chuàng)建主程序后要注意先創(chuàng)建消防報警系統(tǒng)，因為它是保護整體無線監(jiān)控的任務。接下來才是環(huán)境管理任務、遠程管理任務和家電管理任務，最后是綜合管理任務【1】。

二、智能家居的無線家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)體系結構

智能家居的無線家庭網(wǎng)路的整體結構可以劃分為三個部分，主要是外部網(wǎng)絡、內部網(wǎng)絡和家庭網(wǎng)絡。外部網(wǎng)絡是建立在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術基礎之上的，用戶可以通過Internet了解家中的情況，只需用鼠標發(fā)出指令便能控制家中的加家電設備的運行，并且能處理一些比較緊急的事情，值得一提的是，也可以通過手機終端的移動網(wǎng)絡來實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡的控制。內部網(wǎng)絡則是采用新型的無線網(wǎng)絡技術，將家庭里的家用電器應用的網(wǎng)絡連接起來，建立一個網(wǎng)絡信息傳遞的區(qū)域網(wǎng)，其中主要包括家電信息的組成和溫度、照明等部分的組成，并且在各個部分都設有一個信息傳遞的通道，各個通道既相互獨立又相互連接，如果其中一個出現(xiàn)問題，其他的應用并不受到影響。家庭網(wǎng)絡是連接內部網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡的網(wǎng)絡設備，主要是將內部網(wǎng)絡連接到外部網(wǎng)絡，為外部網(wǎng)絡提供了內部網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)的應用設備的控制，同時還控制著內部網(wǎng)絡的聯(lián)網(wǎng)功能，但由于家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)是采用的新型無線網(wǎng)絡技術連接的，所以不用考慮內部網(wǎng)路和家庭網(wǎng)絡的不同。

ZigBee技術（低功耗局域網(wǎng)協(xié)議）是現(xiàn)階段新發(fā)明的一種短距離無線控制信息傳遞的通信技術。它能夠為住宅用戶提供靈活的、豐富的聯(lián)網(wǎng)方式，非常適合如今建筑行業(yè)的發(fā)展，并且在不久的將來會逐漸成為智能家居無線監(jiān)控與節(jié)能管理系統(tǒng)應用技術的重點發(fā)展方向。ZigBee具有連接設備與網(wǎng)絡的強大功能，支持三種主要的無線網(wǎng)絡連接功能；星型結構連接、網(wǎng)狀結構的連接以及簇狀結構的連接。

ZigBee有兩個重要的技術，一個是自組織技術，支持網(wǎng)點與網(wǎng)點的連接并形成網(wǎng)狀結構，連接兩者的網(wǎng)絡設備無需從第三個設備中創(chuàng)建線路，在應用系統(tǒng)當中，無論任何一個傳遞信息設備的加入或離開，都不會造成損害；另一個是無線定位感知技術，在應用系統(tǒng)中網(wǎng)絡設備每移動一次，管理信息系統(tǒng)都會進行準確的定位。

應用ZigBee聯(lián)網(wǎng)技術的智能家居網(wǎng)絡模式是一種混合的模式，構成的每一個結點上都有傳感器控制或是家庭內部電器的控制，能夠記錄當前的電器信息和行為狀態(tài)，并且等待主程序下達控制的命令。例如，通過手機或是電腦對家居里的家用電器進行控制，就可以將家庭的無線網(wǎng)路中的一個節(jié)點連接到手機或電腦里，通過家庭網(wǎng)絡進行遠程操控家電信息或是安防信息。

三、智能家居的節(jié)能管理系統(tǒng)

現(xiàn)階段的建筑住宅節(jié)能問題得到了國家政府機構、建筑開發(fā)商以及居民的廣泛關注。因此建筑行業(yè)在構建智能家居時，應用的節(jié)能技術采取的大都是新型的節(jié)能設備，有效的減少了建筑資源的流失和能量的應用。然而住宅的節(jié)能不但要考慮到有關建筑的結構、資源等節(jié)能技術，而且要考慮到建設智能家居應用節(jié)能管理系統(tǒng)技術的具體方法?，F(xiàn)階段，智能家居系統(tǒng)在我國建筑行業(yè)上的應用還不完善，需要我們去發(fā)現(xiàn)它潛在的能力。

智能家居的管理系統(tǒng)是一種多功能的綜合管理系統(tǒng)，并且受到媒體運輸、網(wǎng)絡技術、集合系統(tǒng)等相關技術的總體制約。其中有關技術的發(fā)展趨勢大概有以下幾種：第一種就是由模擬化轉變成數(shù)字化；第二種就是網(wǎng)絡技術由曾經的有線網(wǎng)絡變成了無線網(wǎng)絡；第三種就是軟件和應用設備的性價比日益提高；第四種就是在設備應用上逐漸形成了規(guī)?；目刂疲坏谖宸N就是遠程控制智能家居的設備成為現(xiàn)實；第六種就是對智能家居的關注度日益提高等。

在實際生活當中，如果同時使用不同類型、不同電流的電器，有可能會造成家庭電路因為電流過大超出承受量，從而導致電路的終止。為了防止這方面問題的出現(xiàn)，可以在家居中安置一個檢查總體承受電流的設備。當然還可以在供電商提供相關電器的消耗量后，通過相關設備對電器進行定時定點的管理，從而可以減少消耗的電量，這樣也實現(xiàn)了居民用戶可以根據(jù)自己的需求對電量進行管理和控制【2】。

一個完善的智能家居管理系統(tǒng)應該擁有控制照明的系統(tǒng)、電器的管理系統(tǒng)、有關安全門的控制管理系統(tǒng)、消防報警裝置的控制管理系統(tǒng)、遠程控制管理系統(tǒng)等相關的管理系統(tǒng)。這個管理家居的系統(tǒng)，完成了有關信息的收集、傳出和傳入、分級控制、集中控制、遠程管理等操作方案。與以往傳統(tǒng)的家居管理相比，加大了人為的控制，從而注重節(jié)約資源，達到了互聯(lián)網(wǎng)技術、節(jié)能技術以及建筑技術的相結合，并且逐漸成為社會的發(fā)展方向。

四、結束語

綜上所述，構建智能家居無線監(jiān)控與節(jié)能管理系統(tǒng)是運用相關的網(wǎng)絡技術實現(xiàn)了人對家居系統(tǒng)的控制要求，像遠程監(jiān)控、集中管理以及節(jié)省能源等都可以實現(xiàn)，不僅實現(xiàn)了科技與家庭的完美結合，還取得了很好的節(jié)能效果。智能家居無線監(jiān)控與節(jié)能管理系統(tǒng)的建立，將我國人民生活水平又提升了一個高度。這個系統(tǒng)不但性能高、結構明確、成本低，而且還擁有廣闊的發(fā)展空間。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，人民熟練掌握網(wǎng)絡技術，智能家居無線監(jiān)控和節(jié)能控制管理系統(tǒng)將真正走進我們的生活當中。

參考文獻：

[1]王曉曼.智能家居無線監(jiān)控與節(jié)能管理系統(tǒng)研究[D].西安建筑科技大學，2011

[2]李靜，于軍琪.智能與節(jié)能家居的無線控制系統(tǒng)研究[J].住宅產業(yè)，2009.