王 颶

(山西華遠現(xiàn)代物流有限公司，山西 太原 030003)

0 引言

近些年來，隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，智能化技術、信息化技術、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興科技日新月異地進步，智能家居、智慧小區(qū)和智慧生活已經(jīng)浮現(xiàn)在人們的眼前和現(xiàn)實中，它們不僅僅是宣傳媒體關注報道的熱點，也是許多生產(chǎn)企業(yè)青睞涉足的領域?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)意識到，智能家居已經(jīng)成為現(xiàn)代家庭生活追求的目標，必將成為人們新的生活模式。

1 智能家居的概念

智能家居并不是單一的智能設備的簡單組合，而是一個集成性的系統(tǒng)體系，它通過物聯(lián)網(wǎng)技術，將家里的燈光、音響、電視、冰箱、空調(diào)、洗衣機、電動門窗甚至燃氣管道等所有光、電、聲設備連接起來，實現(xiàn)多種控制手段和智能化功能，用戶可以使用智能終端(如智能手機、平板、筆記本等)，即可遠程實時了解家里的監(jiān)控畫面，并實現(xiàn)控制家里的相應設施。

1.1 智能家電

智能家電是一種新型的家用電器產(chǎn)品，它具備某些人類感知事物的能力，可以部分或全部替代人類的行為，能夠通過預定的程序來正確思維、準確判斷、有效執(zhí)行來為人們服務。智能家電具有網(wǎng)絡化、智能化、開放性、節(jié)能化的特點。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的，利用局域網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術把傳感器、控制器、機器、人和物等通過某種新方式聯(lián)系在一起，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物相連，從而建成信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展，是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展，是具體的業(yè)務和應用。

1.3 云計算

云計算，通俗點講就是把以前需要本地處理器計算的數(shù)據(jù)任務交到遠程服務器上去完成，它可以把世界各地的高效計算機連接起來，構(gòu)成一個計算資源池，使終端用戶能按需享用“云”的強大計算處理能力。云計算可以分為基礎平臺、管理中心、應用中心、安全中心等幾個類型。智能家居就是一個小型物聯(lián)網(wǎng)，它有龐大的硬件群，這個硬件群搜集了龐大的數(shù)據(jù)和信息，這些信息的穩(wěn)定性和可靠性必須建立在良好的硬件基礎上，這就需要容量足夠大的存儲設備。云計算將龐大的數(shù)據(jù)集中起來，實現(xiàn)智能家居自動管理。

云計算的主要特點：非實體性、可靠性、普遍適用性、可拓展性、按需服務、低成本。

2 智能家居的主要特征

智能家居使人們的生活更加舒適、便捷、節(jié)能、環(huán)保、安全，更加豐富多彩，智能家居的特征可以歸納為操作方式多樣化、提供便利的服務、滿足不同的需求和系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

2.1 操作方式多樣化

智能家居的操作方式多種多樣，可以使用智能手機進行操作控制，也可以用情景遙控器進行操作或者計算機進行操作，它不受時間和空間的限制，可以在任何時間、地點對任何設備實現(xiàn)智能操作控制。例如室內(nèi)溫度控制，只要通過智能手機空調(diào)溫度按鈕，就可以遙控空調(diào)來啟動和控制溫度，實現(xiàn)室內(nèi)溫度的控制。

2.2 提供便利的服務

智能家居在系統(tǒng)設計時，應根據(jù)用戶的需求，為人們提供與日常生活息息相關的服務，如家庭燈光照明控制、室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)、窗簾自動控制、家電控制、門窗防盜報警、煤氣泄漏報警等等。

2.3 滿足不同的需求

智能家居系統(tǒng)的功能具備可拓展性，因此能夠滿足不同用戶的需求。例如，最初用戶的智能家居系統(tǒng)只可以與照明設備或一般的電器設備連接，隨著智能家居技術的發(fā)展，如今已可以滿足不同類型、不同檔次、不同風格的用戶需求，智能家居系統(tǒng)的控制主機還可以在線升級，控制功能不斷完善，還能擴展出其他的功能，例如花園澆灌、喂養(yǎng)寵物等。

2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

智能家居的智能化系統(tǒng)必須保證能夠正常穩(wěn)定的運行。在某些互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速較低或者不穩(wěn)定的情況下，依然不影響智能家居系統(tǒng)的主要功能。這就需要對智能家居系統(tǒng)的各部分，例如電源應急啟動、軟件備份以及設備雙組件運行等等采取保險冗余措施，使整個智能家居系統(tǒng)具備在復雜環(huán)境下穩(wěn)定運行的能力。

3 智能家居系統(tǒng)的組成

智能家居系統(tǒng)主要由控制主機、傳感器、探測器、遙控器、智能開關、智能插座以及家庭網(wǎng)絡組成。

3.1 控制主機

在智能家居系統(tǒng)中，控制主機就如同一個翻譯器，對不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言等信息進行“翻譯”，然后將分析處理過的信息進行傳輸，再通過無線網(wǎng)發(fā)出?？刂浦鳈C是家庭網(wǎng)絡與外界網(wǎng)絡溝通的橋梁，是智能家居的重要組成部分之一。除具備傳統(tǒng)的路由器功能外，控制主機還具備無線轉(zhuǎn)發(fā)功能和無線接收功能，把外部的所有信號轉(zhuǎn)化成無線信號，當人們操作遙控設備或無線開關的時候，控制主機又能將信號輸出，完成燈光控制、電器控制、場景設置、安防監(jiān)控等一系列操作，或通過互聯(lián)網(wǎng)、GSM(全球移動通信系統(tǒng))網(wǎng)向遠程用戶手機或計算機發(fā)出家里的安防管理等操作。實際上，控制主機就是智能家居的“指揮部”。

3.2 傳感器和探測器

傳感器和探測器就如同人體的感官，它們將看到、聽到、聞到的信息轉(zhuǎn)換為電信號，傳送到控制主機上。智能家居中主要的傳感器和探測器產(chǎn)品有溫濕度一體傳感器、可燃氣體傳感器、煙霧傳感器、人體紅外探測器、玻璃破碎探測器、無線幕簾探測器、無線門磁探測器等。

溫濕度一體化傳感器：是指能將溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測量處理的電信號的設備。

可燃氣體傳感器：當被測氣體進入探測器時，在鉑絲表面會引起氧化反應，其產(chǎn)生的熱量使鉑絲的溫度升高，鉑絲的電阻率隨溫度變化而變化，從而測出可燃氣體的濃度；半導體型探測器是利用靈敏的氣敏半導器件工作的，當可燃氣體進入探測器時，半導體電阻下降，下降值與可燃氣體濃度相對應。

煙霧傳感器：是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災防范的，是一種將空氣中的煙霧濃度變量轉(zhuǎn)換成有一定對應關系的輸出信號的裝置，煙霧傳感器分為電式煙霧傳感器和離子式煙霧傳感器兩種。

人體紅外探測器：是靠探測人體發(fā)射的紅外線來進行工作的。因為人體都有一定溫度，一般是37 ℃左右，會發(fā)出10 μm左右波長的紅外線，而人體紅外探測器對波長10 μm左右紅外輻射非常敏感，一旦入侵人進入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外膚色被探測器探測到，它就會發(fā)出報警。

玻璃破碎探測器：它是用來探測家里的窗玻璃是否被人破壞，如果玻璃被破壞而非法入侵，它會發(fā)出報警。玻璃破碎探測器分為聲控型的單技術玻璃破碎探測器和雙技術玻璃破碎探測器兩類。

無線幕簾探測器：是一種被動式紅外探測器，一般安裝在窗戶旁邊或頂部，當有人進入探測的區(qū)域時，探測器就會發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的移動人體，向主機發(fā)出報警信號。

無線門磁探測器：是用來探測門、窗、抽屜等是否被非法打開或移動的裝置，它本身并不報警，只能發(fā)送某種編碼的報警信號給控制主機，當控制主機接收到報警信號后，會將信號傳遞給報警器，報警器就會發(fā)出報警聲音。

4 智能面板、智能插座與無線遙控器

在物聯(lián)網(wǎng)的概念下，智能面板和智能插座伴隨著智能家居的發(fā)展而發(fā)展出來的產(chǎn)品。

4.1 智能面板

目前比較流行的智能面板有智能燈光面板、智能窗簾面板兩種。智能燈光面板分為智能燈光開關面板和調(diào)光面板，主要作用是實現(xiàn)智能燈光的開關控制和亮度調(diào)節(jié)，用戶只要用手輕輕觸碰面板，就能實現(xiàn)對燈具的開啟和關閉。

4.2 智能插座

在智能家居中，智能插座可以通過電腦、手機、遙控器實現(xiàn)對電器用電負載的通斷控制。例如，通過智能手機的客戶端來進行功能操作的智能插座，其最基本的功能是通過手機客戶端來控制插座通斷電流，當電器不工作時，可關斷智能插座的供電回路，這樣既安全又省電。智能插座還能設定定時開關家用電器的電源，起到便捷、節(jié)能、防用電起火的作用。

4.3 無線遙控器

無線遙控器是一種可實現(xiàn)遠程操控的終端設備。智能家居中常用的有家電紅外遙控，防盜報警設備，門窗遙控等。無線遙控器除了一個按鍵控制一種功能外，還能一鍵控制多個功能組合，實現(xiàn)各種組合情景模式。

5 結(jié)語

隨著科技的進步，社會的發(fā)展，使人們對美好生活的追求愈發(fā)強烈，智能家居作為一個新興的產(chǎn)業(yè)，讓人們對家居生活產(chǎn)生更多的期待，在物聯(lián)網(wǎng)的大環(huán)境下，智能家居所構(gòu)架的未來體系會給人們的生活帶來什么樣的影響。物聯(lián)網(wǎng)即“萬物皆可相連”，它突破了互聯(lián)網(wǎng)只能通過計算機交流的局限，也超越了互聯(lián)網(wǎng)只負責聯(lián)通人與人之間的功能，它建立了“人與物”之間的智能系統(tǒng)。在智能家居中，運用射頻標簽(RFID)、紅外感應、探測系統(tǒng)、智能插座和開關、無線遙控器等設備，按照約定的協(xié)議，通過網(wǎng)絡把家居中的燈光控制、音頻設備、智能家電設備、安防報警設備以及視頻監(jiān)控設備等設備進行信息聯(lián)絡，從而實現(xiàn)智能化監(jiān)控。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、無線通信等技術的發(fā)展和應用，智能家居將會更加注重感知、探測和反饋能力，不僅能根據(jù)用戶的年齡階層、興趣愛好、生活習慣以及住宅環(huán)境等基本信息，有針對性地呈現(xiàn)各類智能化功能，還能通過人機交互方式，提供更多的人性化服務。

參考文獻：

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