摘 要:眾所周知,物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,在當(dāng)今社會以及未來社會發(fā)揮著巨大的作用,而且其應(yīng)用方面也越來越廣闊。雖然當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不是很成熟,但是在某些領(lǐng)域方面的研究還是比較靠前的,比如家居方面。所以本次我們小組選取了物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用這一話題。在我們小組的論文中,我們會首先介紹物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容,包括對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識以及物聯(lián)網(wǎng)的作用,然后介紹物聯(lián)網(wǎng)是如何在智能家居中應(yīng)用的還有目前大家對智能家居的評價,最后我們會展望一下智能家居的未來發(fā)展?fàn)顩r以及目前我們可以做的一些相應(yīng)改變。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、技術(shù)框架、發(fā)展前景
1 對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個重要特征。其英文名稱是“TheInternetofthings”。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(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,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比,具有以下鮮明的特征:
1、提供了傳感器的連接。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。
2、智能處理的能力,能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合,利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù),擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同用戶的不同需求。
由以上我們可以總結(jié)對物聯(lián)網(wǎng)的一個大概認(rèn)識:物聯(lián)網(wǎng)是一項利用傳感器的連接來實現(xiàn)物物相通的網(wǎng)絡(luò),在這個網(wǎng)絡(luò)之中可以實現(xiàn)信息的交換與分析;同時在這個網(wǎng)絡(luò)中還能實現(xiàn)對物體的智能控制,以此來滿足對大眾的相應(yīng)需求。
2 物聯(lián)網(wǎng)的作用
從上文我們對物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識,物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)物物相通。但是除此之外,物聯(lián)網(wǎng)還有其他的作用:
1、除了實現(xiàn)人與人之間的相互交換信息和通信之外,還可以實現(xiàn)人與物、物與物之間進(jìn)行信息交換和通信。當(dāng)然,這里人還是主體。因為,物與物之間進(jìn)行信息交換和通信的目的,還是要為人服務(wù)、為人所用。
2、除了實現(xiàn)信息的交換與通信的目的,還可以通過安裝信息傳感設(shè)備,如射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等,將所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起,方便識別和管理。
3 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架
從技術(shù)架構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項關(guān)鍵技術(shù):
1、傳感器技術(shù),這也是計算機應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。大家都知道,到目前為止絕大部分計算機處理的都是數(shù)字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號計算機才能處理。
2、RFID標(biāo)簽也是一種傳感器技術(shù),RFID技術(shù)是融合了無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù),RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應(yīng)用前景。
3、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。如果把物聯(lián)網(wǎng)用人體做一個簡單比喻,傳感器相當(dāng)于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官,網(wǎng)絡(luò)就是神經(jīng)系統(tǒng)用來傳遞信息,嵌入式系統(tǒng)則是人的大腦,在接收到信息后要進(jìn)行分類處理。
4 物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中應(yīng)用情況分析
上文中我們簡單介紹了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容,知道物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今社會應(yīng)用十分廣泛,那么接下來我們來看看物聯(lián)網(wǎng)是如何在智能家居中得以應(yīng)用的。首先我們需要對智能家居有所了解才能展開物聯(lián)網(wǎng)是如何在智能家居中應(yīng)用的。
1、對智能家居的相關(guān)認(rèn)識
智能家居,或稱智能住宅。首先,它需要在一個家庭中建立一個通訊網(wǎng)絡(luò),為家庭信息提供必要的通路,在家庭網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下,通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)對連入家庭網(wǎng)絡(luò)的所有家電和設(shè)備的控制和監(jiān)測;其次,它們都要通過一定的媒介,構(gòu)成與外界的通訊通道,以實現(xiàn)與家庭以外的世界溝通信息,滿足遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測和交換信息的需求,其最終目的都是滿足人們在家庭中對安全、舒適、方便地工作和生活的需求。智能家居是以家為平臺,兼?zhèn)渥詣踊?、智能化的高效、舒適、安全、便利的家居環(huán)境。智能家居是一個典型的集計算機、通訊和消費于一體的3C系統(tǒng),是整個世界形成的一個巨型網(wǎng)絡(luò)的末端,俗稱是該網(wǎng)絡(luò)的“最后100m”。
2、智能家居的主要功能
智能家居的主要功能可以歸納為以下6類。
(1)安全防護(hù)及消防報警自動化。安全防護(hù)及消防報警自動化是智能家居的最基本的一項功能,由于人們對自身及財產(chǎn)的安全更加重視,選擇智能化家居的一個基本出發(fā)點是家庭保安和災(zāi)害報警自動化。
(2)家電設(shè)施智能化。家電設(shè)施智能化是智能家居的一個重要組成部分。智能家居的一個顯著特點就是它能根據(jù)住戶的要求對家電和家用電氣設(shè)施靈活方便地實現(xiàn)智能控制,更大程度地把住戶從家務(wù)勞動中解放出來。隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,家電設(shè)施智能化還會出現(xiàn)更多更新的應(yīng)用。
(3)物業(yè)管理自動化。通過與小區(qū)智能系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),住戶可對用水、用電、用氣以及電話、網(wǎng)絡(luò)等的使用情況進(jìn)行監(jiān)視。一是實現(xiàn)各種費用的自動計量,減少物業(yè)管理工作量;二是方便用戶對費用進(jìn)行自我控制,避免費用嚴(yán)重超支;三是可及時發(fā)現(xiàn)并避免電話或其他資源被盜用。物業(yè)管理自動化是小區(qū)智能化的一種標(biāo)志。
(4)信息和通訊自動化。一般的通訊自動化只是通過電話實現(xiàn)簡單的電話自動錄音、傳真自動接收或回復(fù);而通訊智能化可將家中異常情況通過電話自動撥打110、119報警電話或主人的辦公電話、手機等通訊工具。智能家居的通訊信息自動化的內(nèi)容將更加廣泛。如將住戶的個人電腦連入局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)資源,實現(xiàn)從社區(qū)信息服務(wù)、物業(yè)管理服務(wù)、網(wǎng)上資料查詢、網(wǎng)上商務(wù)等各種互聯(lián)網(wǎng)功能。在條件具備的情況下,還可實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)、咨詢預(yù)約等功能。
(5)各種設(shè)備之間的協(xié)同工作。智能家居系統(tǒng)可以提供更豐富的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)功能。例如,當(dāng)您準(zhǔn)備看電視時,客廳燈光自動調(diào)到您喜歡的亮度(通過調(diào)光控制模塊實現(xiàn))、窗簾自動拉上(通過窗簾控制模塊實現(xiàn))、電視機打開并調(diào)整到您最喜歡的頻道,等等。
(6)環(huán)境與節(jié)能。智能家居能監(jiān)視室內(nèi)的溫度、濕度、亮度等環(huán)境狀態(tài)值,并根據(jù)住戶的習(xí)慣進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,它在一定程度上既能使生活空間更加舒適,又能節(jié)約能源。不僅如此,通過對家電的智能控制還可實現(xiàn)對水、煤氣等資源的節(jié)約。
3、智能家居的組成
學(xué)術(shù)界對智能家居的組成沒有定論,綜合各種觀點,一個完整的智能家居系統(tǒng)除了具有各種功能的信息電器外,還必須包括以下幾個模塊:
(1)信息處理模塊。為了使相互獨立的信息家電可以實現(xiàn)信息共享與協(xié)同工作,智能家居系統(tǒng)中必須具有專門的信息處理模塊。它的功能主要是收集家庭中各個家電的工作狀態(tài)和服務(wù)請求,對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理,并將結(jié)果送入功能驅(qū)動模塊。
(2)通信模塊。如果說信息處理模塊是智能家居系統(tǒng)的大腦,那么通信模塊就是實現(xiàn)信息傳
作者簡介
毛雪冬(1982-),女,天津市(籍貫),現(xiàn)職稱:工程師,學(xué)歷:碩士研究生,研究方向:檢測技術(shù)。