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時(shí)間:2023-03-08 15:28:53
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇物聯(lián)網(wǎng)與智能家居范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 Arduino Yeelink
中圖分類號(hào):TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
在互聯(lián)網(wǎng)日趨成熟的信息化時(shí)代,人們對(duì)未來生活中,將各種產(chǎn)品設(shè)備融入網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別和管理的設(shè)想和憧憬已成為可能。而家居物聯(lián)網(wǎng)因與人們生活密切相關(guān)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度不大、需求量大、具有很廣闊的市場(chǎng)和研究前景而倍受重視,是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的最小集成單位。
隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的出現(xiàn),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到智能家居上成為熱門話題。家居物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,將改變?nèi)藗兊纳?,推?dòng)人們生活方式的變革。可以說智能家居的是以住宅為平臺(tái),兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化,集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。
目前智能家居的技術(shù)在快速發(fā)展,但是還不是非常成熟,因此需要對(duì)智能家居進(jìn)行深一層的研究,設(shè)計(jì)出符合目前家庭應(yīng)用的模型。
1 智能家居物聯(lián)網(wǎng)的概述
1.1 智能家居物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),智能家居可以將家中的各種設(shè)備連接到一起,提供對(duì)家庭電器的控制、電話遠(yuǎn)程的控制、安全防盜自動(dòng)報(bào)警、以及可設(shè)定控制等多種功能和手段,為用戶提供高品位、環(huán)境適宜、安全宜人的家庭生活空間。此外、還提供全方位的信息交互功能,與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時(shí)間,增強(qiáng)家居生活的安全性,甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。如圖1所示:
在物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用中,家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是最小集成單位,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一融合的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的最小系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。而對(duì)應(yīng)家居物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)相似的可分為4層:(1)家居物聯(lián)網(wǎng)的感知層:傳感器、集成RFID識(shí)別等新型技術(shù)的物聯(lián)家電終端、二維碼標(biāo)簽以及通信模塊等設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集以及信息的。(2)家居物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層:收集家居物聯(lián)網(wǎng)的感知層上終端設(shè)備的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理,使各個(gè)終端設(shè)備互聯(lián)起來,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同傳輸類型和協(xié)議兼容,是家居物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸管道。(3)家居物聯(lián)網(wǎng)的控制管理層:通過家居物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層來控制和管理家中的終端設(shè)備,可近似比喻為家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的客戶端,實(shí)現(xiàn)人與家居物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)各種終端的交互,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)世界對(duì)物理世界的操作,是整個(gè)家居物聯(lián)網(wǎng)的核心部分。(4)家居物聯(lián)網(wǎng)的用戶層:是家居物聯(lián)網(wǎng)的使用者,也是家居物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的對(duì)象。
1.2 智能家居物聯(lián)網(wǎng)的基本功能
典型的智能家居具有以下功能: 家居安全監(jiān)控、家電控制、家居管理、 家庭教育和娛樂、家居商務(wù)和辦公,如圖2所示。
家居安全監(jiān)控模塊:主要是家庭安防監(jiān)控系統(tǒng),在傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)上與網(wǎng)絡(luò)互連,達(dá)到用戶可遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。
家電控制模塊:把家電產(chǎn)品的控制集成到PC電腦、智能手機(jī)等終端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制家電的作用。
家居管理模塊:對(duì)家庭的家居,通過連接設(shè)備,把傳統(tǒng)的家居互連起來,達(dá)到隨時(shí)可以網(wǎng)絡(luò)控制家居的作用。
家庭教育和娛樂模塊:與家庭影院、在線視頻點(diǎn)播、電子游戲等功能集成,讓家庭的教育和娛樂也是網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行。
家居商務(wù)和辦公模塊:可以在家庭辦公,實(shí)現(xiàn)商務(wù)談判,節(jié)省人們上下班時(shí)間,提供辦事的效率。
2 智能家居物聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)易模型設(shè)計(jì)
2.1 傳統(tǒng)的智能家居物聯(lián)網(wǎng)的不足
傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng),它的功能基本上可以滿足用戶的需求,但是對(duì)于硬件和軟件的要求比較高,導(dǎo)致傳統(tǒng)的家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法快速地普及的原因之一。
一套能夠滿足家庭應(yīng)用的智能家居系統(tǒng),一般都需要2萬元以上的費(fèi)用,而且外加設(shè)備的費(fèi)用也不少,擴(kuò)展性也不是很好,因此推廣起來比較難。
2.2 Arduino環(huán)境和Yeelink平臺(tái)的簡(jiǎn)介
(1)Arduino是一個(gè)開源的、擁有簡(jiǎn)單輸入/輸出的電路板,它沿用了Processing語言的開發(fā)環(huán)境且IDE(集成開發(fā)環(huán)境)完全免費(fèi)開源。Arduino集成了許多單片機(jī)的底層代碼,無需了解單片機(jī)的復(fù)雜底層代碼,它只是通過簡(jiǎn)單而實(shí)用的函數(shù)就可以調(diào)用到各種功能,例如接受多種傳感器傳來的感知環(huán)境,通過控制馬達(dá)、燈光和其它設(shè)備來達(dá)到用戶的需求。這便為快速的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的家居物聯(lián)網(wǎng)提供條件。
(2)Yeelink是目前定位于做一個(gè)開放的通用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),它主要提供傳感器數(shù)據(jù)的接入,存儲(chǔ)和展現(xiàn)服務(wù),能夠?yàn)榫幊涕_發(fā)者、軟硬件廠商提供一個(gè)開源的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),使得物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者無需關(guān)心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的細(xì)節(jié),就可以擁有駕馭物聯(lián)網(wǎng)電子產(chǎn)品的基本能力,提高開發(fā)的效率和降低開發(fā)的難度。
2.3 基于Arduino環(huán)境和Yeelink平臺(tái)的智能家居物聯(lián)網(wǎng)模型的設(shè)計(jì)
2.3.1 硬件要求
(1)Arduino主板一個(gè)(Arduino UNO);(2)與arduino兼容的以太網(wǎng)板一個(gè)(以arduino官方開發(fā)的W5100以太網(wǎng)板為例);(3)若干傳感器(以LED燈為例);(4)若干連接電線。
2.3.2 設(shè)計(jì)原理
本實(shí)驗(yàn)以yeelink為平臺(tái),采用yeelink提供的網(wǎng)頁接口實(shí)現(xiàn)通過互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)終端的控制。
為了方便實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行和條件限制,本實(shí)驗(yàn)主要實(shí)現(xiàn)通過互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來管理控制與arduino 開發(fā)板連接的LED燈,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。編寫代碼燒錄進(jìn)Arduino開發(fā)板,設(shè)定Arduino固定每個(gè)周期向yeelink服務(wù)器發(fā)出獲取命令來獲得傳感器的當(dāng)前狀態(tài),若需要改變arduino上LED燈的狀態(tài),只需通過yeelink提供的網(wǎng)頁控制界面改變當(dāng)前傳感器的狀態(tài),當(dāng)arduino在下一個(gè)周期發(fā)出命令,獲取當(dāng)前傳感器狀態(tài),通過判斷傳感器狀態(tài)已變化,則Arduino亦相應(yīng)的改變LED燈的狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
如本實(shí)驗(yàn)arduino以每3秒為一個(gè)周期向yeelink服務(wù)器發(fā)出HTTP的get命令來查詢對(duì)應(yīng)LED燈的狀態(tài),若想點(diǎn)亮LED,則用戶通過yeelink的控制界面發(fā)送HTTP的post命令更新LED燈的狀態(tài)為“開”,當(dāng)arduino在下一個(gè)周期時(shí)查詢發(fā)現(xiàn)LED狀態(tài)從0變?yōu)?的時(shí)候,則arduino相應(yīng)改變LED的狀態(tài),LED燈便點(diǎn)亮了。同理,若想熄滅LED,用戶只需在yeelink控制界面更新LED燈的狀態(tài)為“關(guān)”,約3秒后便能熄滅Arduino開發(fā)板上的LED燈,如圖3所示。
3 總結(jié)
以物聯(lián)網(wǎng)為主要技術(shù)手段的新一代智能家居是實(shí)現(xiàn)家庭信息化、數(shù)字化社區(qū)的主要方式,已成為社會(huì)信息化發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。雖然目前智能家居在我國的發(fā)展還不是很普及,但是隨著家居物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和實(shí)施智能家居系統(tǒng)成本的不斷下降,以及人們對(duì)智能家居概念越來越接受等大環(huán)境下,家居物聯(lián)網(wǎng)在未來的發(fā)展中一定是一個(gè)非常有市場(chǎng)前景的行業(yè)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】智能家居;物聯(lián)網(wǎng);GPRS;ARM;Zigbee
Abstract:This article use the ARM platform and GPRS technologies to achieve the remote monitoring and control household,use Zigbee wireless communication technology and the CC2430 chip to achieve the constitution of the family internal LAN,use AT89C51 single-chip microcomputer to control the node control chip and the control mode for the corresponding interrupt control.The central controller ARM,GPRS module,Zigbee module through serial communication between way realization,so that make the whole system combined into as a whole.Through the control system,users can control of household equipments and obtain various data of household using the Internet or mobile at any time.
Key Words:Smart Home;The Internet of Things;GPRS;ARM;Zigbee
1.引言
2009年1月,IBM公司提出了“智慧地球”的理念;2009年8月,總理在中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心考察時(shí),提出了“感知中國”的目標(biāo)[1]。物聯(lián)網(wǎng)是以感知為核心的物物互聯(lián),從技術(shù)角度又稱為傳感網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)將成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)之后的信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮[2]。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,世界迎來了信息化時(shí)代?,F(xiàn)如今,可以把信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于建筑及住宅,于是出現(xiàn)了智能建筑及住宅。
2.智能家居的概述
智能家居概念的起源很早,但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn),直到1984年美國聯(lián)合科技公司(United Techno1ogies Building System)將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的City Place Building時(shí),才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”,從此揭開了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕[3]。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,尤其是無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展,智能家居逐步進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。它能提供照明控制、遠(yuǎn)程家電控制、安防報(bào)警、室內(nèi)外遙控、自動(dòng)窗簾、可編程定時(shí)控制等多種功能和手段,使人們的生活更加安全、舒適和便捷。
3.系統(tǒng)總體方案
3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及主要功能
系統(tǒng)主要由家庭智能控制模塊、圖像處理單元、ARM中央控制平臺(tái)、Zigbee無線傳輸模塊[4]、GPRS無線通信模塊和因特網(wǎng)通信等部分組成,其總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。
其中家庭智能控制模塊主要包括智能安防報(bào)警模塊、智能照明控制模塊及空調(diào)遠(yuǎn)程控制模塊。各控制模塊通過Zigbee模塊與ARM中央控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)連接,組成一個(gè)星形家庭智能控制網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),ARM中央控制平臺(tái)可連接一個(gè)USB攝像頭,實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控[5]。ARM中央控制平臺(tái)通過GPRS和因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與外部的連接,用戶出門在外也可以隨時(shí)隨地的通過互聯(lián)網(wǎng)或者手機(jī)對(duì)智能家居進(jìn)行控制。
3.2 系統(tǒng)硬件架構(gòu)
中央控制器采用了ARM920T S3C2400作為主控芯片,S3C2400內(nèi)部集成的TFT/STN LCD觸摸屏控制器主要用于傳輸顯示數(shù)據(jù)和產(chǎn)生控制信號(hào),支持屏幕水平和垂直滾動(dòng)顯示。該LCD接口利用S3C2440內(nèi)部集成的LCD控制器,可直接和大多數(shù)TFT液晶顯示屏直接相連,通過IIC接口利用IIC總線可以控制液晶顯示屏的背光、對(duì)比度等,從而實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交換界面的建立[6]。
Flash存儲(chǔ)芯片可通過接口總線直接與S3C2400相連,用戶可以在其內(nèi)部存放系統(tǒng)啟動(dòng)代碼、根文件系統(tǒng)及內(nèi)核代碼,從而形成隨機(jī)存儲(chǔ)器,用戶可在Flash上執(zhí)行啟動(dòng)代碼,在SDRAM上執(zhí)行主程序。系統(tǒng)硬件電路框圖中與中央控制器相連的CC2430芯片為Zigbee無線傳輸芯片,負(fù)責(zé)傳感器節(jié)點(diǎn)、控制器終端節(jié)點(diǎn)以及中央控制器的各種數(shù)據(jù)信息的接收和傳輸。
3.3 系統(tǒng)軟件架構(gòu)
系統(tǒng)主程序主要運(yùn)用C語言編寫,結(jié)合一些主要函數(shù)來實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊對(duì)應(yīng)的功能,如系統(tǒng)主程序的初始化、系統(tǒng)設(shè)置等。主程序主要由各子程序組成,包括Zigbee無線通信程序、GPRS無線通信程序、各終端模塊控制程序等[7]。系統(tǒng)主程序流程圖如圖3所示。
4.各部分功能及構(gòu)成
4.1 智能安防報(bào)警模塊
此模塊的作用是通過煙霧傳感器對(duì)室內(nèi)氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),若有異常則向中央控制器CC2430發(fā)送數(shù)據(jù)信息,以短信的形式向用戶手機(jī)發(fā)送警報(bào),從而起到安防的作用[8]。
煙霧傳感器可以有效地檢測(cè)環(huán)境中可燃?xì)怏w或有毒氣體的濃度,對(duì)家居中的安全隱患進(jìn)行檢測(cè),從而防止火災(zāi)或事故的發(fā)生。針對(duì)家用可燃性氣體如液化氣或天然氣等氣體的檢測(cè),選擇采用TGS813氣敏傳感器,TGS813傳感器外觀如圖4所示。
4.2 智能照明控制模塊
照明控制器采用AT89C51單片機(jī)做為控制芯片,與CC2430采用串口異步通信的方式進(jìn)行信息的傳遞。模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖5所示。
此部分主要由延時(shí)選擇電路、光照檢測(cè)電路、熱釋電傳感器及處理電路、單片機(jī)系統(tǒng)和輸出控制電路組成。工作時(shí),光照檢測(cè)電路和熱釋電紅外線傳感器采集光照強(qiáng)弱、室內(nèi)是否有人等信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī),單片機(jī)根據(jù)信息通過輸出控制電路對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作,從而實(shí)現(xiàn)智能照明控制,達(dá)到節(jié)能的目的。并且,和空調(diào)控制器類似,本模塊中Zigbee通信模塊CC2430收發(fā)模塊終端通過串口通信方式與照明系統(tǒng)控制器相連,從而用戶用手機(jī)即可控制照明控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種控制命令[9]。
照明控制模塊選擇AT89C51單片機(jī)作為終端控制,其系統(tǒng)硬件電路如圖6所示。當(dāng)外界環(huán)境光照強(qiáng)時(shí),光敏電阻R13阻值較小則A點(diǎn)電平較低;當(dāng)外界環(huán)境光照弱時(shí),光敏電阻R13阻值較大,則A點(diǎn)電平較高,將此電平送到單片機(jī),由程序控制是否實(shí)現(xiàn)照明。
4.3 空調(diào)遠(yuǎn)程控制模塊
此模塊設(shè)計(jì)使用Zigbee通信模塊CC2430通過串口通信方式與空調(diào)控制器相連,從而用戶可以直接用手機(jī)即可控制空調(diào)主機(jī)實(shí)現(xiàn)各種控制。例如,在炎熱的夏季,在回家之前提前半小時(shí)用手機(jī)遙控開啟空調(diào)系統(tǒng),使得到家后室溫涼爽。
在當(dāng)今空調(diào)品牌中,大部分都采用的HBS總線,因?yàn)橐话愕闹悄芗揖涌刂葡到y(tǒng)和HBS總線不兼容,所以想把空調(diào)加入到智能家居控制系統(tǒng)中需要通過單片機(jī)和HBS通信模塊MM1192芯片連接從而實(shí)現(xiàn)智能家居對(duì)空調(diào)的控制[10]。
MM1192是由日本的MITSUMIG公司研發(fā)的專為HBS總線控制模塊設(shè)計(jì)的一種解碼譯碼芯片,其自身帶有編碼和解碼電路,可與單片機(jī)直接相連。在設(shè)計(jì)單片機(jī)I/O控制口時(shí),令P1口作為各種控制按鍵的控制口,不同的按鍵對(duì)應(yīng)不同的控制功能,具體分為:開機(jī)、高溫、低溫、除濕、送風(fēng)、制冷、加熱、關(guān)機(jī)??刂茽顟B(tài)的顯示輸出可利用P2口進(jìn)行連接,當(dāng)前的命令也可通過八個(gè)不同的LED發(fā)光二級(jí)管顯示。
5.小結(jié)
使用ARM S3C2440和ARM-Linux系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)的中央控制平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)家居各種信息的檢測(cè)和控制;利用無線短距離Zigbee通信模塊建立家庭內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)中央控制平臺(tái)與各職能控制器終端的無線通信;利用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)職能家居的遠(yuǎn)程監(jiān)控,使用戶無論何時(shí)何地都能通過手機(jī)了解家中的情況,并且對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行控制。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 信息技術(shù)
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2014)02-0029-03
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷的提高,科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,使智能家居行業(yè)有很大的進(jìn)步和發(fā)展。但是,智能家居依舊處在不完善的階段,它的很多功能無法有效的應(yīng)用于居民的家中,我國廣大人民群眾對(duì)智能家居的認(rèn)識(shí)比較淺顯,以及智能家居受其他一些因素的影響,促使其直到今天也未在我國普及。本文筆者以智能家居為起點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹,進(jìn)而詳細(xì)分析智能家居未能在我國普及的原因,最終探討如何優(yōu)化和創(chuàng)新智能家居,使其逐漸落戶于千萬個(gè)家庭中。
1 智能家居
對(duì)智能家居的定義是以住宅為平臺(tái),利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、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)成高校的住宅設(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,同時(shí)創(chuàng)造環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。智能家居的理念是有效的將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、我國整體情況以及個(gè)人的需求結(jié)合在一起,充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)作用的同時(shí)改善我國自然環(huán)境,為人們提供安全、舒適、健康的生活環(huán)境。實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化、安全化的智能家居,主要是通過構(gòu)建八個(gè)子系統(tǒng)而達(dá)到的,而這八個(gè)子系統(tǒng)為:家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、家庭能量管理子系統(tǒng)、背景音樂子系統(tǒng)、智能照明子系統(tǒng)、智能安防子系統(tǒng)、家庭娛樂子系統(tǒng)、家庭信息處理子系統(tǒng)、家庭環(huán)境子系統(tǒng)(如圖1所示)。
(1)家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的構(gòu)建能夠有效的優(yōu)化和保護(hù)人們居住環(huán)境所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò),促使與廣域網(wǎng)連接的計(jì)算機(jī)、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)電視等具有良好的應(yīng)用性,避免斷網(wǎng)、病毒入侵、黑客破壞等現(xiàn)象出現(xiàn),使人們能夠安全、高效的上網(wǎng)。
(2)家庭能量管理子系統(tǒng)。在人們的居住環(huán)境中屬于能量的有電、水、天然氣。家庭能量管理子系統(tǒng)能夠?qū)θ藗兯牡碾?、水、天然氣進(jìn)行計(jì)算,確定用戶需繳費(fèi)用,并自動(dòng)幫業(yè)主交費(fèi),真正意義上實(shí)現(xiàn)便民。
(3)背景音樂子系統(tǒng)。背景音樂子系統(tǒng)的構(gòu)造是在住宅內(nèi)部設(shè)置音樂線路,并有效的利用自動(dòng)感應(yīng)技術(shù)使背景音樂具有感應(yīng)功能。人們居住在住宅中能夠隨時(shí)隨地的開啟音樂以選歌等,使人們沉浸在美妙的音樂中。
(4)智能照明子系統(tǒng)。智能照明子系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約用電,還能夠呵護(hù)人們的眼睛。因?yàn)橹悄苷彰髯酉到y(tǒng)具有自動(dòng)開關(guān)電燈的功能,在人們離開燈源一段時(shí)間后,照明系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電燈;照明系統(tǒng)具有燈光調(diào)節(jié)功能,能夠按照人們的需求調(diào)節(jié)燈光的亮度,保護(hù)人們的眼睛。
(5)智能安防子系統(tǒng)。智能安防子系統(tǒng)具有報(bào)警功能,并與公安系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),一旦人民住宅出現(xiàn)偷盜、煤氣泄露、火災(zāi)等情況,將會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警響鈴,并將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)焦蚕到y(tǒng),在事故發(fā)生的第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警。
(6)家庭娛樂子系統(tǒng)。家庭娛樂子系統(tǒng)的構(gòu)建,能夠使人們?cè)谧悴怀鰬舻臓顟B(tài)下就能夠開展游戲、家庭影院、家庭KTV等娛樂活動(dòng)。
(7)家庭信息處理子系統(tǒng)。由于人們生活不僅僅局限于住宅。在人們不再居住環(huán)境時(shí)家庭信息管理子系統(tǒng)就發(fā)揮作用,能夠準(zhǔn)確的接收與家庭相關(guān)的信息,如小區(qū)、物業(yè)等方面的的信息,將垃圾信息篩選出去,將重要的信息傳送到用戶的手機(jī)中,使人們能夠?qū)崟r(shí)掌握家中的一切動(dòng)態(tài)。
(8)家庭環(huán)境子系統(tǒng)。家庭環(huán)境子系統(tǒng)能夠根據(jù)每天的天氣情況,自動(dòng)的調(diào)節(jié)空氣,采暖、濕度等方面,為人們營造良好的居住環(huán)境。
2 智能家居沒有在我國普及的原因
智能家居是實(shí)現(xiàn)人們高品質(zhì)生活的一種有效措施,其在為人們提供舒適、安全、健康的居住環(huán)境的同時(shí)還能夠?yàn)槿藗儎?chuàng)造更多的“方便”。但是,目前我國廣大的人民群眾并沒有通過此種方式提高生活品質(zhì)。究其原因主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(1)行業(yè)內(nèi)廠商未達(dá)成一致的協(xié)議。智能家居系統(tǒng)的構(gòu)成需要結(jié)合各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)才能夠真正發(fā)揮其作用。因科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用是需要與掌握技術(shù)的廠商進(jìn)行協(xié)調(diào)。在達(dá)成一致的情況下,廠商才會(huì)提高科學(xué)技術(shù),應(yīng)用于智能家居中。由于目前行業(yè)內(nèi)并缺乏標(biāo)準(zhǔn)的智能家居系統(tǒng)技術(shù)支持協(xié)議,在與廠商協(xié)調(diào)過程中出現(xiàn)矛盾或意見不符,最終致使科學(xué)技術(shù)的支持為能能達(dá)成,相應(yīng)的智能家居系統(tǒng)中的一些功能無法有效的在人們住宅中發(fā)揮作用。
(2)智能家居系統(tǒng)能夠?qū)嵤┑墓δ苌佟=刂沟浇裉欤悄芗揖赢a(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展了10多年。在這期間,智能家居系統(tǒng)功能主要以安全報(bào)警和智能控制這兩方面。而信息處理、環(huán)境調(diào)節(jié)等功能還處在待發(fā)展階段。而致使智能家居在科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展過程中止步不前的原因是智能家居系統(tǒng)功能的研發(fā)需要承擔(dān)很大的風(fēng)險(xiǎn),一旦研究失敗將會(huì)損失大量資金。絕大多數(shù)的企業(yè)為了躲避風(fēng)險(xiǎn),而采取保守的發(fā)展策略,對(duì)于智能家居新功能的開發(fā)采取不予嘗試的策略。
(3)市場(chǎng)接受程度低。目前,絕大多數(shù)的國民對(duì)智能家居的認(rèn)識(shí)較少,不了解智能家居系統(tǒng)作用,未曾感受到智能家居的便利,讓廣大人民群眾在斷時(shí)間接受智能家居難度較大。此種情況對(duì)智能家居市場(chǎng)的影響較大。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在1999年首次被提出來的,直到2005年才正式定的。所以,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換、通信,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)代化的今天,合理而有效的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠優(yōu)化人們的生活,還能夠促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)是結(jié)合多種先進(jìn)技術(shù)而構(gòu)成的,能夠體現(xiàn)各種先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),靈活的應(yīng)用。而構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)主要的技術(shù)是RFID、傳感器、M2M。這三種技術(shù)具有良好的應(yīng)用性。具體表現(xiàn)為:
(1)RFID的應(yīng)用。只要在對(duì)象上嵌入RFID智能標(biāo)簽。RFID技術(shù)將會(huì)借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù),數(shù)據(jù)庫技術(shù)、中間件技術(shù)構(gòu)成一個(gè)具有讀寫功能和自動(dòng)移動(dòng)的電子標(biāo)簽物聯(lián)網(wǎng),通過此物聯(lián)網(wǎng)能夠幫助人們進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的讀取和合理的應(yīng)用。
(2)傳感器的應(yīng)用。在對(duì)象周圍布置傳感器節(jié)點(diǎn),傳感器將會(huì)通過傳感器節(jié)點(diǎn)從對(duì)象上采集信息,并將信息傳送到控制中心,為控制中心提供準(zhǔn)確的、全面的信息
(3)M2M的應(yīng)用。M2M是指人與機(jī)器之間建立連接的所有技術(shù)和手段。也就是將人們與所要監(jiān)控的機(jī)器連接在一起,通過設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),促使人們掌握機(jī)器的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。
4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體系架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于讓物體也擁有了“智慧”,從而實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的溝通,物聯(lián)網(wǎng)的特征在于感知、互聯(lián)和智能的疊加。因此,物聯(lián)網(wǎng)由三個(gè)部分組成:感知部分,即以二維碼、RFID、傳感器為主,實(shí)現(xiàn)對(duì)“物”的識(shí)別;傳輸網(wǎng)絡(luò),即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸;智能處理,即利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、中間件等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的自動(dòng)控制與智能管理等。具體應(yīng)用如圖2所示。
(1)構(gòu)建感知層。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建感知層的目的是實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)與居民形成感知,方便居民合理而有效的利用智能家居系統(tǒng)的各個(gè)功能。構(gòu)建感知層主要利用的是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的射頻識(shí)別、GPS、傳感器等技術(shù)手段,促使智能家居系統(tǒng)能夠感知到對(duì)象,捕獲信息,下達(dá)指令。像人們?cè)谶M(jìn)入房間時(shí),智能家居系統(tǒng)能夠感知到住戶要進(jìn)入住宅的信息,促使住戶在到達(dá)門口時(shí)門會(huì)自動(dòng)開啟。
(2)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層。保證智能家居系統(tǒng)能夠有效的應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)是必不可少的條件。因此,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層是對(duì)智能家居系統(tǒng)所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化和保護(hù),促使智能家居系統(tǒng)能夠運(yùn)用到高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)層包括通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)絡(luò)、家居物聯(lián)網(wǎng)中心、信息中心、云計(jì)算平臺(tái)、專家系統(tǒng)等,促使網(wǎng)絡(luò)層能夠?yàn)榫用裉峁┝己玫木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境,同時(shí)能夠進(jìn)行智能化的信息處理,促使人們居家辦公或居家休閑娛樂都能夠順暢的進(jìn)行。
(3)構(gòu)建應(yīng)用層。應(yīng)用層是指將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能家居專業(yè)技術(shù)相結(jié)合,使智能家居應(yīng)用性增強(qiáng)。構(gòu)建應(yīng)用層是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能家居中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。兩者能否有效的結(jié)合直接關(guān)乎物聯(lián)網(wǎng)智能家居的應(yīng)用性,對(duì)智能家居行業(yè)的發(fā)展有一定的影響。因此,在構(gòu)建應(yīng)用層時(shí)需要對(duì)智能家居進(jìn)行詳細(xì)的分析,確定其優(yōu)點(diǎn)和不足,分析應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能否有效的改善智能家居存在的不足,從而之制定最佳的實(shí)施方案,盡量做到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能家居的完美結(jié)合,從而創(chuàng)造安裝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)。
5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用
采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)可以通過以下幾種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)家居系統(tǒng)中的各種設(shè)備的控制:(圖2)
(1)傳統(tǒng)手動(dòng)控制。保留智能住宅內(nèi)所有燈及電器的原有手動(dòng)開關(guān)、自帶遙控等各種控制方式,對(duì)住宅內(nèi)所有燈及電器,無需進(jìn)行改造,保留原有的手動(dòng)開關(guān)及自帶遙控等各種控制方式,充分滿足家庭內(nèi)不同年齡、不同職業(yè)、不同習(xí)慣的家庭成員及訪客的操作需求;不會(huì)因?yàn)榫植恐悄茉O(shè)備的臨時(shí)故障,導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)控制的尷尬。
(2)智能無線遙控。一個(gè)遙控器,實(shí)現(xiàn)對(duì)所有燈光、電器及安防的各種智能遙控以及一鍵式場(chǎng)景控制,實(shí)現(xiàn)全宅燈光及電器的開關(guān)、臨時(shí)定時(shí)等遙控,各種編址操作,一鍵式情景模式,配合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器,實(shí)現(xiàn)本地及異地萬能遙控。
(3)一鍵情景控制。一鍵實(shí)現(xiàn)各種情景燈光及電器組合效果,可以用遙控器、智能開關(guān)、電腦等實(shí)現(xiàn)“回/離家、會(huì)客、影院、就餐、起夜”等多種一鍵。
(4)IPAD管理??梢酝ㄟ^IPAD通過無線控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)全宅燈光、電器、安防等系統(tǒng)的各種智能控制與管理,通過功能最強(qiáng)大的電腦軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)數(shù)字住宅系統(tǒng)的本地及INTERNET遠(yuǎn)程配置、監(jiān)控、操作和維護(hù)以及系統(tǒng)備份與系統(tǒng)還原;包括用對(duì)燈光系統(tǒng),電器系統(tǒng),安防系統(tǒng),等各大系統(tǒng)的智能管理與監(jiān)控。
(5)電話遠(yuǎn)程控制。可以實(shí)現(xiàn)用電話或手機(jī)遠(yuǎn)程控制整個(gè)智能住宅系統(tǒng)以及實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)的自動(dòng)電話報(bào)警功能,無論您在哪里,只要一個(gè)電話就可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅內(nèi)所有燈及各種電器的遠(yuǎn)程控制,離家時(shí),忘記關(guān)燈或電器,打個(gè)電話就可實(shí)現(xiàn)全關(guān),回家前,打個(gè)電話可以先把熱水器啟動(dòng),空調(diào)打開;若配置了安防系統(tǒng),則當(dāng)家里發(fā)生入室盜竊等各種險(xiǎn)情,安防系統(tǒng)自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)的電話號(hào)碼。
(6)INTERNET遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作、維護(hù)以及系統(tǒng)備份與系統(tǒng)還原,通過用戶授權(quán),可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程售后服務(wù)。無論在世界各地,只要通過INTERNET網(wǎng)都可隨時(shí)了解家里燈及電器的開關(guān)狀態(tài),包括遠(yuǎn)程控制,隨時(shí)根據(jù)需求,更改系統(tǒng)配置、定時(shí)管理事件,還可隨時(shí)修改報(bào)警電話號(hào)碼;若授權(quán)工程師服務(wù)人員,可以讓他們協(xié)助遠(yuǎn)程售后服務(wù)。
(7)事件定時(shí)管理。可以個(gè)性化定義各種燈及電器的定時(shí)開關(guān)事件,一個(gè)事件管理模塊總共可以設(shè)置多個(gè)事件,完全可以將每天、每月、甚至一年的各種事件設(shè)置進(jìn)去,充分滿足用戶的實(shí)際需求。可設(shè)置早上定時(shí)起床模式,晚上自動(dòng)關(guān)窗簾模式,還有出差模式(摸擬有人在家以防小偷)等。
(8)設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制。根據(jù)家庭里設(shè)置的各種傳感器探測(cè)到的信息,按照事先設(shè)定的條件,聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的設(shè)備,以達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的功能。
6 結(jié)語
在智能家居中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層,形成物聯(lián)網(wǎng)智能家居,將會(huì)實(shí)現(xiàn)智能家居安裝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單、應(yīng)用隨意,更方便人們的生活,提高人們的生活品質(zhì)。可以說,在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中合理而有效的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)智能家居進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新,促使其符合人們居家需求,有利于改善智能家居行業(yè)的現(xiàn)狀。
參考文獻(xiàn)
[1]田莉.物聯(lián)網(wǎng)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用展望[J].通信與信息技術(shù),2011(2):74-77.
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);軟件工程;智能家居;應(yīng)用
1引言
隨著我國電子科學(xué)信息技術(shù)的飛速發(fā)展,智能家居行業(yè)在近年來有了很大進(jìn)步,但目前我國智能家居相關(guān)行業(yè)在國內(nèi)市場(chǎng)起起落落,主要由于部分行業(yè)技術(shù)認(rèn)知混沌和諸多關(guān)鍵技術(shù)缺陷無法真正得到有效推廣利用,使得部分企業(yè)智能家居相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格高昂,不能得到普及應(yīng)用。本文從分析物聯(lián)網(wǎng)與智能家居的相關(guān)基本概念入手,對(duì)智能家居的構(gòu)成和產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)行論述,從而明確物聯(lián)網(wǎng)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。
2物聯(lián)網(wǎng)和智能家居簡(jiǎn)介
2.1物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介
物聯(lián)網(wǎng)這一詞最早起源于傳媒領(lǐng)域,目前,物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,有了較大的覆蓋范圍。物聯(lián)網(wǎng)也就是物與物相連的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),是基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、廣播網(wǎng)和電視網(wǎng)、傳統(tǒng)移動(dòng)電信網(wǎng)等移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)載體,讓所有需要能進(jìn)行獨(dú)立尋址的普通人和物理信息對(duì)象都能實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)、互通的信息網(wǎng)絡(luò),是我國新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)主要包含兩層意思:一層是以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為技術(shù)為核心,在其技術(shù)基礎(chǔ)上向各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行延伸和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò);二來就是通過它將物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)延伸出來實(shí)現(xiàn)物與物之間的各種信息相互交換。物聯(lián)網(wǎng)具有計(jì)算、感知和識(shí)別的功能,可以通過各種信息傳感器、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、紅外圖象感應(yīng)器等各種裝置與信息技術(shù),實(shí)時(shí)分析采集各類需監(jiān)控、連接的物品信息,通過物與物、人與物之間的廣泛連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化感知、識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)的核心主要有三個(gè):一是裝置的智能化,日常生活中的智能電視、智能手環(huán)所能實(shí)現(xiàn)的多種功能主要在于物聯(lián)網(wǎng)卡,智能電視盡管看起來只是普通的電視設(shè)備,但是它本身的任務(wù)處理范疇已經(jīng)不僅僅局限于收看電視的功能了,它通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了裝置的智能化,滿足了使用者的更多需求。二者是聯(lián)機(jī)以及移動(dòng)通訊融合技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以讓移動(dòng)設(shè)備本身具有更強(qiáng)聯(lián)機(jī)通訊能力,提供用戶個(gè)性化的通訊服務(wù),大大提升用戶的體驗(yàn)感。三是設(shè)備的云端服務(wù),聯(lián)網(wǎng)可以將數(shù)據(jù)傳送到云端,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能,可以完成更復(fù)雜的計(jì)算任務(wù),提供更加智能的服務(wù)[1]。
2.2智能家居簡(jiǎn)介
智能家居,也稱為家庭自動(dòng)化,可以實(shí)現(xiàn)家居電子設(shè)備自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制、語音控制和一鍵控制等功能需求,提升家居生活的便利性、舒適性和安全性。智能家居可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)管理體系,它以家庭住宅為管理基礎(chǔ),通過傳感器將智能家居電子產(chǎn)品與家用電子信息緊密的結(jié)合起來,通過相應(yīng)管理軟件對(duì)智能家居配套設(shè)施進(jìn)行智能化流程管理,帶來節(jié)能、環(huán)保、舒適、安全的居住環(huán)境。智能家居有多重功能,它可以實(shí)現(xiàn)智能燈光控制,用智能的控制方式對(duì)全宅燈光的開關(guān)、調(diào)光等場(chǎng)景進(jìn)行控制;可以設(shè)置安防監(jiān)控系統(tǒng),進(jìn)行自動(dòng)化的監(jiān)控管理,當(dāng)住宅發(fā)生危害人身安全的問題時(shí),安防監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)報(bào)警,保證住宅的安全[2]。
3物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代軟件工程在智能家居中的應(yīng)用
3.1家庭安防系統(tǒng)
門禁、報(bào)警和監(jiān)控是智能安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分,常見的安防產(chǎn)品還有智能鎖、煙霧報(bào)警器、煤氣感應(yīng)、無線感應(yīng)報(bào)警器、智能主機(jī)帶防盜一體網(wǎng)關(guān)、無線感應(yīng)門等。門鎖是家居安全的第一道防線,智能門鎖可以最大的保障家居生活的安全性,智能家居改變傳統(tǒng)的門鎖方式,使得開鎖的方式變得多種多樣,防盜、安全性大大提升。當(dāng)安防設(shè)備接入到物聯(lián)網(wǎng)后,設(shè)備可通過智能云攝像進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控,記錄每一時(shí)刻家中發(fā)生的情況,用戶可以通過手機(jī)在任何時(shí)刻任何地點(diǎn)遠(yuǎn)程查看家中的狀況,大大提高了家居生活的安全性。隨著信息技術(shù)的成熟,我國安防智能產(chǎn)品類型不斷豐富,通過安防系統(tǒng)的使用,可以帶給人們更貼心、舒適、安全的生活體驗(yàn)。
3.2家庭數(shù)據(jù)中心
家庭數(shù)據(jù)中心,是以一臺(tái)綜合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存處理設(shè)備為基礎(chǔ)平臺(tái),利用先進(jìn)的綜合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊管理技術(shù)、綜合網(wǎng)絡(luò)布線管理技術(shù),將與各種家居生活信息有關(guān)的各種信息子系統(tǒng),有機(jī)的結(jié)合在一起,將其打造成為各種家用信息的存儲(chǔ)與處理中心。家庭數(shù)據(jù)中心相比與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式更加穩(wěn)妥、安全,因?yàn)樗⒎潜镜卦O(shè)備,不會(huì)出現(xiàn)硬盤壞掉、信息丟失的情況。未來,家庭數(shù)據(jù)中心或?qū)⒊蔀閿?shù)字家庭環(huán)境的必需品、成為家庭成員分享信息的重要中心[3]。
3.3家庭醫(yī)療中心
家庭醫(yī)療中心可以保證用戶時(shí)刻檢測(cè)身體各項(xiàng)健康指標(biāo),使我們老人與小孩足不出戶,在家中也能省時(shí)省力、高效的實(shí)施就診與日常健康護(hù)理。隨著現(xiàn)代電子科技的發(fā)展,電子體溫計(jì)、血糖測(cè)試儀等家用醫(yī)療器械走入千家萬戶,為人們的日常生活帶來極大的便利。Chainway移動(dòng)式醫(yī)護(hù)系統(tǒng)融合了多項(xiàng)技術(shù),可詳細(xì)記錄用戶的身體健康狀況,并通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與附近的醫(yī)院醫(yī)護(hù)系統(tǒng)相連接,在病人就診時(shí),可極大的提升就診效率,保障病人的生命安全。
3.4家庭照明中心
在家庭日常生活中,燈光是我們十分依賴的東西,燈光主要分為:室外照明、室內(nèi)照明、舞臺(tái)燈具和車用燈具等,不同的對(duì)象在不同的空間、場(chǎng)合需要應(yīng)用不同的照明方式和燈具,并保證恰當(dāng)?shù)氖覂?nèi)照度和燈光亮度,智能家居可實(shí)現(xiàn)燈光的智能化自動(dòng)控制,采用它的智能照明控制管理系統(tǒng),使照明系統(tǒng)處于全自動(dòng)工作狀態(tài)使智能照明控制系統(tǒng)始終處于全自動(dòng)化的工作運(yùn)行狀態(tài),可以根據(jù)天氣昏暗程度調(diào)整燈光強(qiáng)度,根據(jù)主人的不同喜歡選擇燈光的類型、顏色,通過智能操控可以不必要上下床就控制好燈光的亮度設(shè)置,同時(shí)智能燈光系統(tǒng)通過它的先進(jìn)的智能電子化和電力控制技術(shù),對(duì)一個(gè)控制指定區(qū)域內(nèi)的所有燈具進(jìn)行智能調(diào)光,使室內(nèi)的照度始終保持在恒定值數(shù)值附近,從而充分利用更多自然光源實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目的。
3.5家庭娛樂中心
隨著生活水平的提高,人們更加注重精神追求和生活品味。家庭電器的智能化,能夠讓人們根據(jù)自己的個(gè)性,隨心所欲地設(shè)置各種娛樂應(yīng)用,給生活帶來新的體驗(yàn),滿足每個(gè)人不同的需求。例如,智能家居中的影音娛樂應(yīng)用場(chǎng)景,它是以家庭影音娛樂終端產(chǎn)品為依托,給用戶家庭提供音頻視頻相關(guān)的服務(wù),常見的影音娛樂產(chǎn)品包括:智能電視、智能機(jī)頂盒、智能音響、媒體服務(wù)器等,通過影音娛樂的應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)視頻播放的智能性,同時(shí)智能音響系統(tǒng)可實(shí)時(shí)進(jìn)行家庭語音提醒和智能語音控制,為眾多用戶家庭提供家庭視頻信息,真正實(shí)現(xiàn)了智能家居的個(gè)性化服務(wù)。
3.6家庭控制中心
智能家居控制中心是結(jié)合軟硬件、網(wǎng)絡(luò)、各類通訊控制接口的整體解決方案,集成當(dāng)前智能家居領(lǐng)域的各類設(shè)備接口技術(shù),結(jié)合成熟的外部網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),達(dá)到對(duì)大部分家居產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控的目的。智能家居控制中心可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互或者遠(yuǎn)程交互,對(duì)家庭中的空調(diào)、窗簾、窗戶、電視、燈、監(jiān)控?cái)z像頭、地?zé)嵯到y(tǒng)、花園灌溉裝置等各類智能家居設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)查詢和控制,減少了許多繁瑣的操作,化繁為簡(jiǎn),它可以以智能音響和手機(jī)為中心,通過智能音箱和手機(jī)控制,為用戶進(jìn)行語音播報(bào),滿足用戶的一切想象,實(shí)現(xiàn)智能家居的全方位服務(wù),提升用戶體驗(yàn)感。
4結(jié)語
智能家居不只是一個(gè)行業(yè)、更是一個(gè)產(chǎn)業(yè),是誕生在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的類工具產(chǎn)業(yè),是一種對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)附加值的變革,目前,智能家居仍處于初步發(fā)展階段,很多技術(shù)還不成熟、廠家標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、成本費(fèi)用大。隨著科技的發(fā)展,一系列創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生,智能家居的技術(shù)難題將會(huì)不斷被突破,產(chǎn)品的價(jià)格也會(huì)隨之下降,其巨大的市場(chǎng)潛力也將逐漸顯現(xiàn)出來,在未來,物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的使用將會(huì)給我們的生活帶來巨大的變化,提高生活品質(zhì),為日常的生活提供更多的便利。
【參考文獻(xiàn)】
[1]何國樑.試論物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代軟件工程在智能家居中的應(yīng)用[J].電子樂園,2019(3):91.
記者:物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了炙手可熱的概念,這兩年不僅獲得了國家的大量資金扶持,而且各地都在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的試點(diǎn)推廣,建立各種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。您是如何看待這種現(xiàn)象?對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生哪些有實(shí)效性的影響?
柏斯維:繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以后,物聯(lián)網(wǎng)成為了第三次的信息革命,物聯(lián)網(wǎng)是技術(shù)驅(qū)動(dòng)性所致。2010年算是中國物聯(lián)網(wǎng)的元年,概念炒作還是比較多。2011年開始,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)漸漸從概念的炒作進(jìn)入了務(wù)實(shí)階段,可以說是實(shí)質(zhì)落地,很多應(yīng)用項(xiàng)目推廣的一個(gè)階段。目前,全國各地都在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)推廣。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),企業(yè)通過聯(lián)盟的形式并肩合作,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。從這點(diǎn)意義上說,建立各種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟算是一種創(chuàng)新。
記者:前段時(shí)間,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)有很多爭(zhēng)議,在4月份有專家提出物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜、短期內(nèi)難以出臺(tái)。而就在上個(gè)月工信部公布說將要組織3000項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定,關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的制定您是如何看待的?
柏斯維:標(biāo)準(zhǔn)的制定是很重要的問題,在行業(yè)內(nèi)誰有了標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán),誰就是最大的利益獲得者。比如,早期國內(nèi)的DVD在全國熱銷時(shí),國際大公司在中國并不是主流產(chǎn)品,很多DVD都是國內(nèi)公司研制生產(chǎn),但是每臺(tái)產(chǎn)品我們都要向國際標(biāo)準(zhǔn)支付專利費(fèi)。有人曾講:“一流的企業(yè)賣標(biāo)準(zhǔn)、二流的企業(yè)賣技術(shù)、三流的企業(yè)賣產(chǎn)品?!?/p>
確實(shí)是這樣,在物聯(lián)網(wǎng)熱潮中標(biāo)準(zhǔn)的制定更顯得重要。但是,標(biāo)準(zhǔn)很復(fù)雜,有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)以及國際標(biāo)準(zhǔn)。要想梳理清楚也不是件容易的事。在過去我國也做了不少標(biāo)準(zhǔn),很多標(biāo)準(zhǔn)是由專門的標(biāo)準(zhǔn)化所起草,在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行起來還是有難度的,其關(guān)鍵在于起草標(biāo)準(zhǔn)的人沒有做過產(chǎn)品,做過產(chǎn)品的人沒有起草標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán)。
我認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)有些應(yīng)該是國家出面制定標(biāo)準(zhǔn),有些則是由相關(guān)行業(yè)龍頭企業(yè)集體制定標(biāo)準(zhǔn),由國家有關(guān)方面協(xié)調(diào)各方利益,最終形成行業(yè)標(biāo);隹、國家標(biāo)準(zhǔn)。三網(wǎng)融合的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很關(guān)鍵,特別是對(duì)于智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤為重要。
記者:智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要領(lǐng)域,您如何看待它的市場(chǎng)發(fā)展前景?
柏斯維:物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入百姓生活才是最佳選擇,特別是最近幾年,中央政府和國務(wù)院心系百姓,出臺(tái)了很多利民惠民的政策。從另外一個(gè)意義上講,科技進(jìn)步就是為了造福人類,智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域已經(jīng)寫入十二五規(guī)劃,這是對(duì)智能家居的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了政策上的強(qiáng)有力支持。這個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展需要一個(gè)過程,這個(gè)過程是在悄然之間發(fā)生變化的。就像我在微博中所寫的一樣:豪宅不是每個(gè)人都能買的起。但是,隨著技術(shù)的進(jìn)步,豪宅的智能家居功能離您越來越近了,智能家居平民化是大勢(shì)所趨。就像最早的大哥大一樣,當(dāng)手機(jī)成了每個(gè)人的通信工具時(shí),大哥大的財(cái)富象征就成為了過去,同樣的道理,智能家居所走也是這樣的路線圖。
記者:從目前來看,相對(duì)國外市場(chǎng)的發(fā)展,國內(nèi)的智能家居市場(chǎng)還處于起步階段,離真正的應(yīng)用于民仍有任重道遠(yuǎn)的一個(gè)過程。您覺得制約市場(chǎng)發(fā)展的主要因素有哪些?
柏斯維:我認(rèn)為主要有五方面因素制約市場(chǎng)的發(fā)展:一、缺少消費(fèi)理念的推廣。有些人講,現(xiàn)在的智能家居是高端產(chǎn)品,只有豪宅才會(huì)考慮應(yīng)用。我并不這么認(rèn)為,中國是全球奢侈品消費(fèi)大國,這點(diǎn)大家都有同感,從這點(diǎn)上來說,我們?nèi)钡牟皇清X,我們最缺的是消費(fèi)理念的引導(dǎo)。
二、對(duì)于大眾消費(fèi)來說,成本低也是普及的一個(gè)優(yōu)勢(shì),讓成本可以掌控在裝修費(fèi)用的五分之一,大家比較好接受。同時(shí)要逐步培養(yǎng)中等收入居民群體對(duì)智能家居消費(fèi)品質(zhì)、消費(fèi)習(xí)慣的認(rèn)知度。
三、產(chǎn)品過于復(fù)雜,非專業(yè)人士不能安裝也是其瓶頸之一。將來的智能家居產(chǎn)品應(yīng)該是到了超市可以買到自己喜歡的產(chǎn)品,就像一般家用電器一樣,回家自己組裝就可以使用。
四、品牌上的推廣也很重要,國內(nèi)的智能家居企業(yè)規(guī)模偏小,規(guī)模大的智能家居品牌企業(yè)較少,打造智能家居規(guī)模化經(jīng)營的旗艦企業(yè)顯得十分重要。
五、標(biāo)準(zhǔn)的制定是擴(kuò)大規(guī)模化的一個(gè)途徑,標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品就可以大規(guī)模生產(chǎn)降低成本,就可以為大規(guī)模的普及應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
記者:和房地產(chǎn)合作一直以來被公認(rèn)為智能家居走向規(guī)模化應(yīng)用的重要渠道,但事實(shí)上市場(chǎng)反響并不強(qiáng)烈,對(duì)此您如何看待?
柏斯維:與房地產(chǎn)商的合作被認(rèn)為是智能家居走向規(guī)?;瘧?yīng)用的重要渠道,我認(rèn)為這一觀點(diǎn)犯了方向性錯(cuò)誤,房地產(chǎn)商對(duì)此的反響很平淡應(yīng)該是在情理之中的。如果要想調(diào)動(dòng)房地產(chǎn)商的積極性那就是想辦法讓房屋滯銷,購買房產(chǎn)不再是百姓的剛性需求時(shí),房地產(chǎn)商才會(huì)采取各種辦法促銷。智能家居在那個(gè)時(shí)候才是房地產(chǎn)商積極推崇的理念之一。
記者:您認(rèn)為目前消費(fèi)者對(duì)于智能家居的認(rèn)知度如何?對(duì)于不同的消費(fèi)人群,你覺得應(yīng)該從哪些方面提升消費(fèi)者的認(rèn)知度?
柏斯維:現(xiàn)在普通消費(fèi)者對(duì)智能家居的認(rèn)知度還很低,不知道智能家居到底有什么作用,對(duì)家庭的實(shí)際意義在哪里還不清楚。隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及,以及科技的發(fā)展,引導(dǎo)百姓消費(fèi)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,這需要社會(huì)各界以及企業(yè)達(dá)成共識(shí)。積極宣傳推廣智能家居在節(jié)能減排、舒適享受、使用便捷以及提高人民生活水平和品質(zhì)的作用,將會(huì)是智能家居帶給人們的價(jià)值所在。
關(guān)鍵詞:智能家居;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號(hào):O434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、智能家居的概述
美國是最早提出智能家居概念的國家,主要指的是建立在住宅平臺(tái)基礎(chǔ)上的一種現(xiàn)代化的居住環(huán)境,不僅實(shí)現(xiàn)了信息家電、網(wǎng)絡(luò)通信、建筑設(shè)備和信息設(shè)備的自動(dòng)化,還擁有管理、服務(wù)、機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)等多項(xiàng)功能,為居住者提供一個(gè)舒適、安全的環(huán)境,方便居住者的生活,減少環(huán)境污染。家居生活是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng),涉及多個(gè)子系統(tǒng),在綜合布線、音視頻、網(wǎng)絡(luò)通信、安全防范及計(jì)算機(jī)等多種先進(jìn)的技術(shù)支持下,把多個(gè)子系統(tǒng)連接為一個(gè)統(tǒng)一的整體,從全局角度出發(fā),全面管理居民的生活狀況,在提高居民居住安全性和居民時(shí)間利用效率、優(yōu)化生活方式的同時(shí),還能達(dá)到減少資源消耗、降低費(fèi)用的效果。
根據(jù)小區(qū)、用戶的不同需求,可以將智能家居劃分為兩大類,即要求在室內(nèi)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)和要求將控制、連網(wǎng)進(jìn)行集中統(tǒng)一連接的系統(tǒng)。其中前者包括一些具有私密性特點(diǎn)的家電控制、燈光控制、自來水控制等系統(tǒng),該類系統(tǒng)具有單獨(dú)性,無法同公共管理部門進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,而后者則涵蓋抄表控制、對(duì)話等系統(tǒng),這部分系統(tǒng)可以同外部單位相連接,能夠進(jìn)行統(tǒng)一的控制。
二、物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)的英文描述為“TheInternetofthings”,即“物――物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)人與物互通的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)物與物互通,是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的應(yīng)用和業(yè)務(wù)層面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時(shí)隨地獲取和采集物體信息;可靠傳遞是指通過無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的融合將物體信息準(zhǔn)確傳遞;智能處理是指利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘及智能識(shí)別等人工智能技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理,完成對(duì)物體的智能化控制。
物聯(lián)網(wǎng)是一種全新的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò),能夠隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的交互。從系統(tǒng)角度上來看,物聯(lián)網(wǎng)可劃分為三層體
系,如下:感知層:從人類世界或者物理世界獲取相關(guān)的數(shù)據(jù),包括各類標(biāo)識(shí)、音頻視頻和各種物理量。位于最底層,是發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),有全面感知的核心能。
網(wǎng)絡(luò)層:先將感知層感知到的數(shù)據(jù)匯聚到傳輸網(wǎng)絡(luò)中,在匯聚到應(yīng)用層,即傳遞感知層感知到的數(shù)據(jù)。
應(yīng)用層:把感知和傳遞的信息進(jìn)行分析處理,做出正確控制和決策,實(shí)現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供驅(qū)動(dòng)力。
此外?;谖锫?lián)網(wǎng)的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到家用電器中,可以使家電具有智能感知及信息網(wǎng)絡(luò)功能,能使家庭中的家電設(shè)備之間信息交互、家電設(shè)備與產(chǎn)品和用戶之間也可以進(jìn)行信息交互,方便人們的日常家居生活,使生活方式更加合理,生活模式更舒適、健康、環(huán)保。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包含三個(gè)層面,即感知層面、網(wǎng)絡(luò)層面和應(yīng)用層面。物聯(lián)網(wǎng)常見的感知技術(shù)包括RFID技術(shù)、二維碼技術(shù)、傳感器技術(shù)、攝像頭、GPS等;進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)主要包括3G、Wi-Fi、藍(lán)牙、接入網(wǎng)等;計(jì)算技術(shù)主要是指進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理的技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)推送。網(wǎng)絡(luò)層面包含電信運(yùn)營(移動(dòng)、有線、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等)、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(信息中心、管理中心等)、平臺(tái)、軟件、系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)集成及終端設(shè)備。應(yīng)用層面包含環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通、智能建筑、智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療、城市管理、公共安全、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)、資源管理等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居的應(yīng)用包含了家居環(huán)境控制、家庭安防、智能家電等多個(gè)領(lǐng)域,一個(gè)完全的智能家居系統(tǒng)按照前文所述包含了20個(gè)子系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐下,用戶可以將家用電器之間組成一個(gè)物物相連的網(wǎng)絡(luò),然后在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,對(duì)家庭中的設(shè)備、產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控;在家電或者產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí)能夠通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)進(jìn)行短信、電話等智能報(bào)警;家用電器能夠智能地記錄用戶的生活習(xí)慣和生活方式,利用數(shù)據(jù)挖掘、情境感知等技術(shù)為用戶進(jìn)行合理的信息推送,實(shí)現(xiàn)人與家電、環(huán)境、產(chǎn)品的自然交互。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)貫穿智能家居從終端設(shè)備的研發(fā)、系統(tǒng)集成及運(yùn)行到用戶使用的全過程。從技術(shù)角度來看,物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)的核心技術(shù)是通訊或控制協(xié)議,涉及硬件接口和軟件協(xié)議兩部分,可以簡(jiǎn)單的劃分為無線與有線技術(shù)。
有線技術(shù)包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X-10、PLC-BUS、CresNet,AXLink等。其中X-10,PLC-BUS是專門針對(duì)智能家居行業(yè)制定的通訊技術(shù)。X-10電力線載波技術(shù)在上世紀(jì)70年代產(chǎn)生,在我國2000年前后引入并開始推廣,該技術(shù)可以在電力線上通訊,免于智能家居系統(tǒng)部署的時(shí)候另外布線。該技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境依賴性較高,由于設(shè)備成本、技術(shù)穩(wěn)定性及信息
安全等問題市場(chǎng)局面一直難于打開。PLC-BUS提高了一定的通訊穩(wěn)定性,但是難以保證持續(xù)穩(wěn)定的質(zhì)量,對(duì)電網(wǎng)環(huán)境的依賴性仍舊很強(qiáng),使用成本和信息安全的問題無法根本性解決。盡管電力線載波技術(shù)已經(jīng)有40多年的技術(shù)積淀,但是由于成本和技術(shù)瓶頸,智能家居產(chǎn)品在有線技術(shù)開發(fā)方面不斷地進(jìn)行新的嘗試,各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)暫時(shí)不能滿足客戶的需求,也許這也是今天多種有線技術(shù)并存的原因。
無線技術(shù)包含了RFID智能識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、Z-Wave、Enocean等。RFID是一種通過無線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆墙佑|式的自動(dòng)識(shí)別計(jì)技術(shù),它通過無線電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫并識(shí)別特定目標(biāo),具有無接觸、識(shí)別速度快、自動(dòng)化程度高、抗干擾、識(shí)別多個(gè)物體等優(yōu)點(diǎn)。RFID是20世紀(jì)90年代興起的,發(fā)展至今被認(rèn)為是自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的、識(shí)別效果最好、最重要的一項(xiàng)技術(shù)。WiFi作為低成本、最易與互聯(lián)網(wǎng)連接的智能家居技術(shù)解決方案被廣為應(yīng)用。ZigBeeZigBee技術(shù)的特點(diǎn)包括:低功耗、成本低、低速率、時(shí)延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的設(shè)計(jì)可用于支持特定應(yīng)用軟件的開發(fā)和部署。應(yīng)用規(guī)范和ZigBee的堆棧相連,讓制造商更快、更容易地推出特別針對(duì)某些應(yīng)用的無線產(chǎn)品。可用的應(yīng)用規(guī)范包括家庭自動(dòng)化、智能能源、通信、醫(yī)療、遠(yuǎn)程控制(RF4CE,或稱消費(fèi)電子射頻)、建筑自動(dòng)化和零售服務(wù)。Z-Wave主要針對(duì)家庭和小型商用建筑的監(jiān)控和控制,廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應(yīng)用包括煙霧探測(cè)器、門鎖、安全傳感器、家電和遠(yuǎn)程控制。
物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)從技術(shù)和應(yīng)用的角度來說穩(wěn)定性、可拓展性(靈活性)、安全性及經(jīng)濟(jì)性都是重要衡量指標(biāo)。目前為止,無論是有線技術(shù)還是無線技術(shù)都沒有一個(gè)得到廣泛認(rèn)可的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。有線技術(shù)基于專用通訊線纜,某種程度上來說其穩(wěn)定性較好,但是可拓展性較差(系統(tǒng)擴(kuò)展、改良需要重新布線)、成本高也是其難以跨越的門檻。與之相比無線技術(shù)的高速發(fā)展在可拓展性(靈活性)及經(jīng)濟(jì)性方面都具有優(yōu)勢(shì)。穩(wěn)定性和安全性方面兩者各有千秋,都在不斷發(fā)展完善。
結(jié)束語:
綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,智能家居的概念開始走向大眾而物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)更好地將智能家居推到了一個(gè)新的高度。本文研究基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng),首先介紹智能家居和物聯(lián)網(wǎng),然后介紹物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)的智能家居系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控、報(bào)警、控制等功能,體現(xiàn)出智能家居的方便性和實(shí)用性,以及廣泛的應(yīng)用前景。
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關(guān)鍵詞:云計(jì)算 物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 標(biāo)準(zhǔn) 舒適 安全 智能
中圖分類號(hào):G623.58文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們生活質(zhì)量的不斷提高,家居生活智能化已經(jīng)成為可能,并且成為了家居生活發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能家居作為家庭信息化的實(shí)現(xiàn)方式,已成為信息化社會(huì)重要的組成部分;而物聯(lián)網(wǎng)因其巨大的應(yīng)用前景,將是智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口,對(duì)智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義
而今,尤其是云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能社區(qū)、智慧城市等的出現(xiàn),智能家居的概念頻頻出現(xiàn)在各大媒介上,進(jìn)入公眾的視線。在我國,智能家居的概念是十年前引進(jìn),并推入市場(chǎng)。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,人們對(duì)家居品質(zhì)的追求也越來越高,要求家居舒適化、安全化,家居生活舒適化、智能化,對(duì)智能家居系統(tǒng)的需求也越來越強(qiáng)烈。以下是對(duì)目前我國智能家居發(fā)展趨勢(shì)分析:
一、 我國智能家居行業(yè)現(xiàn)狀
智能家居又稱智能住宅。通俗地說,它是融合了自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居控制系統(tǒng)。
由于今年國內(nèi)政府的房地產(chǎn)調(diào)控,地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的不景氣,導(dǎo)致房產(chǎn)銷量降低,以及房地產(chǎn)為了降低開發(fā)成本,對(duì)整個(gè)住宅行業(yè)及相應(yīng)電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)會(huì)起到一定的打壓作用,智能家居的市場(chǎng)所面臨的客戶群體將有所減低。
但業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為“機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存”,樓市調(diào)控對(duì)智能家居行業(yè)不會(huì)帶來太大的震動(dòng),對(duì)智能家居需求減少。早在2008年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)住宅裝飾裝修管理的通知》,就已經(jīng)在政策層面上,引導(dǎo)和鼓勵(lì)新建商品住宅一次裝修到位或菜單式裝修模式。因此,樓市控制將迫使房地產(chǎn)商走精品路線,推出“量少質(zhì)精”的項(xiàng)目工程,做差異化營銷,智能家居顯然是最大的賣點(diǎn),這對(duì)智能家居行業(yè)發(fā)展的影響是積極的。
而且從長(zhǎng)期來看,由于房屋成交量的減少,必將導(dǎo)致房產(chǎn)公司競(jìng)爭(zhēng)的加劇,就會(huì)增加功能性的裝修,所謂增加功能性就是為智能家居的發(fā)展帶來了機(jī)會(huì)。同時(shí),投資客的減少,就會(huì)增加部分別墅或者大戶型的自住率,因此,有可能會(huì)讓智能家居從不選擇,變成可選擇方案,反而加快智能家居的發(fā)展。
二、我國智能家居存在的問題
目前智能家居市場(chǎng)存在的問題是:缺乏規(guī)范的、統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)有待突破;應(yīng)用模式有待創(chuàng)新,產(chǎn)品穩(wěn)定性可靠性還有待進(jìn)一步提高;產(chǎn)業(yè)鏈不完整,缺乏完善的社會(huì)合作體系;跨產(chǎn)業(yè)的合作困難重重;市場(chǎng)推廣力度不夠。這也是未來智能家居“十二五”發(fā)展規(guī)劃亟待突破的任務(wù)。
其實(shí),從上世紀(jì)末智能家居進(jìn)入中國,該行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了十?dāng)?shù)年,已從枯燥的名詞變成身邊的各種安防系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、自動(dòng)抄表系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、家庭影院系統(tǒng)、燈光和家電控制系統(tǒng)、家庭信息化平臺(tái)、信息家電等,看似市場(chǎng)在逐漸成熟,但如今看來還沒有發(fā)展到一定的規(guī)模,似有閉門造車之嫌,其實(shí)內(nèi)里存在不少問題,阻礙了整個(gè)行業(yè)在市場(chǎng)上的進(jìn)一步發(fā)展。
1、炒作大于功能
智能家居在宣傳上有誤導(dǎo)的傾向,阻礙人們正確使用。關(guān)于智能家居功能華而不實(shí),以及未能真實(shí)反應(yīng)我們生活需求,我們舉例說明。眾多智能控制產(chǎn)品對(duì)于下班回家就能吃熱騰騰的飯,這于這點(diǎn)宣傳好像都必不可少。業(yè)主在上班之前就要把米淘好放在鍋里,而實(shí)際中有多少業(yè)主會(huì)這樣做?宣傳片中那熱騰騰的菜是怎么做出來的?難道是剩菜放在微波爐里,遠(yuǎn)程控制加熱的嗎?如此“智能”消費(fèi)者真的需要么?
2、售后服務(wù)不到位
某業(yè)內(nèi)人士指出,在智能家居系統(tǒng)安裝交付使用后,業(yè)主在使用的過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有很多問題,由于功能和線路復(fù)雜一般工程人員不能解決,但因?yàn)楹笃诘膹S家服務(wù)跟不上,令業(yè)主的問題得不到有效的解決,好好的一套智能家居系統(tǒng)變成了擺設(shè),給業(yè)主造成了巨大浪費(fèi)。例如在某大城市,出現(xiàn)“鬼”屋現(xiàn)象發(fā)生,導(dǎo)致眾多業(yè)務(wù)對(duì)此擔(dān)心。
3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)遲遲未制定
雖然智能家居行業(yè)發(fā)展已有十年的時(shí)間,但相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)卻遲遲未能制定出來,智能家居是一個(gè)多行業(yè)交叉覆蓋的系統(tǒng)工程,各設(shè)備廠商按照不同的接口標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議生產(chǎn)設(shè)備,其結(jié)果是:不同設(shè)備之間的互連、互通變得非常困難。因此,建立共同遵循的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議是發(fā)展智能家居必須首先解決的問題。目前,智能家居領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟,但我們希望國內(nèi)的智能家居行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以盡快制定出臺(tái),促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展。
4、配套設(shè)施不到位
雖然目前眾多房地產(chǎn)開發(fā)商已經(jīng)使用智能家居,但由于后期配套設(shè)施不到位,對(duì)于智能家居眾多功能僅僅是一種擺設(shè),例如:小區(qū)未能與互聯(lián)網(wǎng)連接,應(yīng)用停留在家里使用,談不上遠(yuǎn)程操作。其次,智慧社區(qū),小區(qū)洗衣服務(wù)、商店服務(wù)、管家服務(wù)、以及訂票服務(wù)等等不能配套到位,造成智能家居僅僅簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)對(duì)講功能。
三、未來趨勢(shì)
智能家居技術(shù)并不是什么尖端技術(shù),而是對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)等的結(jié)合和應(yīng)用。對(duì)技術(shù)、功能、操作、外觀的過度追求只會(huì)適得其反,令產(chǎn)品也不容易普及。畢竟功能復(fù)雜、操作困難的智能化產(chǎn)品會(huì)讓用戶覺得繁瑣和有負(fù)擔(dān)。
智能家居的未來發(fā)展會(huì)是什么樣?說簡(jiǎn)單一點(diǎn),智能家居最終的目的是讓主人更多的思考,讓智能家居系統(tǒng)更多按照主人的生活方式來服務(wù)主人;創(chuàng)造一個(gè)更舒適,更健康,更環(huán)保,更節(jié)能,更智慧的科技居住環(huán)境。如果要具體地講,從技術(shù)的角度來講,未來的智能家居將朝以下幾個(gè)方向發(fā)展:
1、未來5年觸摸控制,將成為智能家居普及型的控制方式,通過一個(gè)智能觸摸控制屏實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭內(nèi)部為燈光,電器,溫濕度、窗簾,安防,監(jiān)控,門禁等智能控制,這是必配的。
2、智能手機(jī)和IPAD,將成為未來智能家居最重要的移動(dòng)式智能控制終端,通過手機(jī)或IPAD的智能家居客戶端軟件或WEB方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭內(nèi)部的遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)家里遠(yuǎn)程開鎖,客人圖像確認(rèn),遠(yuǎn)程開啟空調(diào)以及暖器設(shè)備。這將成為每個(gè)人必需要移動(dòng)控制方式。
3、無線與有線控制系統(tǒng),將會(huì)無縫結(jié)合,干線區(qū)域采用布線控制系統(tǒng),小區(qū)域采用無線控制系統(tǒng),這將是未來智能家居控制系統(tǒng)與技術(shù)的發(fā)展方向。
從市場(chǎng)的角度來看,未來的智能家居將會(huì)朝以下幾個(gè)方向發(fā)展:
1、智能家居將成為家庭版的物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部所有物體的相互通訊將是智能家居未來發(fā)展方向。在三網(wǎng)融合大趨勢(shì)、政策積極引導(dǎo)、人機(jī)交互、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的刺激下,各大廠商都摩拳擦掌,蓄勢(shì)待發(fā),爭(zhēng)奪智能家居領(lǐng)域這塊大蛋糕。
通過物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù),可以組建家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),讓多臺(tái)電腦可以共用一條寬帶線路上網(wǎng)以節(jié)省費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)各電腦間的資源共享、聯(lián)網(wǎng)游戲等功能。還可組建家庭控制網(wǎng)絡(luò),控制信息化家電(如:空調(diào)、冰箱、微波爐、洗衣機(jī)、熱水器)的各種動(dòng)作,也可以控制其它智能設(shè)備(如:窗簾、門鎖、燈光……)。還可組建家庭的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),通過家庭監(jiān)控設(shè)備,對(duì)家庭安全進(jìn)行監(jiān)視和控制,甚至可以在辦公室通過互聯(lián)網(wǎng)看到家中的圖像和與家中的人員進(jìn)行對(duì)話。也可組建家庭視頻網(wǎng)絡(luò),用一臺(tái)錄像機(jī)(VCD/DVD/電腦)播放節(jié)目使多個(gè)電視機(jī)收看,將寬帶網(wǎng)絡(luò)上的電影傳送到電視機(jī)上收看。還有組建家庭音頻網(wǎng)絡(luò),將音響信號(hào)送至各個(gè)房間收聽,也可以將電腦或網(wǎng)絡(luò)上的MP3音樂送到音響上播放。最重要的是,可以搭建安防報(bào)警系統(tǒng),若有人非法侵入室內(nèi),或發(fā)生燃?xì)庑孤?、火?zāi)等險(xiǎn)情,系統(tǒng)將通過短信、彩信、電話等方式第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào);午后,天氣驟變下起大雨,用手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制關(guān)窗,這樣就無需一回家就面對(duì)“水漫金山”的窘境…
物聯(lián)網(wǎng)智能家居帶給我們的不僅是方便和全新體驗(yàn),它對(duì)能源消費(fèi)、城市交通、智能環(huán)保等都有非常大的影響力,甚至被國外專家認(rèn)為是牽一發(fā)而動(dòng)全身的市場(chǎng)。隨著隨著物聯(lián)網(wǎng)與智能家居技術(shù)的迅速發(fā)展和深入應(yīng)用,智能家居系統(tǒng)正朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智慧化方向發(fā)展,對(duì)智能家居行業(yè)的廠商來說將迎來難得的發(fā)展機(jī)遇。
2、智能家居系統(tǒng)將于智慧國家智能系統(tǒng),智能城市系統(tǒng),智能樓宇與智能小區(qū),實(shí)現(xiàn)無縫聯(lián)接,所有的智能家居系統(tǒng),都必然會(huì)兼容與以上大系統(tǒng)的無縫控制聯(lián)動(dòng)
3、隨著市場(chǎng)的逐步打開及時(shí)代的發(fā)展,智能家居的發(fā)展方向逐步從偏技術(shù)轉(zhuǎn)向偏用戶。家庭能源管理、用戶體驗(yàn)、開放式的家庭信息平臺(tái)以及個(gè)性化的增值服務(wù)逐漸成為各廠商重點(diǎn)投入的方向。
簡(jiǎn)單的無線部署
以往智能家居系統(tǒng)的綜合布線使得智能家居產(chǎn)品一直懸于市場(chǎng)的高端。裝修前需要專業(yè)人士的設(shè)計(jì)和布線也是制約智能家居發(fā)展的一大因素。為解決有線弊端,數(shù)字無線技術(shù)在全球得到大規(guī)模發(fā)展,其便利、靈活、無盲點(diǎn)等特征倍受青睞。也許幾年之后,綜合布線將會(huì)成為人們記憶中的往事。
家庭能源管理
隨著全球能源問題日漸突出,節(jié)能減排是必然的發(fā)展趨勢(shì)。而智能家居系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)家電的用電情況,能夠根據(jù)情況自動(dòng)切斷待機(jī)電器的電源,這樣即方便我們控制家電又能做到節(jié)能環(huán)保。據(jù)統(tǒng)計(jì),如果每個(gè)人都及時(shí)關(guān)閉待機(jī)電器的電源,節(jié)省的電能可以供應(yīng)東北三省所有的家庭用電。以一戶普通三室戶為例,如果及時(shí)關(guān)閉待機(jī)電器電源,可以為其節(jié)省約33%左右的電??梢娭悄芗揖酉到y(tǒng)在家庭能源管理方面能為節(jié)能減排做出不小的貢獻(xiàn)。
用戶體驗(yàn)
隨著iPhone的誕生,人們對(duì)手機(jī)的體驗(yàn)有了全新的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)。逐漸地用戶開始對(duì)產(chǎn)品的外觀、使用提出了更高的需求,使得用戶體驗(yàn)越來越占有智能家居產(chǎn)品的重要地位。更快捷的控制方式、更簡(jiǎn)單的操作界面、更多平臺(tái)的終端控制、更自然的人機(jī)交互過程給智能家居廠商提出了更高的要求。一個(gè)優(yōu)秀的智能家居產(chǎn)品必需要一套優(yōu)秀的用戶體驗(yàn)方案來支撐。
針對(duì)擁有眾多不同情況的用戶就需要考慮更多的細(xì)節(jié)。比如軟件的控制流程要盡可能簡(jiǎn)單,應(yīng)用結(jié)構(gòu)也要盡可能簡(jiǎn)單,讓老人或小孩都能很方便的進(jìn)行操作。同時(shí),在界面設(shè)計(jì)中,按鈕要盡量清晰,盡量大,并且按照符合人們?nèi)粘A?xí)慣進(jìn)行顏色的區(qū)分,比如紅色代表警告,灰色代表取消等等。另外還要根據(jù)不同的終端設(shè)備設(shè)計(jì)不同的界面布局。比如觸摸手機(jī)一般是單手操作,所以在界面布局時(shí)就要考慮單手操作的方便性,與平板電腦的界面就有所不同。
語言是人類最基本最直接的交流方式。所以智能家居系統(tǒng)的發(fā)展必然會(huì)向著語音識(shí)別技術(shù)及傳感識(shí)別技術(shù)的方向發(fā)展。最終達(dá)到人們與系統(tǒng)間可以進(jìn)行越來越自然的交互,從而真正做到“智能”,真正使智能家居融入家庭,融入生活。