摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人們的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用程度不斷加深，應(yīng)用范圍更加廣泛，給人們的生活提供了更大的便利。傳感器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等結(jié)合，能更好地實現(xiàn)對智能家居的監(jiān)控，形成高效、舒適、環(huán)保的家居日常事務(wù)管理系統(tǒng)。文章主要就物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)在智能家居中的具體應(yīng)用展開討論。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù);智能家居;應(yīng)用

0 ? 引言

互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，帶動了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、傳感器技術(shù)的融合發(fā)展，形成了可以將用戶端擴展到物品之間，并實現(xiàn)彼此信息交換的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、音視頻等技術(shù)，可以將家庭使用的電器設(shè)施集成于同一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，從而形成整體的管理系統(tǒng)，具有廣闊的發(fā)展前景，因此需要加深對其研究。

1 智能家居和傳感器作用概述

1.1? 智能家居系統(tǒng)

信息技術(shù)的高速發(fā)展，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了智能家居系統(tǒng)，主要是借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，將其應(yīng)用到日常生活中，加強計算機、網(wǎng)絡(luò)通信等數(shù)字技術(shù)與家居設(shè)備的聯(lián)系，聯(lián)合使用多項新技術(shù)，為居住者創(chuàng)建更加舒適、便捷的居住環(huán)境[1]。智能家居系統(tǒng)是智能化生活的重要組成部分，系統(tǒng)可以借助互聯(lián)網(wǎng)、移動終端設(shè)備等拓展原有的控制方式，通過虛擬網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)安全防護和控制，從而形成一體化的智能系統(tǒng)。

1.2? 傳感器在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的作用

傳感器是一種感應(yīng)裝置，主要是通過物體檢測過程中對外界環(huán)境變化產(chǎn)生感應(yīng)，并借助數(shù)據(jù)傳輸信號，實現(xiàn)對物體的控制。傳感器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，可以實現(xiàn)智能化和自動化，將傳感器對外界變化反應(yīng)的感知并獲取的數(shù)據(jù)傳遞給物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)信息更加準確。物聯(lián)網(wǎng)主要是除了人與人之間信息傳遞之外的一種物體之間的連接方式，要推動物聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，對傳感器的依賴性較大，這主要是因為物體之間信息測量、分析控制都需要借助傳感器才能實現(xiàn)[2]。物聯(lián)網(wǎng)中感知層是最重要的部分，也是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)所在，因此傳感器是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵，自動化流程發(fā)展中，流程的控制、安全及管理等系統(tǒng)都會使用到傳感器測量和分析。將傳感技術(shù)與其他軟件分析技術(shù)結(jié)合，能確保信息傳播更加可靠和準確。通過傳感器，物聯(lián)網(wǎng)可獲取環(huán)境動態(tài)變化信息，為應(yīng)用系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢分析

2.1? 微型化

時代不斷發(fā)展，人們越來越追求物體的微型化，這也是時代發(fā)展的必然之路，如從開始的固定電話，到如今的智能手機，都是微型化方向轉(zhuǎn)變發(fā)展的體現(xiàn)。微型傳感器也逐漸進入人們的生活，當前很多微型設(shè)備都采用了硅構(gòu)成，其重量相對較輕，且具有較強的耐腐蝕性，在節(jié)約資源的同時也大大降低了傳感器的體積，微型傳感器的應(yīng)用范圍逐漸廣泛，改變了人們的生活方式，也促進了我國電子設(shè)備的自動化發(fā)展[3]。

2.2? 智能化

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)的融合發(fā)展，推動了傳感器的智能化，能實現(xiàn)對電子設(shè)備更科學(xué)地控制，對電視、冰箱等家電進行智能化和感應(yīng)操作，為人們的生活提供便捷。

2.3? 多功能化

傳感器技術(shù)能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的多功能化，在工業(yè)發(fā)展、智能家居等方面發(fā)揮著重要作用。多功能傳感器優(yōu)點顯著，靈活度較高，這比單個的傳感系統(tǒng)更加準確，能實現(xiàn)傳感器和物聯(lián)網(wǎng)之間更好地連接，確保系統(tǒng)正常運行[4]。

2.4? 無線網(wǎng)絡(luò)化

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能將不同設(shè)備借助無線網(wǎng)絡(luò)加以連接，從而更好地實現(xiàn)設(shè)備之間的交流，更符合傳感器對外界環(huán)境的感應(yīng)，實現(xiàn)電器的協(xié)作，從而帶動智能家居的發(fā)展，也推動傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

3 智能家居系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)應(yīng)用的設(shè)計思路

3.1? 總體設(shè)計

智能家居系統(tǒng)主要是家電之間的連接，確保家居整體統(tǒng)一，并由外部網(wǎng)絡(luò)朝著智能家居實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳遞，最終為外部網(wǎng)絡(luò)提供信號。智能家居主要是對家電、燈光系統(tǒng)、防盜安全系統(tǒng)等加以控制。在系統(tǒng)總體設(shè)計的過程中，需要確保網(wǎng)絡(luò)通暢，結(jié)合傳感系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用，確保整個系統(tǒng)的完整性。

3.2? 硬件設(shè)計

智能家居系統(tǒng)中的硬件設(shè)計多是借助電腦編輯芯片實現(xiàn)的，主要是確保智能家居系統(tǒng)的正常運行，還需要對電路圖進行設(shè)計，實現(xiàn)不同電器設(shè)備的連接，確保硬件系統(tǒng)的完整性。

其一是濕度傳感器。當前人們對室內(nèi)空氣濕度的要求較高，智能居家系統(tǒng)中，可以借助傳感器系統(tǒng)實時感知和測量室內(nèi)空氣的濕度，并通過物聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)計算機命令，指揮加濕器對室內(nèi)進行加濕處理，從而確保室內(nèi)濕度正常，給人們創(chuàng)建舒適的室內(nèi)居住環(huán)境[5]。

其二是火警監(jiān)測。建筑的安全性對用戶的安全性有重要的意義，火警監(jiān)測是智能家居的重要部分，能借助熱敏電阻，對室內(nèi)溫度進行監(jiān)測，判斷室內(nèi)是否著火，這就需要傳感器具有較強的靈敏度，一旦出現(xiàn)火情，必須第一時間通過物聯(lián)網(wǎng)向火警報警，開窗通風(fēng)，確保火警能第一時間抵達現(xiàn)場，降低損失，確保人們的生命財產(chǎn)安全。

其三是煤氣檢測。煤氣安全事故比較常見，對人們的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生了很大威脅，要預(yù)防煤氣泄漏，可以借助傳感器技術(shù)進行檢測。可在室內(nèi)安裝一氧化碳感應(yīng)器，當煤氣濃度過高時，傳感器會將信號通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸給電腦系統(tǒng)，報警裝置發(fā)出警報，提醒用戶及時處理，確保家庭安全，減少安全事故的發(fā)生[6]。

其四是末端控制節(jié)點設(shè)計。硬件結(jié)構(gòu)中，末端控制節(jié)點的設(shè)計，主要是結(jié)合智能網(wǎng)管系統(tǒng)的指令要求，對智能家電的開關(guān)進行控制，并利用為控制單元，集中控制繼電器控制智能家電。執(zhí)行模塊電路設(shè)計相對比較簡單，可以直接使用核心芯片繼承的MCU。

3.3? 系統(tǒng)子模塊的設(shè)計

一是，智能家居照明系統(tǒng)。智能家居照明系統(tǒng)的發(fā)展速度較快，對傳統(tǒng)的照明方式進行不斷優(yōu)化，能實現(xiàn)對燈具多樣化的控制，并根據(jù)室內(nèi)光線變化和需要，調(diào)整燈光的強度，通過傳感器的感應(yīng)系統(tǒng)對房屋情況進行調(diào)整，在無人情況下能自動關(guān)燈，節(jié)約能源。當前，智能燈光系統(tǒng)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對燈光的有效控制，確保屋內(nèi)燈光系統(tǒng)的正常運行。

二是智能家居安防系統(tǒng)。家居安防系統(tǒng)在當前時代發(fā)展中逐漸興起和發(fā)展，其主要是確保房屋居住者的安全，包括感應(yīng)階段和報警階段，借助物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)技術(shù)，對房屋電器進行監(jiān)控，并將監(jiān)控信息轉(zhuǎn)換成信號，通過無線網(wǎng)傳輸給電腦，人們可以通過電腦、移動終端設(shè)備等了解室內(nèi)環(huán)境的實時變化情況。確保居家安全，也能減少意外事故的發(fā)生。

三是智能家居控制系統(tǒng)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，對室內(nèi)電器加以控制，只有建立完整、系統(tǒng)的智能家居網(wǎng)，才能實現(xiàn)對所有設(shè)備的科學(xué)化管理，并對室內(nèi)環(huán)境進行實時監(jiān)測，減少住戶的擔(dān)心，能通過手機等對室內(nèi)電器設(shè)備進行控制操作，如預(yù)約加熱水、溫度調(diào)節(jié)等，都是智能家居控制系統(tǒng)的重要體現(xiàn)，在推動智能家居發(fā)展方面起到了積極作用。

4 傳感器在智能家居中的具體應(yīng)用

智能家居也叫智能住宅，是在居住環(huán)境中安裝的智能家居系統(tǒng)。通過綜合布線、網(wǎng)絡(luò)通信、自動控制等，家居生活中的智能化設(shè)備可加以聯(lián)系。智能家居具有小數(shù)據(jù)量傳輸、實時性信息較多、數(shù)據(jù)安全可靠性較強等特點，近年來，隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ZigBee技術(shù)的發(fā)展，提升了家庭網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展水平。

ZigBee智能家居系統(tǒng)比較常見，其主要包括了協(xié)調(diào)器、控制器、傳感器等節(jié)點，其核心板是ZLG致遠電子結(jié)合多年的發(fā)展經(jīng)驗，了解市場發(fā)展和用戶的實際需求，最終形成的一系列多個不同層次的處理器，同時結(jié)合穩(wěn)定、可靠的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能支持用戶進行相關(guān)系列無線產(chǎn)品的二次開發(fā)[7]。這種產(chǎn)品的最大特點便是用戶可以通過AMetal軟件開發(fā)平臺，將自身的創(chuàng)意和想法快速地轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品，在很大程度上簡化了無線產(chǎn)品的開發(fā)過程，確保產(chǎn)品快速投入市場，簡化其開發(fā)過程，大大提升了產(chǎn)品的市場競爭力，在應(yīng)用中能給人們提供智能化、舒適安全的家庭環(huán)境，也能實現(xiàn)遠程信息監(jiān)控。

ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)調(diào)器、傳感器及控制節(jié)點的核心部分是板射頻電路，射頻部分中的功能底板是雙層板，為了節(jié)約成本可對其進行分離，將核心板通過雙排插針的形式插入到功能底板中，而在其天線連接方式上，可以選擇SMA天線，增強信號。ZigBee設(shè)備根據(jù)其功能可以分為3種，包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、路由節(jié)點、終端節(jié)點。其中網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和路由節(jié)點都是FFDA，能跟任何節(jié)點進行通信，而終端節(jié)點是RFD。

5 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對居住環(huán)境的質(zhì)量要求越來越高，智能化家居系統(tǒng)的應(yīng)用程度不斷加深，融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，能實現(xiàn)對家庭電器設(shè)備更好地控制，要重視對其應(yīng)用的研究。

[參考文獻]

[1]趙新岳.傳感器加速物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2020（22）：132-134.

[2]肖順華.基于物聯(lián)網(wǎng)的家居安防系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2020.

[3]陳偉雄.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能家居系統(tǒng)的思考[J].無線互聯(lián)科技，2020（12）：27-28.

（編輯 何 琳）

Application of Internet of Things sensor technology in smart home

Zhang Taolin

（Yunnan Energy Vocational and Technical College， Qujing 655000， China）

Abstract：With the continuous development of science and technology and information technology， the application of Internet of Things technology in people’s production and life is deepening， and the application range is wider， which provides greater convenience for people’s life. The combination of sensor technology and Internet of Things technology can better realize the monitoring of smart home and form an efficient， comfortable and environment-friendly furniture daily affairs management system. This paper mainly discusses the specific application of Internet of Things sensing technology in smart home.

Key words：Internet of Things;sensing technology; smart home

作者簡介：張?zhí)伊郑?982— ），男，云南羅平人，講師，本科;研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。