物联网技术在智能家居中的应用

(辽宁建筑职业学院，辽宁辽阳，111000)

前言

在当前信息技术和科学技术不断发展的时代下，智能家居应运而生并蓬勃发展起来。目前，智能家居仍然处于初步发展阶段，不仅成本较高，而且在很多功能方面还存在不足之处，有待改进和完善，因而还没有普及和推广开来。此外，人们对智能家居缺乏足够的认识，加上其他因素的影响，导致智能家居的发展受到限制。在本文中，主要分析了智能家居的发展现状和未能推广的原因，并指出了物联网技术在智能家居体系中的具体应用措施，以实现智能家居的优化和创新[1]。

1 概述

1.1 智能家居

智能家居能够为家庭生活提供更加安全、方便、快捷的服务，其应用平台主要是依据居民住宅设计的，通过利用物联网等信息技术，构建实现家居日常事务的管理系统，对相关设施进行集中处理，从而提高家居事务的管理效率。智能家居不仅能够方便人们的生活，还能在很大程度上节约能源，保护环境，符合现代社会发展和人们的生活理念，因而具有重要的应用价值。智能家居是科学技术发展的体现，极大地改善了人们的生活环境和居住环境，具有广阔的发展前景。然而现阶段，智能家居发展比较慢，加上不同地区经济条件和科技发展水平的显著，智能家居并没有得到普及，仍然具有很大的发展空间。智能家居通常由八个智能家居子系统组成，且子系统工作离不开网络电视和手机等智能设备的应用，不同子系统之间相互作用，为人们提供了智能化、现代化、安全化、自动化的服务，有效优化和保护了家庭居住环境和生活条件，为人们的日常生活提供了保障。

1.2 智能家居发展现状和存在的问题

随着人们生活水平的提高和对生活质量的追求，智能家居系统开始发展起来，其主要是为人们日常提供更加舒适、便捷、安全的生活环境，帮助人们处理日常事务，从而减轻劳动负担，改善生活质量。智能家居的发展主要依靠社会经济的发展和科学技术的进步，在这个基础上，以住宅作为应用平台，将通络通信技术、综合布线技术、自动控制技术、安全防范技术以及相关音视频技术等综合利用起来，构建一个高效的家庭日常事务和住宅设施智能化管理系统，以改善人们的日常生活。早在20世纪末，国内就已经出现了智能家居系统，智能家居经过一段时间发展后开始逐渐趋于稳定，在科学技术的依托下，行业通过不断探索与创新，完善了智能家居系统功能，推动了智能家居在国内的发展。目前，智能家居发展较为成熟，但普及度不高，这主要是受国内经济发展水平和人们思想观念的影响，加上智能家居本身还存在一定的缺陷，经济成本又高，因而在短时间内很难推广开来。智能家居系统中存在的问题：(1)智能家居系统中各个子系统通常为执行器，需要对家庭进行全面感知才能实现智能化，而全面感知技术和相关设备的应用还存在很多不足之处，因而影响了智能家居系统智能化程度，难以实现并拓展系统中某些服务功能[2]。(2)在智能家居系统中，由于各个子系统之间信息互操作性和互联性较差，因而在实际使用中难以实现预期的效果，这就导致很多智能化的家庭服务无法实现，只停留在设计层面。(3)智能家居系统中智能化执行的操作通常较为简单，不能感知较为复杂的动作，且没有对感知数据进行深入分析，缺少相应的智能化的推理分析计算平台，这是造成系统使用性能不高的重要原因之一。综上，智能家居系统中存在以上众多不足之处，不能完全满足人们的高品质需求，其功能和实用性还有待提高。物联网技术的发展和应用，能够在一定程度上解决上述问题，能够改进和和优化智能家居系统，扩展其服务功能，有力推动了智能家居的进一步发展。

2 物联网技术

随着互联网技术的发展，物联网技术逐渐产生并得到了迅速发展，其以互联网为基础，将互联网进行了拓展并延伸，逐渐实现了物和物之间的信息交流和传递。总结来说，物联网技术就是将物相连起来的互联网，其依靠互联网技术和电子通信等技术，将传感器接收到的信号传送给控制器，从而对机器进行智能化的远程控制[3]。物联网不同于互联网技术，其与互联网密切相连，又区分于互联网技术，是互联网的拓展和延伸，能够兼容互联网资源和应用服务，但其本身又是独立的。互联网技术能够利用RFID、二维码等区分对象个体，获得不同对象的信息，并通过对信息进行分析决策和控制，实现智能化管理，从而达到预期效果。而物联网技术可以分成传感器、RFID和M2M等三类应用，其中，传感器的应用是通过在监管对象周围安装传感器节点，实现对对象相关信息的收集、传输和控制[4]；RFID的应用主要是通过利用网络技术和数据库技术，将RFID标签嵌入到对象身上，构建一个物联网；M2M的应用主要是实现机器与机器、机器与人之间的交互和控制。在物联网的支持下，智能家居能够在人们日常用品中嵌入短距离移动接收器，然后通过网络实现不同物体之间信息的交换，具有安全、简单、方便、科学等特点和优势。

3 物联网技术在智能家居系统中的具体应用

智能家居中常见的有8大子系统，包括智能照明子系统、家庭能量管理子系统、智能安防子系统、背景音乐子系统、家庭信息处理子系统、家庭娱乐子系统、家庭监控子系统、家庭环境子系统。其中，智能照明子系统能够实现智能化照明控制，降低家庭电能的消耗，减少污染，同时能够避免光纤刺激对人体造成的伤害。其通过自动化控制开关，实现点灯的自动开关，同时能够对灯光亮度进行自动调节，以满足人们的需求[5]；家庭能量子系统主要处理家庭能量事务，如天然气和水电等，自动计算用户需要缴纳的费用，并完成缴费任务；智能安防子系统主要是对家庭住宅进行安全性监督和防护，通过与公安系统联网，一旦出现非法闯入，就会启动报警功能。若遇到火灾或煤气泄漏等事故，通过感知系统能够及时启动安防系统并报警，有效降低了经济损伤；背景音乐子系统主要是满足人们的娱乐需求，通过自动感应技术能够让用户随时享受音乐；家庭信息处理子系统能够帮助用户及时了解物业和小区信息，并及时接受与家庭有关信息，然后自动对信息进行分类筛选，为用户提供有用的信息，便于用户掌握家中情况；家庭娱乐子系统能够为用户提供多样的娱乐活动，用户不必出门就能享受多数娱乐项目；家庭监控子系统主要是对家中情况进行实时监督，一旦家中出现危险或家中有访客，能够将信息及时发送给用户，便于用户了解家中情况；家庭环境子系统主要是对室内温度、湿度等进行调节，并能够依据外界天气情况自动调节室温，从而为用户提供更加舒适的居住环境[6]。智能家居的具体应用主要体现在以下几个方面：

(1)突发事件处理

物联网技术的应用能够及时解决某些意外事故或突发事件，通过在室内地面安装探测装置、在前壁安装呼救装置等，并将小区附近的警局信息系统和电子仪器终端系统相连接，当家中遇到陌生人侵略或出现突发疾病问题时，可以通过紧急呼救装置和地面探测装置呼救和报警。

(2)电气设备

在当前信息时代背景下，智能手机在已经走进人们的日常生活中，为人们的日常生活带来了极大的便利。在智能家居系统中，用户智能手机通过物联网网络能够对家中电气设备进行及时管理，如对电饭煲、空调等设备进行操作，不仅满足了用户的需求，还节省了时间和能源的消耗。此外，通过智能手机与物业互动和沟通，能够提高办事效率。

(3)家庭安全

物联网技术应用于智能家居系统中，能够保证居住环境的安全性。通过家庭监控系统，利用物联网技术能够实现对声音、图像、视频等进行实时调度和监控，摄像头与手机相连能够让用户全面掌握家中情况，并能够将问题向小区物业及时反映。此外，通过智能报警系统、窗户传感器和智能门禁系统，能够将住宅内外的摄像信息及时发送给用户，以保障家庭安全。

(4)灾害处理

在智能家居系统中，烟感报警器作为一种重要的防火技术，对保障家中安全具有重要作用，通过烟雾探测器能够实现火灾防范。主要原理为：离子式烟雾探测器电离产生的离子能够在电场作用下向正负极移动，烟雾的产生会影响带电离子的正常运动，导致电压和电流发生变化，这时无线发射器会发出报警信号并将信号传送给接收主机。此外，无线燃气泄漏传感器能够及时感知并探测燃气泄漏情况，并通过网络将报警信号传送给用户手机。

总的来说，物联网技术应用于智能家居系统中主要体现在感知、网络和应用三个层面，其中，通过将物联网和传感有关技术相结合，建立感知层，能够对家中对象和环境进行感知并获得相关信息，然后完成信息的处理工作。此外，智能家居系统中的感知功能能够大大提高各个子系统的智能化程度，提高了智能家居系统服务质量；利用物联网技术能够构建网络并对其进行控制，其中，融合网络是保障信息联通的基础，也是智能家居系统中实现智能化处理的关键部分。要想实现多种网络功能，物联网需要具备较强的数据处理能力，能够对大量数据进行分析并依据分析结果下达命令，同时要保证数据传输过程的安全性和稳定性，以防止数据出现传输错误或丢失。网络系统的智能化构建，能够提高处理问题的能力，提高系统的智能化程度，使操作更加简便；将物联网技术与智能家居相关技术相结合，能够大大提高智能家居的应用性能。应用层的构建，需要首先对智能家居中存在的问题进行分析，并制定相应的解决措施，以实现智能家居和物联网技术的进一步融合，提高用户的体验价值。

总结：现阶段，在信息化和网络时代条件下，物联网技术已经在社会各领域中得到的普及和应用。在智能家居系统中，有效利用物联网技术能够大大提高系统的服务性能，改善人们的生活质量，因而需要加强对物联网技术的应用研究，以推动智能家居的发展和普及。