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物聯(lián)網(wǎng)智能家居

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物聯(lián)網(wǎng)智能家居范文第1篇

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)智能家居;無(wú)線網(wǎng)絡(luò);ZigBee;WiFi;藍(lán)牙;6LoWPAN

中圖分類(lèi)號(hào):TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.01.085

1物聯(lián)網(wǎng)

“物聯(lián)網(wǎng)”的概念來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院的師生們開(kāi)發(fā)出的RFID技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng))。這種技術(shù)的產(chǎn)生,使得日常的物品進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)成為了可能。最常見(jiàn)的一些RFID應(yīng)用,如居民二代身份證、公交卡、門(mén)禁卡等等,這些卡內(nèi)設(shè)有RFID芯片,通過(guò)刷卡完成信息識(shí)別和交互。通過(guò)各種信息傳感設(shè)備、裝置和技術(shù),采集聲、光、電、熱、力、生化、位置等各種人們所需的信息,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)形成一個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò),最終實(shí)現(xiàn)物體與物體、物體與人之間的連接互通(Internet Of Things)。

當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)的組成被主要被分成五個(gè)層次:感知層、接入層、互聯(lián)網(wǎng)層、服務(wù)管理層和應(yīng)用層。感知層,通過(guò)RFID、各種傳感器、紅外二維碼技術(shù)完成信息收集;接入層,通過(guò)Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成信息傳輸;應(yīng)用層和服務(wù)管理層,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理、云計(jì)算、應(yīng)用集成等等設(shè)計(jì)的信息處理系統(tǒng),分別完成在不同場(chǎng)景下的應(yīng)用。

2智能家居

智能家居就是將原本“靜止”且需要人用物理按鈕來(lái)操控的普通家居通過(guò)內(nèi)部嵌入射頻識(shí)別芯片(RFID)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、紅外線感應(yīng)器、氣體感應(yīng)器、激光掃描器等傳感設(shè)備,并且通過(guò)與之對(duì)應(yīng)的協(xié)議連接至互聯(lián)網(wǎng),變成能“主動(dòng)”且可遠(yuǎn)程按計(jì)劃操控的智能家居。隨著近年來(lái)信息化的高速發(fā)展、通信的自由化、業(yè)務(wù)量的高速增長(zhǎng)以及人們對(duì)工作、生活環(huán)境的安全性、舒適性以及高效性要求的提高,社會(huì)對(duì)智能家居的需求大大增加。

現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)一般可以分為內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)三個(gè)部分。其中內(nèi)網(wǎng)是負(fù)責(zé)連接各種家電和其他設(shè)備的局域網(wǎng);外網(wǎng)一般是小區(qū)局域網(wǎng)、Internet等;而網(wǎng)關(guān)的作用是連接內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng),實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)對(duì)內(nèi)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)和控制。

一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng),首先要選擇合適的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò),智能家居系統(tǒng)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的主要要求是低功耗、使用壽命長(zhǎng)、數(shù)據(jù)傳輸可靠等要求。目前常見(jiàn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有ZigBee、WiFi、藍(lán)牙、6LoWPAN等。

3現(xiàn)階段主要無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用

3.1ZigBee

ZigBee是一個(gè)基于IEEE802.15.4的通信協(xié)議,IEEE802.15.4本身是用于處理物理層和底層MAC層的協(xié)議。IEEE802.15.4工作組正式成立于2000年12月,致力于一種提供便攜、移動(dòng)或固定設(shè)備使用的低成本、低復(fù)雜度、低速率、低功耗的無(wú)線連接技術(shù)。

IEEE802.15.4定義了兩個(gè)物理層標(biāo)準(zhǔn),分別是24GHz物理層和868/915MHz物理層,二者都是用相同的物理層數(shù)據(jù)包格式,區(qū)別在于工作頻率、擴(kuò)頻碼長(zhǎng)、調(diào)制技術(shù)和傳輸速率。2.4GHz頻段是全球統(tǒng)一的自由ISM頻段,這有助于ZigBee設(shè)備的推廣和使用;868MHz和915MHz分別是美國(guó)和歐洲的ISM頻段,這兩個(gè)頻段的引入避免了2.4GHz附近各種無(wú)線通信設(shè)備的相互干擾。

Zigbee收發(fā)模塊使用了2.4GHz的直序擴(kuò)頻技術(shù),和一般的頻移鍵控,幅移鍵控和跳頻數(shù)傳電臺(tái)相比,具有更強(qiáng)的抗干擾能力;ZigBee協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)層和對(duì)應(yīng)的API接口做了標(biāo)準(zhǔn)化的定義;ZigBee可以對(duì)數(shù)據(jù)是否完進(jìn)行檢查,并且擁有鑒別用戶身份的功能,采用通用的AES-128加密算法,算法中長(zhǎng)達(dá)128位的密碼保障了通過(guò)ZigBee傳輸?shù)男盘?hào)的機(jī)密性;通過(guò)ZigBee傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大多采用短幀的傳送方式,實(shí)時(shí)性很強(qiáng),傳輸速度也非???;ZigBee組網(wǎng)容易,自恢復(fù)能力強(qiáng),再加上低成本和小型設(shè)備對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求不是很高,因此,ZigBee對(duì)智能家居中的擴(kuò)展,增加新設(shè)備非常的友好。

在擁有上述優(yōu)點(diǎn)同時(shí),ZigBee技術(shù)也存在一些問(wèn)題?,F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)應(yīng)用的ZigBee技術(shù)主要還是在24GHz ISM頻段的范圍內(nèi),這個(gè)頻段的信號(hào)衍射能力弱,穿δ芰θ酢T詡揖擁幕肪忱錚即使是一扇窗,一扇門(mén)或者是一堵墻都能讓信號(hào)的強(qiáng)度衰減很多。雖然我們能夠通過(guò)射頻功放的方式,對(duì)2.4GHz頻段的信號(hào)進(jìn)行放大處理,但這樣又造成了大量且不必要的輻射污染,這種方式和ZigBee本身節(jié)能、低功耗的初衷相悖。

Z-wave同樣也是一種短距離無(wú)線傳輸?shù)募夹g(shù),它和ZigBee一樣源自無(wú)線射頻,都屬于硬件協(xié)議和架構(gòu)上的技術(shù)。Z-Wave是由一家名為Zensys的丹麥公司主導(dǎo)的一種無(wú)線組網(wǎng)規(guī)則。Z-wave Alliance(Z-wave聯(lián)盟)雖然看起來(lái)不如ZigBee聯(lián)盟規(guī)模大,但是其中的成員(廠商)都已經(jīng)在智能家居的領(lǐng)域擁有成熟的產(chǎn)品,Z-Wave聯(lián)盟已經(jīng)獲得來(lái)自全球各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的160多家國(guó)際知名公司的支持。在美國(guó),Z-Wave可以使用的頻段是915MHz;而在歐洲,可以使用的頻段是868.42MHz;915MHz和868.42MHz屬于國(guó)際無(wú)線規(guī)則中的一區(qū)和二區(qū)的ISM頻段,而在我國(guó)這兩個(gè)頻段都非民用,因此很可能在中國(guó)禁止使用。

3.2藍(lán)牙

藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)始于愛(ài)立信公司的1994方案,它開(kāi)始是研究在移動(dòng)電話和其它配件間進(jìn)行低功耗、低成本無(wú)線通信連接的方法。發(fā)明者希望為設(shè)備間的通訊建立一套統(tǒng)一規(guī)則,以解決用戶間移動(dòng)電子設(shè)備互不兼容的問(wèn)題。每個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可同時(shí)維護(hù)8個(gè)鏈接,可以將每個(gè)設(shè)備配置為不斷向附近的設(shè)備發(fā)送其存在的通知,以便創(chuàng)建連接。另外,可以對(duì)兩個(gè)設(shè)備之間的連接設(shè)置密碼保護(hù),防止被其它設(shè)備接收。

藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15.1,也工作在無(wú)需許可的ISM2.4GHz頻段,最高速度可達(dá)723.1kb/s。為了避免干擾可能使用2.4GHz的其他協(xié)議,藍(lán)牙協(xié)議將該頻段劃分成79個(gè)頻道(帶寬為1MHz),當(dāng)檢測(cè)到與其它信號(hào)沖突時(shí)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到其他頻道,每秒的頻道轉(zhuǎn)換次數(shù)可達(dá)1600次。

近年來(lái)藍(lán)牙的發(fā)展也比較迅猛,2015年年初的藍(lán)牙4.2,在數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸距離的提高與錯(cuò)誤率的降低上有了很大進(jìn)步。而藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2016年6月提出第五代藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),藍(lán)牙5的理論接收距離最遠(yuǎn)可達(dá)300米,在實(shí)際使用中的收發(fā)距離也可以達(dá)到120米,四倍于藍(lán)牙4.2技術(shù)。

3.3WiFi

WiFi(Wireless Fidelity,無(wú)線保真),從1997年無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11以來(lái),在眾多業(yè)界領(lǐng)先公司組成的WiFi聯(lián)盟的大力推動(dòng)下,發(fā)展迅猛。目前WiFi的使用范圍非常廣泛,基于WiFi技術(shù)的智能家居產(chǎn)品也最為常見(jiàn),其優(yōu)勢(shì)在于傳輸速率快,且產(chǎn)品成本低。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),基于WiFi的智能家居組合最為便捷,購(gòu)買(mǎi)設(shè)備后可以自己進(jìn)行組網(wǎng)。

在智能家居中使用WiFi也有一些顯著的缺點(diǎn)。首先,安全性非常低是WiFi為最嚴(yán)重的問(wèn)題,無(wú)線信號(hào)也不是很穩(wěn)定;其次,WiFi的功耗還是很高的,這也限制了它在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用;再次,WiFi組網(wǎng)能力低,擴(kuò)展空間受限制。

3.46LoWPAN

6LoWPan是基于IPV6的低速無(wú)線個(gè)域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),即IPV6 over IEEE 802.15.4,于2004年提出。與ZigBee相比,都是基于IEEE 802.15.4 標(biāo)準(zhǔn),都具有低功耗,低復(fù)雜度度,安全性強(qiáng)(都采用AES128加密標(biāo)準(zhǔn))等優(yōu)點(diǎn)。

提起物聯(lián)網(wǎng)我們可能很容易聯(lián)想到IPV6,IPV6是現(xiàn)行版本IP協(xié)議(IPV4)的下一代協(xié)議。由于網(wǎng)絡(luò)地址資源有限成為了IPV4所面臨的非常嚴(yán)峻的問(wèn)題,這在很大程度上限制了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用。IPV6有128位地址,IPV6的使用,不僅能解決網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問(wèn)題,而且也解決了多種設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)的障礙。IPV6也一直被認(rèn)為是在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中最為理想的技術(shù)手段。由于IPV6龐大的協(xié)議棧和大量的數(shù)據(jù)分發(fā)包,無(wú)線傳感網(wǎng)下的節(jié)點(diǎn)設(shè)備無(wú)法直接移植IPV6。6LoWPAN的誕生,就是發(fā)明了一種將IP報(bào)頭壓縮到只傳送必要內(nèi)容的小數(shù)據(jù)包的方法。

一直以來(lái),大家普遍認(rèn)為將IP協(xié)議引入無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是很不現(xiàn)實(shí)的。所以,到目前為止,前面提到的一些專(zhuān)用協(xié)議一直為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用。IP協(xié)議對(duì)帶寬和內(nèi)存都有著比較高的要求,為了適應(yīng)微控制器及低功率無(wú)線連接而降低它的運(yùn)行環(huán)境也是一件相當(dāng)困難的事情。

IETF 6LoWPAN草案標(biāo)準(zhǔn),基于IEEE 802.15.4實(shí)現(xiàn)了通過(guò)IPV6的通信,它的有望改變前面的困境。低功率運(yùn)行的6LoWPAN,讓它非常適合應(yīng)用在手持機(jī)和各種儀器中,再加上它內(nèi)置支持AES-128加密的方式,為強(qiáng)健的安全性和鑒權(quán)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。6LoWPAN所取得的突破是得到一N非常高效、緊湊的IP實(shí)現(xiàn),消除了以前形成各種專(zhuān)有協(xié)議和專(zhuān)門(mén)協(xié)議的因素。其龐大的地址空間是最大的亮點(diǎn),基本可以不考慮接入設(shè)備的上限。而另外一個(gè)亮點(diǎn),就是當(dāng)IPV6中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備啟動(dòng)時(shí),可以通過(guò)自動(dòng)讀取設(shè)備的MAC地址根據(jù)相關(guān)規(guī)則配置好設(shè)備的IPV6地址(從效果上類(lèi)似局域網(wǎng)中的DHCP協(xié)議)。

4結(jié)語(yǔ)

我們國(guó)家一直很重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,但較之西方發(fā)達(dá)國(guó)家,我們的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是有長(zhǎng)的路要走的。

各國(guó)廠商為了在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上搶占更多的先機(jī),紛紛推出自己研發(fā)和采納的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),ZigBee、Z-wave、WiFi、藍(lán)牙等,它們有各自的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也有各自的不足。而從IPV6演化而來(lái)的6LoWPAN的橫空出世,開(kāi)源的理念和與下一代IP協(xié)議的對(duì)接,使標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一成為了可能,也讓滯后發(fā)展的我們看到了希望。

每種技術(shù)都有它的優(yōu)勢(shì),ZigBee的低功耗與安全、WiFi的便捷開(kāi)發(fā)、藍(lán)牙的高速傳遞速率、6LoWPAN的良好發(fā)展趨勢(shì)。所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮,各種不同的技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中尋求合作,而非互設(shè)競(jìng)爭(zhēng)壁壘,才是物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)方式,才會(huì)帶來(lái)物聯(lián)網(wǎng)世界真正的繁榮。

參考文獻(xiàn)

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物聯(lián)網(wǎng)智能家居范文第2篇

家居智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就好比我們以前組裝的電腦,各個(gè)智能家居就是電腦的各個(gè)外設(shè)配件,多模信息網(wǎng)關(guān)就是電腦的MCU,智能家居中間件就是各個(gè)硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng),開(kāi)發(fā)的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)就是我們的軟件系統(tǒng)。家居智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展就會(huì)像幾十年前的電腦發(fā)展一樣,進(jìn)入多元化時(shí)代,家居智能物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用時(shí)代也會(huì)隨之到來(lái)。

家居智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年金融危機(jī)之后的復(fù)蘇時(shí)期,物聯(lián)網(wǎng)概念迅速風(fēng)行,受到各國(guó)政府的重視。物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和功能延伸,它利用感知技術(shù)與智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知識(shí)別,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無(wú)縫銜接,達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策目的。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與智能家居結(jié)合形成家居智能物聯(lián)網(wǎng),其如何實(shí)現(xiàn)對(duì)生活有用的業(yè)務(wù)和應(yīng)用將是我們關(guān)注的重點(diǎn)。

智能家居發(fā)展過(guò)程中,2007年微軟推出的“未來(lái)之屋”系統(tǒng)有著重大影響力。該系統(tǒng)中:進(jìn)入房屋時(shí),安全系統(tǒng)會(huì)對(duì)來(lái)訪者的面部進(jìn)行掃描,確認(rèn)身份后自動(dòng)打開(kāi)房門(mén);客廳冰箱上的液晶顯示器能列出保存的食物清單,廚房水槽能夠根據(jù)使用者的身高調(diào)節(jié)高度,而排風(fēng)機(jī)會(huì)根據(jù)油煙濃度自動(dòng)開(kāi)啟;此外,每個(gè)房間的墻壁顏色、裝修風(fēng)格和溫度都可以根據(jù)家庭成員的喜好和情緒自動(dòng)更換。該系統(tǒng)是智能家居的一個(gè)樣板。

由于智能家居受產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的限制,在短時(shí)間內(nèi)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,所以一般都是一個(gè)廠家單獨(dú)做系統(tǒng)研發(fā)方案的。各個(gè)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立,并不相互交換信息,整個(gè)系統(tǒng)更像是多個(gè)智能家居系統(tǒng)的簡(jiǎn)單堆積。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,與智能家居結(jié)合,形成家居智能物聯(lián)網(wǎng)是智能家居系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

家居智能物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)與瓶頸

家居智能物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)以住宅為平臺(tái)、以智能家居為節(jié)點(diǎn),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為紐帶的家居系統(tǒng)。其典型應(yīng)用場(chǎng)景如圖1所示。根據(jù)功能不同智能家居節(jié)點(diǎn)可分為三個(gè)部分:負(fù)責(zé)對(duì)家居環(huán)境及相關(guān)人員信息采集的信息采集系統(tǒng),如采集住宅內(nèi)外人員信息的視頻監(jiān)控系統(tǒng),采集家居環(huán)境的煙霧采集器、溫濕度采集器和三表讀數(shù)采集器;負(fù)責(zé)對(duì)家居環(huán)境進(jìn)行相關(guān)改變的智能控制系統(tǒng),如打開(kāi)房門(mén)的門(mén)禁系統(tǒng),改變室內(nèi)光亮、溫濕度的空調(diào)、電燈和電動(dòng)窗簾,提供主人相關(guān)服務(wù)的電視、冰箱和洗衣機(jī)等家電設(shè)備;負(fù)責(zé)信息交互,提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)與控制功能的家庭信息平臺(tái)。

一體化的集成控制平臺(tái)。隨著時(shí)代的發(fā)展,家中電器設(shè)備越來(lái)越多,越來(lái)越智能化,人們常為種類(lèi)繁多的操作頭痛不已,家居智能物聯(lián)網(wǎng)就是智能家居一體化的集成控制平臺(tái)。首要的一個(gè)功能就是家居設(shè)備操作的集成化,將家中的設(shè)備集中在一個(gè)界面平臺(tái)上進(jìn)行操作控制,省去了用戶尋找和熟悉各種控制操作的煩惱。其次是家居設(shè)備操作的一鍵化,目前越智能的家電設(shè)備的操作也越復(fù)雜,這便給有老人孩子的家庭帶來(lái)諸多不便,家居智能物聯(lián)網(wǎng)提供一鍵設(shè)置功能,能以功能需求為單元保持對(duì)相關(guān)設(shè)備的一系列操作,用戶僅需一鍵操作,就可完成相關(guān)功能。

全方位的信息監(jiān)控平臺(tái)。隨著人們生活節(jié)奏的加快,希望能快速簡(jiǎn)便的得到家居的一切相關(guān)信息。家居智能物聯(lián)網(wǎng)就是全方位的信息監(jiān)控平臺(tái)。不僅為您顯示家中所有設(shè)備的狀態(tài)以及溫濕度狀況、電路電流電壓狀況,讓您對(duì)家中的所有狀況一目了然,還能為用戶提供家中的視頻圖像,闖入報(bào)警和煙霧報(bào)警的緊急情況報(bào)警。并擁有事件記錄功能,能對(duì)家居環(huán)境的變化進(jìn)行記錄,以便事后進(jìn)行相關(guān)分析與追蹤處理提供信息基礎(chǔ)。

智能化的信息交互平臺(tái)。單獨(dú)的智能家居系統(tǒng)的堆積,無(wú)法發(fā)揮出智能家居的潛力,反而增加了智能家居的使用復(fù)雜度,家居智能物聯(lián)網(wǎng)就是智能化的信息交互平臺(tái)。不僅為您提供遠(yuǎn)程接入的控制能力,讓您無(wú)論身處何處都能控制家中的任何智能家居系統(tǒng),而且還能為各個(gè)智能家居系統(tǒng)提供信息交互的平臺(tái),就像家居系統(tǒng)的管家一樣,根據(jù)主人的相關(guān)設(shè)定,管理和協(xié)調(diào)相關(guān)智能家居進(jìn)行相關(guān)操作。

家居智能物聯(lián)網(wǎng)要想發(fā)展并推廣,目前面臨著巨大挑戰(zhàn)。家居智能物聯(lián)網(wǎng)的對(duì)象是結(jié)構(gòu)和特性完全相異的各種家用電器,相互之間兼容性比較差,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議,各個(gè)廠家生產(chǎn)的智能家電之間的數(shù)據(jù)共享比較困難。因此,家居智能物聯(lián)網(wǎng)不易擴(kuò)充和相關(guān)兼容,制約其被廣大用戶接受。

家居智能物聯(lián)網(wǎng)所處的運(yùn)行環(huán)境有很大差異,個(gè)體性比較強(qiáng),如果采用單個(gè)用戶單個(gè)設(shè)計(jì)調(diào)試的模式,成本就將成為制約其推廣的重要因素。而讓用戶根據(jù)自身?xiàng)l件進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)調(diào)整的話,用戶的能力就將成為制約其推廣的重要因素。

家居智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,與智能家居結(jié)合,形成家居智能物聯(lián)網(wǎng)是智能家居系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)?;灸繕?biāo)是將家庭中各種與信息相關(guān)的信息采集設(shè)備、家用電器和家庭安防裝置等通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接到一個(gè)家庭智能信息系統(tǒng)上進(jìn)行集中或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理,并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的協(xié)調(diào)。如圖2所示為家居智能物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)。

其中,智能家居中間件的開(kāi)發(fā),確切地解決了各個(gè)廠商設(shè)備之間兼容性差的問(wèn)題,它就像電腦中軟件驅(qū)動(dòng)的概念,為家居智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了一個(gè)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用平臺(tái)。

基于該系統(tǒng)架構(gòu),家居智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要集中在四個(gè)方面。首先是內(nèi)含通用的智能家居通信協(xié)議的嵌入式通信模塊。物理層上可選用不同的通信制式,但基于其上的通信協(xié)議將是通用的,即通用的智能家居通信協(xié)議將向TCP/IP協(xié)議一樣,被植入各個(gè)智能家居的通信模塊中。

其次是多模信息網(wǎng)關(guān)的研發(fā)。它是家居智能物聯(lián)網(wǎng)的核心部件,它的開(kāi)發(fā)將使智能家居變成即插即用的配件,直接接入家居智能物聯(lián)網(wǎng)中。因此,具有各種功能的、面向各種方向的多模信息網(wǎng)關(guān),將像無(wú)線AP一樣不斷涌現(xiàn)出來(lái)。

第三,智能家居中間件的開(kāi)發(fā)。它就像硬件廠商需要提供驅(qū)動(dòng)一樣,未來(lái)智能家居廠商也必須向用戶提供智能家居中間件。

物聯(lián)網(wǎng)智能家居范文第3篇

(廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院)

摘 要:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線智能家居系統(tǒng)將成為智能家居系統(tǒng)發(fā)展的主流之一。智能家居系統(tǒng)使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不但克服了有線系統(tǒng)的高成本、不方便等缺點(diǎn),而且使用方便,能夠快捷地管理家務(wù)、監(jiān)測(cè)家居環(huán)境、遙控家用電器等。

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

物聯(lián)網(wǎng)家電為代表的家電智能化發(fā)展將給我國(guó)家電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。物聯(lián)網(wǎng)家電已經(jīng)一步步走進(jìn)消費(fèi)者的家庭,并在逐步被消費(fèi)者接受。從家電企業(yè)來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為家電企業(yè)搶占未來(lái)戰(zhàn)略制高點(diǎn)的焦點(diǎn)所在,如果企業(yè)不進(jìn)行前瞻性研發(fā),等到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)代真正來(lái)臨時(shí),必將處于落后地位甚至被淘汰。整個(gè)中國(guó)的家電制造業(yè),應(yīng)該消除浮躁并不斷創(chuàng)新,扎扎實(shí)實(shí)給消費(fèi)者提供質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉、性能好的物聯(lián)網(wǎng)家電產(chǎn)品,滿足消費(fèi)需求,引領(lǐng)市場(chǎng)的發(fā)展。

一、總體方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要包括:主控模塊、人機(jī)界面模塊、GPRS通信模塊、感知終端模塊,整體方案設(shè)計(jì)如下圖1.1所示:

圖2.1 整體方案設(shè)計(jì)

在遠(yuǎn)端的移動(dòng)智能終端或電腦通過(guò)Internet 訪問(wèn)到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),而嵌入式WEB 服務(wù)器提供了交互式的頁(yè)面訪問(wèn)。在物聯(lián)網(wǎng)框架下的智能家居是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),需要多方合作完成,如Internet 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的設(shè)計(jì)、建立感知層網(wǎng)絡(luò)。

二、 硬件設(shè)計(jì)

1.控制主機(jī)采用 ARM 32位的Cortex?-M3內(nèi)核STM32F103VB作為主控芯片,配有7寸顯示屏,用戶可以在主控機(jī)上設(shè)置或查詢(xún)各個(gè)家電的工作狀態(tài)。電路設(shè)計(jì)如圖3.1所示。

圖3.1 控制主機(jī) 圖3.2 控制主機(jī) 圖3.3 控制主機(jī)

2.GSM模塊選用Siemens公司推出的新一代無(wú)線通信GPRS模塊MC35i,該模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊供電模塊(ASIC)、 FLASH、ZIF連接器天線接口六部分組成,通過(guò)獨(dú)特的40引腳的ZIF連接器實(shí)現(xiàn)電源、連接指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)及控制信號(hào)的雙向傳輸。其實(shí)物如圖3.2所示。

3.物聯(lián)網(wǎng)智能家居感知終端RF無(wú)線的設(shè)計(jì)采用UHF_4432_MDL100模塊,此模塊是一款組網(wǎng)型無(wú)線串口, 模塊采用穩(wěn)定的四層板半孔表貼工藝,生產(chǎn)時(shí)只需采用表面貼片安裝到PCB板上就行了,這樣可以節(jié)省空間,減少接插件,增加了板與板連接的可靠性和穩(wěn)定性。其PCB圖如3.3所示。

4.人機(jī)界面部分設(shè)計(jì),為了操作上的方便,人們用觸摸屏來(lái)代替鼠標(biāo)或鍵盤(pán)。觸摸屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成,觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面,用于檢測(cè)用戶觸摸位置,然后將相關(guān)信息傳送至觸摸屏控制器;而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),再傳送給CPU。它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。

三、 軟件設(shè)計(jì)

1.感知終端無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信軟件設(shè)計(jì)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用一主多從的方式進(jìn)行組網(wǎng),由主機(jī)輪詢(xún)從機(jī)收集信息的形式,從機(jī)處于被動(dòng)方式,由主機(jī)分配網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)獲得網(wǎng)絡(luò)的從機(jī)在發(fā)送完一包數(shù)據(jù)后必須釋放網(wǎng)絡(luò),從機(jī)之間不能相互傳遞數(shù)據(jù)。在軟件上,通過(guò)自主定義通信協(xié)議,有效提高通信的穩(wěn)定性、安全性。

2.GSM模塊通訊軟件設(shè)計(jì)

控制主機(jī)通過(guò)GPRS短信形式發(fā)信息給用戶的手機(jī),可以綁定多個(gè)號(hào)碼,信息的內(nèi)容包括家里的電器有多少正在使用,門(mén)窗是否關(guān)閉,是否有人拜訪,是否有險(xiǎn)情發(fā)生(如火災(zāi)發(fā)生,煤氣泄漏,有人非法闖入)等;用戶可以編輯簡(jiǎn)單命令來(lái)控制電器的使用,打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)窗等。通信流程如4.1所示:

圖4.1 GSM模塊通信流程圖

四、結(jié)論

本文介紹物聯(lián)網(wǎng)智能家居關(guān)鍵性技術(shù),結(jié)合家庭自動(dòng)化進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)。在硬件方面,按照嵌入式板級(jí)硬件設(shè)計(jì)流程,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM 處理器的低成本網(wǎng)關(guān)硬件。軟件設(shè)計(jì)上采用自頂向下和分層的設(shè)計(jì)方法,結(jié)合網(wǎng)關(guān)硬件,利用嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II 和協(xié)議棧LwIP,搭建了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居平臺(tái)。家居智能化管理是信息社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì),而物聯(lián)網(wǎng)則是實(shí)現(xiàn)家居智能化管理的必要載體,因此,降低產(chǎn)品的成本,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性,物聯(lián)網(wǎng)智能家居管理系統(tǒng)才能更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]王保云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),2009

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[3]呂莉.智能家居及其發(fā)展趨勢(shì)[J].計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代化,2007(11)

作者簡(jiǎn)介:林顯其,男(1988.11-),漢族,廣東廉江人,工業(yè)中心研發(fā)員,研究方向:自動(dòng)化控制、物聯(lián)網(wǎng)控制

物聯(lián)網(wǎng)智能家居范文第4篇

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能家居;控制系統(tǒng)

1 智能家居的概念

智能家居是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù),將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起,通過(guò)統(tǒng)籌管理,讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具,提供全方位的信息交互功能,幫助家庭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、舒適性,甚至合理控制各種能源的使用。

2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)的工作原理

智能家居控制系統(tǒng)是以有線和無(wú)線的形式連接起來(lái)的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)為硬件平臺(tái),各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為軟件支撐平臺(tái),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線把家庭生活中使用的通信設(shè)備、家居設(shè)備、家庭安全防范設(shè)備連接成一個(gè)完整的、能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的一個(gè)控制系統(tǒng)。通過(guò)這個(gè)控制系統(tǒng)將整個(gè)家庭中能夠連接到網(wǎng)絡(luò)是的所有電氣設(shè)備有機(jī)的整合到一起,并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行有效的控制,形成功能完善的智能家居系統(tǒng)。智能家居在網(wǎng)絡(luò)的幫助下,形成與外界的溝通渠道,以實(shí)現(xiàn)與外界的智能家居電器的信息交互。從而滿足用戶對(duì)家居實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,對(duì)家用電器遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)查詢(xún),滿足人們對(duì)安全,舒適,便利的生活需求。

3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)主要使用了三控制種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),包括RS-485總線技術(shù),以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GSM遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

3.1 RS-485總線的家居設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn),可以使智能家居設(shè)備通信距離從十幾米延長(zhǎng)為幾公里,這完全符合家居設(shè)備對(duì)互聯(lián)要求。有線的RS-485總線通信,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格比較便宜,數(shù)據(jù)傳輸速率和通信距離適當(dāng)。但是,使用RS-485總線技術(shù)互聯(lián)的家居設(shè)備的前提,是要確定要互聯(lián)的設(shè)備是即插即用設(shè)備。在整個(gè)家居系統(tǒng)中,嵌入式系統(tǒng)作為中繼器,負(fù)責(zé)通過(guò)與RS-485總線互連的串行端口管理家用終端接入模塊的作用。該系統(tǒng)采用嵌入式ARM處理器為總線主控設(shè)備,RS-485網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)主從網(wǎng)絡(luò),通過(guò)輪詢(xún)的方式檢查各個(gè)接入設(shè)備的狀態(tài)信息,無(wú)論何時(shí)保證僅存在一對(duì)主機(jī)和從機(jī)之間的通信,即接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)。家用設(shè)備作為總線從機(jī)設(shè)備,包括單片機(jī)控制器,接入檢測(cè)電路和信號(hào)調(diào)節(jié)電路。接入檢測(cè)電路,是為了滿足智能家居終端對(duì)家居設(shè)備移除及新設(shè)備接入的檢測(cè),實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備的即插即用功能。

3.2 GPRS的遠(yuǎn)程報(bào)警網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

GPRS是通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),俗稱(chēng)“2.5G”,是位于第二代和第三代移動(dòng)通訊技術(shù)之間的通信技術(shù)。是用戶可用一種GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。與GSM的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相比,有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)傳輸速率高,連接方便。GPRS通過(guò)使用GSM網(wǎng)絡(luò)中,沒(méi)有被使用的TDMA信道,傳輸速率得到保證,可連56至114Kbps。GSM網(wǎng)絡(luò)使用電路交換數(shù)據(jù)模式時(shí),在通信兩端建立物理鏈路,并維持該鏈路到通信結(jié)束。GPRS在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程中,是把數(shù)據(jù)包劃分成若干個(gè)分組之后,再進(jìn)行傳送的。這樣容易獲得更高數(shù)據(jù)速率,并且投資較小。進(jìn)一步說(shuō),無(wú)線通信裝置不必在它們之間附加中間設(shè)備,就可以方便地傳輸數(shù)據(jù)。

(2)資源利用率高。GPRS使用分組交換通信,通信過(guò)程中把數(shù)據(jù)分成具有一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包頭部包含了地址信息表明該分組發(fā)往的目的地址。當(dāng)數(shù)據(jù)包分組到達(dá)時(shí),根據(jù)該地址信息,尋找臨時(shí)可用信道資源來(lái)傳輸數(shù)據(jù),而無(wú)需預(yù)先分配信道。

4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

所謂智能家居的控制系統(tǒng)實(shí)際上充分應(yīng)用了模塊化的設(shè)計(jì)原理,如此一來(lái)其層次相對(duì)較為清晰、容易調(diào)試、維護(hù)以及對(duì)其功能進(jìn)行充分的擴(kuò)展與程序的不斷移植,另外也能夠有效的提升處理器的對(duì)工作的執(zhí)行效率。當(dāng)前控制系統(tǒng)主要以QT/Embedded作為其GUI的研發(fā)主要手段,能夠充分實(shí)現(xiàn)本地圖形的用戶界面,同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制和設(shè)置。在系統(tǒng)充分運(yùn)行同時(shí)初始化順利完成之后,控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)現(xiàn)階段的狀態(tài)實(shí)施分析研究,如果為正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài),那系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行對(duì)應(yīng)的子程序段。反之則會(huì)使用GPRS模塊實(shí)施報(bào)警操作。在警報(bào)出現(xiàn)的情況下,其觸發(fā)的報(bào)警操作,此時(shí)系統(tǒng)打開(kāi)全球定位系統(tǒng)設(shè)備同時(shí)實(shí)施初始化,另外依據(jù)用戶設(shè)置的有關(guān)信息實(shí)施短信報(bào)警或者電話報(bào)警。需要特別注意的是,為了能夠充分保證安全,一般情況下應(yīng)該使用嵌入式WebServer來(lái)對(duì)其進(jìn)行構(gòu)建,同時(shí)可以適當(dāng)加入密碼進(jìn)行驗(yàn)證。如此,用戶可以使用真正認(rèn)證的密碼以及用戶名,利用CGI來(lái)充分實(shí)現(xiàn)建立在WEB遠(yuǎn)程條件下的系統(tǒng)控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

人類(lèi)己進(jìn)入21世紀(jì),在高度物質(zhì)文明的今天,追求環(huán)境綠色化、生活信息化己開(kāi)成時(shí)尚,安全、舒適、方便、現(xiàn)代成為21世紀(jì)居家生活的象征。日益更新的現(xiàn)代科技的力量,打破了傳統(tǒng)的時(shí)空界線,借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和層出不窮的信息技術(shù),改變了人類(lèi)的生產(chǎn)、生活方式,科技正以超乎想象的速度更深刻地影響到人類(lèi)的思維模式和生存狀態(tài)。建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居具有時(shí)代的前瞻性,順應(yīng)了當(dāng)今信息社會(huì)的潮流,對(duì)進(jìn)一步提高居民水平和生活質(zhì)量具有非常重要的意義,智能家居具有非常廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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物聯(lián)網(wǎng)智能家居范文第5篇

【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(guó)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(lái)有了很大進(jìn)步,但目前我國(guó)智能家居相關(guān)行業(yè)在國(guó)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(wú)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(guó)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(lái)就是通過(guò)它將物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)延伸出來(lái)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(guò)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(lèi)需監(jiān)控、連接的物品信息,通過(guò)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(lái)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(guò)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(chēng)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(yǔ)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(guò)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(lái),通過(guò)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(lái)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(kāi)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(wèn)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(mén)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(jiàn)的安防產(chǎn)品還有智能鎖、煙霧報(bào)警器、煤氣感應(yīng)、無(wú)線感應(yīng)報(bào)警器、智能主機(jī)帶防盜一體網(wǎng)關(guān)、無(wú)線感應(yīng)門(mén)等。門(mén)鎖是家居安全的第一道防線,智能門(mén)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(mén)鎖方式,使得開(kāi)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(guò)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(guò)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(guó)安防智能產(chǎn)品類(lèi)型不斷豐富,通過(guò)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(pán)壞掉、信息丟失的情況。未來(lái),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(wàn)戶,為人們的日常生活帶來(lái)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(guò)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(lài)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(chē)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(lèi)型、顏色,通過(guò)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(guò)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(lè)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(lè)應(yīng)用,給生活帶來(lái)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(lè)應(yīng)用場(chǎng)景,它是以家庭影音娛樂(lè)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(jiàn)的影音娛樂(lè)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(guò)影音娛樂(lè)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(yǔ)音提醒和智能語(yǔ)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(lèi)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(lèi)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(lèi)智能家居設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)查詢(xún)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(guò)智能音箱和手機(jī)控制,為用戶進(jìn)行語(yǔ)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(yǔ)

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(lèi)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(lái),在未來(lái),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(lái)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(guó)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(lè)園,2019(3):91.