智能家居的物联网技术与应用研究

2018-03-20陈瑶

数字通信世界 2018年1期

陈瑶

（北京斯普莱无线科技有限公司，北京 102208）

1 智能家居系统特点及相关子系统

1.1 智能家居系统特点

智能家居主要将住宅作为基础平台，然后使用各种先进计算机技术、网络通信技术以及综合布线技术等，使得家居生活相关子系统之间形成有效联系，这样可以将生活环境实施合理优化，进而实现高效、舒适及安全的目的。其特点具体包括下列两个方面，首先智能家居实际应用过程中，其可依据家居使用者自身生活习惯出发，这样可对于日常生活实施有效改变，诸如使用声控模式，可有效将开关灯功能、电能使用情况及各种智能设备开启功能展开等方面进行不同程度控制，进而为家居使用者提供高便捷性服务。其次智能家居设计阶段相关设备使用应考虑综合化特征，诸如智能洗衣机、智能冰箱、智能电视及智能热水器等设备已和智能家居有效连接，这样可以营造高质量的生活环境。

1.2 智能家居相关子系统

（1）家庭能量管理子系统可以实际统计计算家居使用者每日、每月、每年的水、电及天然气等实际消耗量，自动帮助家居使用者完成缴费任务。（2）背景音乐子系统主要在住宅内部安装一定标准的音乐线路，然后基于自动感应技术开关背景音乐的感应功能。（3）智能照明子系统可有效节省生活用电量，并可对于家居使用者眼睛起到明显保护作用，尽可能降低光线对于人类眼睛造成的各种伤害，还可有效体现人性化特点，因此该子系统实际应用较为广泛。（4）智能安防子系统主要针对居民住宅安全起到智能化保护作用，并且报警功能优势明显，可与公安系统联网，当出现非法闯入、火灾、煤气泄漏及紧急呼救等各类危险事故时，便可根据相关安防系统开展具体营救活动。（5）家庭娱乐子系统为居住用户在住宅内部提供各种娱乐活动，基于不出门的前提下，为家居使用者提供各种感官享受，例如各种游戏、电影以及家庭KTV。（6）家庭信息处理子系统可有效采集、分析各种家庭有关信息，从而帮助家居使用者了解小区及物业的有关信息，其可以对于各种垃圾信息进行自动删除，并将重要信息及时传送至家居使用者，从而帮助家居使用者实时了解住宅动态。（7）家庭环境子系统可依据每天天气状况自动调节室内温度湿度参数。（8）家庭监控子系统。如果住宅出现访客或遇到其他紧急情况时，该系统可在最短时间内通知用户，用户还可基于该系统实现远程监控家庭状态。

2 智能家居的物联网技术应用解析

2.1 物联网技术分类

当前，很多日常用品已添加小范围移动接收器，基于网络实现物体信息交换，而物联网主要由各种类型先进技术构成，基于应用末端感知核心技术对于物联网技术分类，其具体包括三种：一是基于射频识别应用，该技术可将射频识别作用于监控及管理对象，然后凭借大数据、互联网技术构建海量读写器及大量移动设备电子标签为核心的物联网。二是基于传感器应用，当确定控制及管理对象时，其周边应装设各种传感器节点，基于这些节点获取监控对象相关信息，然后将上述信息传送至信息处理中心，从而构建获取信息对于物体管理及监控的物联网系统。三是基于M2M应用，其主要基于添加装置机器通信以及网络能力相关技术措施，从而有效构建机器与人之间联系使用的各种技术方法，应用目的在于增加设备智能化水平。根据该技术的有效应用，进而构建机器与人、机器与机器以及人与机器之间联系的物联网。

2.2 智能家居的物联网技术应用现状

2.2.1 感知层面

通常物联网实际应用过程中，应在整体管理系统中安装感知层，其主要用于全面感知家庭各种物体，因此其对于智能家居系统极为重要。感知层基本集成射频识别、扫描二维码、导航、摄像技术、传感技术等诸多技术及设备，从而可在极短时间内对于相关执行对象、捕获物体位置、测量最佳执行位置等方面实施有效感知，其方便管理体现对于住宅相关信息进行有效收集，同时其可将相关子系统均改造为感知设备，利用物联网技术提升整体感知功，还可显著提升子系统智能化程度。基于上述功能，实际智能家居设计过程中，设计人员应综合应用各种先进技术，提升系统服务质量，尤其配置各种无线温湿度传感器、无线燃气泄漏传感器等安防设备，其不仅可有效提升家庭生活安全性，还可显著增强智能家居监控水平。

2.2.2 网络层面

网络层面主要基于智能家居系统的基础上，采用通信技术及互联网技术构建综合性系统，从而对于感知层收集各种家居信息数据进行计算、分析及管理。同时网络层面还可将各个子系统信息进行有效连通，将物联网管理中心、云计算平台、信息处理系统进行有效组合，进而提升智能家居智能化程度。因此要求网络层面实际运营能力较强，确保信息处理能力满足家居要求，并确保信息传输可靠性及处理有效性，这可在一定程度上提升家居智能化程度。

2.2.3 应用层面

应用层面要求物联网技术对于整体智能家居系统进行完善设定，和传统智能家居比较来说，该系统功能多且缺陷少，这样便于智能家居系统实现更多高品质功能，因此物联网智能家居系统设计过程中，设计人员应认真做好下列四个方面工作：一是基于家庭电力网络运行及基础上，智能家居系统应有效串联各种智能设备，并对于家庭用电情况进行实时监控，并可及时查找各种潜在安全隐患。二是多媒体娱乐影音应用，和电力监控基本相同，该应用主要基于云终端对于家居系统发布各种指令，进而对于各种设备实施智能调节。三是家庭医疗护理，其主要对于住宅内部家居使用者实际运动量实施有效监测，基于感应传感器对于这些人员身体状况进行评估，并基于评估结果制定相应的调整计划。四是智能安防体系，基于该体系可以对于住宅人员进出情况及门窗安防监测等方面实施有效管控，并且达到智能监测、环境控制、安防警报和家庭电力网络智能化管理等诸多功能，进而为大众生活提供安全、舒适的现代化家居生活环境，从而提升家居使用者的居住水平。

2.2.4 控制方面

通常智能家居使用过程中，家居使用者可采用传统手动控制、智能无线遥控和电话远程控制等方式，将物联网技术嵌入智能家居领域，并保留住宅相关照明、电气手动控制功能，进而有效满足各个年龄段、各种喜欢人群需求。物联网技术还可利用同一遥控其实现全部照明、电器及安防系统智能遥控，还可对于相关系统设备进行定时开关控制，该功能可通过网络进行远程控。另外，智能家居实际使用过程中，物联网技术可采用电话远程控制方式，家居使用者可利用电话或手机远程调控智能住宅系统。

2.2.5 其他管理方面

通常物联网技术应用于智能家居主要依靠IPAD进行具体管理，家居使用者可利用IPAD基于无线控制方式对于住宅照明、电器及安防系统等方面实施有效管理，然后基于相关计算机软件对于智能住宅系统网络、系统备份及还原等环节进行精准管理。同时物联网技术可有效提升智能家居一键情景控制功能效果，例如基于遥控装置、语言提示及智能开关，实现家居使用者各种功能。物联网技术实际应用还可明显提升互联网远程监控水平，进而对于相关智能设备进行远程监控及维护，基于用户授权提供各种远程售后服务。