張琪

（云浮市中等專業(yè)學(xué)校，廣東云浮，527300）

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的提高和先進(jìn)科技的迅猛發(fā)展，我國(guó)的各行各業(yè)都取得了很大的發(fā)展，智能家居方面也不例外。但是，由于智能家居相對(duì)而言算是新興事物，所以各種方面也不太完善，很多智能家居的功能還存在于概念中，無(wú)法有效應(yīng)用于居民日常使用中去。再加上我國(guó)人民對(duì)智能家居的認(rèn)識(shí)比較淺顯，致使智能家居這一新鮮事物至今仍未在我國(guó)普及。本文通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及智能家居的技術(shù)需求做出分析，并具體描述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，旨在促進(jìn)我國(guó)智能家居的進(jìn)一步完善。

1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 物聯(lián)網(wǎng)基本框架分析

從物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)角度上來(lái)看，主要由感知層、傳輸層以及應(yīng)用層三塊組成，圖1顯示的是物聯(lián)網(wǎng)框架圖。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)框架圖

感知層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的始端，這個(gè)層面的設(shè)備都具備一定的感知功能，有效將物理世界與信息世界連接起來(lái)。感知層將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、網(wǎng)關(guān)技術(shù)、信息處理技術(shù)等融為一體，感知用戶的需求所在，并在承載網(wǎng)絡(luò)的交互和接入之下為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。

傳輸層也叫作網(wǎng)絡(luò)層，它是以衛(wèi)星網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等交匯所形成的，其主要作用在于將感知層所捕獲到的信息傳輸給后續(xù)的應(yīng)用層，由于傳輸層涉及到的組網(wǎng)技術(shù)繁多，因此面對(duì)不同的環(huán)境都能夠保持強(qiáng)大的協(xié)調(diào)感知能力。

應(yīng)用層主要是為了使得物聯(lián)網(wǎng)能夠穩(wěn)定安全的運(yùn)行下去，其運(yùn)用到的算法繁多，且還需要一個(gè)強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)用于支持，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物物相連的用戶解決方案。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)據(jù)融合的JDL（Joint director of Laboratories）模型能夠促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)迅速、準(zhǔn)確的獲取到物理世界信息。此模型在設(shè)計(jì)的過(guò)程中較為復(fù)雜，但由于其有效融合了預(yù)處理級(jí)、態(tài)勢(shì)評(píng)估級(jí)、影響評(píng)估級(jí)、目標(biāo)評(píng)估級(jí)、過(guò)程優(yōu)先級(jí)等五個(gè)處理級(jí)別，因此具有良好的物理信息捕捉效果，面對(duì)不同的應(yīng)用需求幾乎都能夠解決。

數(shù)據(jù)融合的I/O模型較JDL相比在輸入輸出時(shí)分別對(duì)應(yīng)特征、數(shù)據(jù)、目標(biāo)三類(lèi)，其中特征、數(shù)據(jù)相比較目標(biāo)在輸出類(lèi)型對(duì)應(yīng)的信息、數(shù)據(jù)融合過(guò)程的處理級(jí)別有所不同，前者是Level 0，后者為L(zhǎng)evel 1。

2 智能家居系統(tǒng)的技術(shù)需求

智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在需求上包含三塊，分別為傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)。

傳感技術(shù)的功能在于感知設(shè)備發(fā)出的信息，且面對(duì)不同的設(shè)備所采用的傳感器類(lèi)型也存在差異，但建立在傳感器的物理原理上基本都是由轉(zhuǎn)換裝置和敏感元件兩部分組成。敏感元件用于捕獲測(cè)量中受到影響的信息，然后將其傳遞給轉(zhuǎn)換裝置以電信號(hào)呈現(xiàn)出來(lái)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用又分為有線傳輸技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)。其中有線傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定可靠，且擁有較低的功耗，目前最為常見(jiàn)的有LonWorks總線技術(shù)、X-10電力載波技術(shù)。其中基于我國(guó)電網(wǎng)的基本特點(diǎn)X-10電力載波技術(shù)反應(yīng)不夠靈敏，因此在外界因素的作用之下容易受到干擾，因此就我國(guó)而言應(yīng)用不夠廣泛。無(wú)線傳輸技術(shù)是未來(lái)智能家居網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的趨勢(shì)所在，除了最為常見(jiàn)的WLAN技術(shù)之外，還包含IrDA技術(shù)、ZigBee、藍(lán)牙等等。

智能家居的特點(diǎn)在于“智能”，因此智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上要充分體現(xiàn)出以人為本的理念，通過(guò)信息處理技術(shù)對(duì)房屋主人行為、想法做出一定的預(yù)測(cè)，將房屋環(huán)境以及房屋內(nèi)日?；顒?dòng)都能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之下智能家居諸多功能得以實(shí)現(xiàn)，主要可以分為感知層面、網(wǎng)絡(luò)層面、應(yīng)用層面三塊，三者之間互相配合以此體現(xiàn)家居的智能化。圖2顯示的是智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)圖。

圖2 智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)圖

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居感知層面的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居感知層面的應(yīng)用主要依賴于RFID、傳感器等感知技術(shù)手段，在相關(guān)設(shè)備作用之下智能家居中的系統(tǒng)設(shè)備能夠有效捕捉到數(shù)據(jù)信息，而物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的感知功能也使得各個(gè)系統(tǒng)智能化特征越來(lái)越明顯。眾所周知，溫濕度傳感器在智能家居中的應(yīng)用力度是比較大的，比如在人們居住的房屋空調(diào)中就含有溫濕度傳感器，這些溫濕度傳感器具有探測(cè)功能。但是傳統(tǒng)的溫濕度傳感器并不能比較好的對(duì)室內(nèi)的每一個(gè)角落的溫濕度進(jìn)行測(cè)量，這種情況下，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可以提升溫濕度傳感器的使用性能，使得溫濕度傳感器能夠在室內(nèi)使用的更加高效，能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出室內(nèi)的溫濕度情況，而且還可以根據(jù)設(shè)定的溫濕度要求，利用M2M物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的調(diào)控。另外，在無(wú)線溫濕傳感器技術(shù)下還可以對(duì)室外的溫度進(jìn)行測(cè)量，使得人們?cè)诓怀鲩T(mén)的時(shí)候就可以熟知外界的天氣，從而做好出門(mén)準(zhǔn)備。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居網(wǎng)絡(luò)層面的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用之下，智能家居網(wǎng)絡(luò)層面上體現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)之間的融合，對(duì)于整個(gè)智能家居系統(tǒng)而言涉及需處理的信息是非常龐大的，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也可以使得信息數(shù)據(jù)處理更加智能化。從智能家居的處理系統(tǒng)上來(lái)看，主要包含云計(jì)算平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)管理中心等等，而為了能夠在網(wǎng)絡(luò)處理功能上更加強(qiáng)大，如何確保數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的準(zhǔn)確性以及可靠性是需要重點(diǎn)研究的方面。從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居網(wǎng)絡(luò)層面的實(shí)際應(yīng)用上來(lái)看，房屋主人不需要在家即可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)房屋內(nèi)部的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解。此外，在智能家電方面同樣也能夠涉及，例如房屋主人在回家前即可遠(yuǎn)程操控?zé)崴鞯拈_(kāi)關(guān)，不在家也可以了解冰箱儲(chǔ)存柜的物品情況以此做出備貨。上述這些功能都屬于智能家居的網(wǎng)絡(luò)層面，并且和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著極大的關(guān)聯(lián)性。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)應(yīng)用層面的應(yīng)用

智能家居融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要目的在于增加房屋主人的便捷性，需要的是能夠?qū)?shí)際生活起到作用，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)應(yīng)用層面的重要性不言而喻。例如物聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)應(yīng)用層使得傳統(tǒng)家居有效融合信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)家庭安防應(yīng)用，其中紅外線智能防護(hù)較為常見(jiàn)。紅外線智能防護(hù)主要就是用來(lái)預(yù)防家庭的非法侵入，保障家庭的安全。安全防護(hù)系統(tǒng)可以在家庭受到外界侵害時(shí)發(fā)出警報(bào)，而且當(dāng)人們?cè)谑焖瘯r(shí)也可以利用安全防護(hù)系統(tǒng)對(duì)房屋內(nèi)外的環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。其中主要應(yīng)用的就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得家居中的安全防護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變得更好，能夠識(shí)別各種不良信號(hào)和紅外線，而且還可以主動(dòng)的嚇退信號(hào)。更為重要的就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得安全防護(hù)系統(tǒng)安全性能變得更好，對(duì)人們的生活有著很大的便利。此外，智能家居在融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后還能夠?qū)崿F(xiàn)家庭醫(yī)療應(yīng)用、家庭控制應(yīng)用、智能電網(wǎng)應(yīng)用等等。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用有著舉足輕重的意義。因此，在接下來(lái)，需要積極的利用各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)充實(shí)家居智能設(shè)備的應(yīng)用效率，打造良好的智能家居，使得人們的安全以及生活質(zhì)量得到有效的保證，全面帶動(dòng)智能家居行業(yè)以及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。