冷芝瑩 呂 悅

?

淺議基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

冷芝瑩 呂 悅

山東科技大學(xué)，山東 青島 266510

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種比較新的信息技術(shù)組成，隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的智能家居系統(tǒng)也逐漸得到了發(fā)展，并向便捷和集成化方向進(jìn)步。智能家居可以將家中的設(shè)備和家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行連接，讓人們的生活變得更加現(xiàn)代和智能。智能家居提高了人們生活的效率，改變了人們的生活方式。主要對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行了分析，希望為我國(guó)的智能家居發(fā)展提供幫助。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能家居；系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的快速進(jìn)步，人們當(dāng)前已經(jīng)逐漸地開始追求更高節(jié)奏和自動(dòng)化的生活方式。因此，智能家居系統(tǒng)也在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，并給人們的生活帶來了極大的便利。智能家居主要是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從而促使家庭能得到系統(tǒng)化的管理，提升家居的安全性和舒適性，為人們的生活提供更加便利的享受。下面將對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的討論和研究。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能家居系統(tǒng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

事實(shí)上，國(guó)際上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)并沒有形成一致的定義，大致來看物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。通過射頻識(shí)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(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)可以被分為三個(gè)層次，分別為感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，主要功能是信息感知與采集，主要包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器（如溫度感應(yīng)器、聲音感應(yīng)器、震動(dòng)感應(yīng)器、壓力感應(yīng)器）等。信息之間的交換與傳遞由網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)，可以對(duì)信息進(jìn)行處理和加工，相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)。應(yīng)用層可以說整個(gè)系統(tǒng)的大腦部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行處理和分析，從而將各種所接受到的信息進(jìn)行執(zhí)行。物聯(lián)網(wǎng)的本身目標(biāo)是促使物與物之間能達(dá)到相互連接，因此，無線通信技術(shù)是當(dāng)中最為重要的組成技術(shù)。近年來我國(guó)的通信技術(shù)得到了空前的發(fā)展，逐漸地產(chǎn)生了多種不同的近距離無線通信技術(shù)，促使設(shè)備之間能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速的無線連接，在這里通常比較常見的無線通信技術(shù)主要有藍(lán)牙、紅外以及Wi-Fi和ZigBee等[1]。由于物聯(lián)網(wǎng)本身有著節(jié)點(diǎn)數(shù)量大、通信距離短等特點(diǎn)，根據(jù)這些特點(diǎn)，在當(dāng)前最為合適的通信技術(shù)就是ZigBee通信技術(shù)。ZigBee通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能夠容納數(shù)千個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，而且在通信節(jié)點(diǎn)之間只需要少量的能量就能將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和轉(zhuǎn)移，有著十分高的通信效率。此外ZigBee通信技術(shù)有著低消耗、可靠性高以及容易維護(hù)等優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)，與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展之間具有協(xié)同性，因此，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中更加的符合實(shí)際需要。

1.2 智能家居系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能家居可以有效改善人們的生活效率，確保人們生活的安全，使人們的生活更加健康。通過智能家居系統(tǒng)人們將最為直接的感受到物聯(lián)網(wǎng)革命給人們所帶來的便捷化和智能化。

智能家居（home automation）是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。智能家居的最早出現(xiàn)是比爾·蓋茨耗費(fèi)了5.3億美元所建立起的智能化豪宅，這一事實(shí)的出現(xiàn)使得社會(huì)中廣泛的開始注意，并且引起了人們對(duì)于智能化家居的興趣。在現(xiàn)代社會(huì)中智能化家居已經(jīng)為了很多地產(chǎn)公司銷售的亮點(diǎn)，很多的商品住在中都或多或少的融入了智能化設(shè)備，甚至很多高檔住宅中已經(jīng)完全的配置了智能化家居系統(tǒng)，給人們的生活提供了極大的便利。

2 物聯(lián)網(wǎng)背景下智能家居系統(tǒng)的發(fā)展機(jī)遇

物聯(lián)網(wǎng)近年來已經(jīng)被越來越多的人所了解和認(rèn)識(shí)，并且在我國(guó)由于政策扶持正處于蓬勃發(fā)展的階段。當(dāng)前階段應(yīng)用最為廣泛的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是ZigBee技術(shù)，僅僅依靠很少的能量，就能將信息數(shù)據(jù)以接力的方式進(jìn)行傳播，從而達(dá)到高效傳遞的效果。ZigBee技術(shù)的應(yīng)用不僅有著消耗低，方便維護(hù)等優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)，其應(yīng)用的范圍也十分廣他，比較容易進(jìn)行大規(guī)模的部署[3]。物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)前已經(jīng)被世界各地開始深入性的進(jìn)行研究，在這個(gè)環(huán)境中我國(guó)也要積極的抓住機(jī)會(huì)，大力的推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，政府方面也出臺(tái)了很多的相關(guān)扶持政策，為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來奠定基礎(chǔ)，促使物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不受到阻礙。因而物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是我國(guó)面臨的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的巨大機(jī)遇，并且成為了可以有效促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>

物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前正受到廣泛的關(guān)注，各種基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的技術(shù)應(yīng)用正得到快速的發(fā)展，智能家居也是當(dāng)中的一個(gè)部分。在未來的發(fā)展中物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的智能化家居將逐漸成為我國(guó)市場(chǎng)發(fā)展的重要形式之一，也是家居行業(yè)中的重要發(fā)展方向。

3 傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)現(xiàn)狀及問題

在傳統(tǒng)的智能化家居系統(tǒng)當(dāng)中，雖然融合了集中布線技術(shù)和其他的科學(xué)技術(shù)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)一定的只能電器控制，完成自動(dòng)化的一些需求，但事實(shí)上這種發(fā)展一直處于一種不溫不火的狀態(tài)，并沒有真正地將智能家居的作用發(fā)揮出來。

3.1 華而不實(shí)

對(duì)于很大一部分的智能家居來說，當(dāng)中都存在著華而不實(shí)的問題。普通的居民對(duì)于智能家居系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)主要放在日常的生活是否能夠得到滿足以及生活當(dāng)中的物業(yè)、安全防護(hù)等方面的功能[4]。面對(duì)在智能家居中的一些高科技控制功能事實(shí)上并不能真正的發(fā)揮出其效用，對(duì)普通居民來說產(chǎn)生了嚴(yán)重的浪費(fèi)。例如泳池水質(zhì)控制項(xiàng)目，許多等更多的居民并不會(huì)對(duì)此產(chǎn)生興趣。

3.2 缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

我國(guó)的相關(guān)行業(yè)部門在管理制度上當(dāng)前是處于一種比較落后的狀態(tài)，建設(shè)部、公安部和信息產(chǎn)業(yè)部由于行業(yè)之間的管轄權(quán)利競(jìng)爭(zhēng)，使得對(duì)于智能家居的管理范圍和內(nèi)容上產(chǎn)生了不同[5]。各部門間各自有各自的側(cè)重點(diǎn)，缺少統(tǒng)一的行業(yè)技術(shù)規(guī)范來對(duì)行業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行管理。在這樣的環(huán)境下企業(yè)之間的產(chǎn)品相互競(jìng)爭(zhēng)、各自為政，市場(chǎng)上每個(gè)廠家都對(duì)智能家居有著不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，不利于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將來的發(fā)展。

3.3 研發(fā)資金匱乏

智能家居的發(fā)展中需要通過大量的科學(xué)研究從而得到更多的高新技術(shù)。對(duì)于智能化的產(chǎn)品和家居系統(tǒng)來說產(chǎn)品的更新?lián)Q代是迅速的，當(dāng)中也伴隨著比較大的投資風(fēng)險(xiǎn)，因此往往需要有大量的資金在背后作為支持才能持續(xù)的進(jìn)行發(fā)展，如果只能根據(jù)企業(yè)進(jìn)行自主投入，那么將難以維持和繼續(xù)。

3.4 跨行業(yè)合作困難

智能家居系統(tǒng)主要是將家電、安防和其他的相關(guān)行業(yè)之間進(jìn)行了整合所形成的系統(tǒng)化內(nèi)容，當(dāng)中融合了多個(gè)行業(yè)的優(yōu)勢(shì)[6]。然而當(dāng)前階段我國(guó)的社會(huì)化合作體系建立并不夠完善，各行各業(yè)之間都處于競(jìng)爭(zhēng)比較強(qiáng)烈的狀態(tài)下，要想在行業(yè)中得到更好的發(fā)展就一定要搶得行業(yè)先機(jī)，從而擴(kuò)大市場(chǎng)份額，促使智能家居在市場(chǎng)中得到更好的發(fā)展。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 家庭智能節(jié)電通產(chǎn)品

在現(xiàn)階段我國(guó)的國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)逐漸的在北京城范圍內(nèi)開展智能家庭計(jì)劃試點(diǎn)。作為居住者可以通過一個(gè)十分小的終端機(jī)來作為家庭節(jié)約能源的重要手段。只要利用電子終端家庭環(huán)境之內(nèi)就能節(jié)約大量的電費(fèi)支出，可以說國(guó)家電網(wǎng)僅僅需要在電纜上鋪設(shè)傳輸信息光纜，在試點(diǎn)家庭中安裝一個(gè)能夠雙向互動(dòng)的終端機(jī)，從而促使家庭享受節(jié)約效果[7]。

4.2 U-home智能家居系統(tǒng)

U-home智能家居系統(tǒng)因其能快捷地打造出智能化解決方案，目前正在被人們廣泛應(yīng)用。U-home是全新的網(wǎng)絡(luò)家庭平臺(tái)，詮釋了網(wǎng)絡(luò)家庭的新標(biāo)準(zhǔn)，向人們展示了一種嶄新的網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的生活方式。在這一產(chǎn)品當(dāng)中將無線和有線的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系方式結(jié)合，從而達(dá)到電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣電網(wǎng)等多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)合，將家庭范圍的網(wǎng)絡(luò)逐步的推行到更大的世界網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。通過這一智能家居產(chǎn)品能夠有效的讓居民直接與社區(qū)和小區(qū)保安等進(jìn)行聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。此外，居民也能夠通網(wǎng)絡(luò)直接對(duì)家庭的燈光和窗簾等進(jìn)行直接管理，從而做好家庭管理工作。真正地實(shí)現(xiàn)在多網(wǎng)融合的形勢(shì)下所進(jìn)行的智能家居感受便捷生活，從而體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代帶來的先進(jìn)性。

4.3 數(shù)模通智能產(chǎn)品

近年來在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)上，很多現(xiàn)代化小區(qū)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采取智能化家居的生活形式。一般來說一個(gè)大型或者豪華的小區(qū)內(nèi)都會(huì)設(shè)置出檔次不同的樓盤組團(tuán)，從而來迎合各種不同消費(fèi)層次的人群需要,故不同檔次的樓盤，智能化設(shè)置也有所不同。但在當(dāng)前的市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)下，市場(chǎng)上真正能夠兼容模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的混合組網(wǎng)解決方式是相當(dāng)稀缺。在這樣的環(huán)境下，只能采取模數(shù)混合組合網(wǎng)的方式來進(jìn)行方案解決，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化小區(qū)的數(shù)模通智能產(chǎn)品。這種方式在現(xiàn)代化小區(qū)中的使用具有十分強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力，能在高溫或者低溫的惡劣環(huán)境中正常的運(yùn)行。綜上所述，數(shù)模通智能產(chǎn)品既保障了業(yè)主生活的安全，與此同時(shí)又使生活更加快捷方便。

4.4 感知家居和生活系統(tǒng)

感知家居系統(tǒng)中主要包含了同時(shí)能將對(duì)講和家庭防護(hù)合為一體的系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭的綜合控制，該系統(tǒng)使用了多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

在感知生活系統(tǒng)當(dāng)中，主要包含了業(yè)務(wù)管理的子系統(tǒng)、健康服務(wù)子系統(tǒng)以及養(yǎng)老服務(wù)子系統(tǒng)幾個(gè)部分。每個(gè)子系統(tǒng)主要通過小區(qū)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)方式和對(duì)講方式來進(jìn)行聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生活上的感知服務(wù)。從小區(qū)的業(yè)務(wù)管理服務(wù)方面來說，通過內(nèi)部對(duì)講的方式，業(yè)主能夠直接與小區(qū)物業(yè)之間進(jìn)行溝通，從而實(shí)現(xiàn)家政、商品配送等服務(wù)。在健康服務(wù)當(dāng)中，居民只要加入到健康服務(wù)行列當(dāng)中去，建立起相應(yīng)的健康檔案，那么就能在家庭中進(jìn)行簡(jiǎn)單的健康檢查，例如血壓和血糖測(cè)試等，從而享受家庭中的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。在養(yǎng)老服務(wù)當(dāng)中，包含了老人的緊急救治、日常照顧和人工呼叫等多個(gè)不同功能，為需要服務(wù)的老人提供專業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又具有人性化的家居養(yǎng)老服務(wù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的智能家居系統(tǒng)在現(xiàn)代社會(huì)中越來越受到人們的重視和關(guān)心，對(duì)人們的生活產(chǎn)生了重要的影響，同時(shí)也給我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了積極的作用，現(xiàn)階段我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍然處于一種基礎(chǔ)性發(fā)展階段，當(dāng)中還有很多的內(nèi)容需要學(xué)習(xí)和進(jìn)一步的研究，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的智能家居也是如此，并沒有真正的全面性應(yīng)用到人們的家庭生活當(dāng)中去。在未來的發(fā)展中，我們還需要深入的對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析和了解，從而采取更加科學(xué)合理化的方式來進(jìn)行家居方面的應(yīng)用，促使物聯(lián)網(wǎng)真正發(fā)揮出效用。

[1]嚴(yán)萍，張興敢，柏業(yè)超，杜仲林.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)[J].南京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（1）：50-55.

[2]曾松偉，章云，邱偉強(qiáng).基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011（9）：60-65.

[3]俞文俊，凌志浩.一種物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的研究[J].自動(dòng)化儀表，2011（8）：41-43.

[4]葉國(guó)偉.物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能家居系統(tǒng)[J].智能建筑與城市信息，2011（8）：12-16.

[5]吳晶晶，胡艷蓉.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].軟件導(dǎo)刊，2011（8）：50-53.

[6]童曉渝，房秉毅，張?jiān)朴?物聯(lián)網(wǎng)智能家居發(fā)展分析[J].移動(dòng)通信，2010（9）：66-69.

[7]張?jiān)朴拢勘?基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].移動(dòng)通信，2010（15）：33-35.

Discussion on Intelligent Home Furnishing System Based on IOT Technology

Leng Zhiying Lv Yue

Shandong University of Science and Technology，Shandong Qingdao 266510

networking technology is a new information technology. With the rapid development of networking technology in recent years，based on the Internet of things based on the smart home system also gradually obtained the development，and to convenient and integration is the direction of progress. The intelligent device can be Home Furnishing and Home Furnishing home are connected through the Internet of things technology，make people's lives become more modern and intelligent. Intelligent Home Furnishing improves the efficiency of people's life，change people's way of life. This paper mainly based on IOT technology Home Furnishing intelligent system is analyzed，hoping to provide help for the development of intelligent Home Furnishing.

networking technology；intelligent Home Furnishing system

TP273.5

A

1009-6434(2016)6-0029-03