物联网在智能家居中的应用

2019-01-28姚晓峰章伟武利秀

中小企业管理与科技 2019年3期

关键词：应用层智能家居联网

姚晓峰，章伟，武利秀

（江苏省物联网应用技术重点建设实验室（无锡太湖学院），江苏无锡 214064）

1 引言

随着科学技术的快速发展和经济的日益进步，人们的生活质量得到了明显改善，人们对各种先进便捷的家具系统需求越来越高，智能家居行业也因此得到了发展。现如今，物联网技术逐渐被应用到智能家居行业中，为人们的生活提供了极大的便利。

2 物联网技术

2.1 物联网技术概述

早在20世纪末，就有人提出了物联网技术，但是受到诸多条件的影响，直到2005年，物联网技术才真正问世。由于物联网技术融合了射频识别、全球定位系统、激光扫描等多种技术，可以快速实现信息交换、智能定位等功能，因此受到各行各业的青睐。物联网技术是在传统互联网技术基础上的一种革新，它提供了传感器的连接，并且不同的传感器可以获取不同的信息。另外，物联网技术还可以实现智能处理，对物体进行智能控制，实现人与物、物与物的信息交换和通信[1]。

2.2 物联网技术的体系架构

物联网技术主要有三层架构，分别是感知层、网络层和应用层。

对于感知层来说，它的构建主要是为了使智能家居系统和用户之间形成一定的感知，以便于用户对智能家居系统进行相应的控制。通常感知层需要涉及射频技术、传感器技术等，目的是为了使智能家居系统能够感知到对象，捕获信息，下达指令。举例来看，当有人要进入住宅时，智能系统通过感应获取人们要进入屋内的信息，从而自动将房门开启。

对于网络层来说，网络是社会进步的产物，离开了网络，人们的生活与工作质量都会受到显著影响。智能家居也是如此，只有将网络技术融入智能家居中，智能家居才是有灵魂的家具，智能家居的功能才能够最大化发挥出来。在物联网技术的参与下形成的网络层包括通信网络与互联网形成的融合网络、信息中心、专家系统等，这些系统为用户提供了良好的网络环境，便于用户进行网络活动。并且，这些系统可以使智能家居充分发挥智能作用，对信息进行科学有效处理。

对于应用层来说，它在物联网技术应用于智能家居中发挥着重要作用，相当于一座桥梁。只有构建了应用层，智能家居的应用性才得以表现出来。可以说，应用层的质量直接影响着智能家居的应用效果。因此，在构建应用层时应预先了解智能家居的特点和功能，通过科学分析制定出合适的实施方案，以使物联网技术和智能家居专业技术达到完美结合，进而使智能家居系统更加完善。

3 智能家居

3.1 智能家居概述

通常我们也将智能家居叫作智能住宅，建设智能家居的主要目的就是改善人们的生活，使人们的生活更加安全和方便。一般要建造智能家居，就是要建立通讯网络用来实现信息的交流，在网络系统的指挥与控制下来实现某个指令的完成，加强对家电设备的有效监测。我们除了要建立家庭内部的信息通路，还要能够保证其与外界环境实现良好交流，实现远程技术的监控。智能家居作为一个智能平台，是以家为载体，实现家庭生活的智能化与自动化，创造舒适、现代化的家居生活环境。可以说，智能家居是一个集合计算机通信技术与家庭消费为一体的3C系统，是整个世界形成的一个巨型网络的末端，俗称是该网络的“最后100m”。

3.2 智能家居功能介绍

我们从四个方面来介绍智能家居的功能。

第一，其可以实现安全防护以及自动化消防报警。安全防护以及消防报警自动化是智能家居的一项基本功能，随着人们对财产与安全的高度重视，智能化家居的最根本目的和出发点是实现家庭防护报警的自动化。

第二，家电设施智能化。在智能化技术出现以前，人们从事家务劳动都需要亲力亲为，不仅消耗大量的体力，还会占用人们大量的时间，而智能家居的出现恰好可以解决这些问题，使人们从家务中解脱出来。人们只需要一个遥控按钮，就可以对家电进行灵活控制。在未来，家电设施还会更加先进化，功能还会更多。

第三，物业管理自动化。通过与小区智能系统联网，住户可对用水、用电、用气以及电话、网络等的使用情况进行监视。一是实现各种费用的自动计量，减少物业管理工作量；二是方便用户对费用进行自我控制，避免费用严重超支；三是可及时发现并避免电话或其他资源被盗用。物业管理自动化是小区智能化的一种标志。

第四，信息化和通讯自动化。如果家中出现紧急事故，使用传统的通讯设备只能进行简单的录音和传真自动接收，信息传递不及时很容易造成严重的后果，而通讯智能化则能够实现自动拨打紧急求救电话的功能。另外，通过通讯智能化和信息化还可以进行物业管理、网上商务等活动，甚至还能够进行远程医疗与教学，大大方便了人们的生活与工作。智能家居的出现，正无形中改善着我们的生活方式，促进着社会的发展。

4 物联网技术在智能家居中的典型应用

在工业化国家的现代建筑中，大多数房屋被电源、电话、电视接口（电缆或天线）、门铃所环绕着。许多家务事都由专业化的电器来自动完成。具体来看，目前我国已经有很多用户使用上了全自动洗衣机，这对于独自生活的人，尤其是老年人来说非常方便，减少了手工洗衣的劳动。而热水器的出现，也使人们洗澡更加方便。在供暖方面，供暖设备也更加自动化，人们不用再手动给取暖炉增添燃料，减少了劳动力。冰箱的智能化，使得食品保存时间更长，一方面减少了食物浪费，另一方面也减少了经济开支。在美国这样的国家，随着预制作、预包装食品的发展，增加了人们对商业准备食物服务的依赖，如快餐厅。标准化的食物使得在家里更进一步地处理食物成为可能。

智能家居在未来生活中将会大显身手。随着家中可控制设备数量的增加，设备间的互连和沟通成为一个有用的和值得期待的特性。智能家居可以实现自动报警功能，如果有人入侵住户家中，智能家居就会自动发出警报或者拨打报警电话，这在很大程度上保护了住户的人身安全和财产安全[2]。另外，如果家中出现火灾等情况，感应系统在感知到烟雾时也会发出报警信号，有利于火灾的及时扑灭，减少不必要的损失。

智能家居还包括无线门铃，这种门铃对于大户型或别墅很有价值。出于安全考虑，大多数人睡觉时会关闭房门，此时有人来访按下门铃，在房间内很难听到铃声，而使用无线门铃则可以及时听到铃声。另外，如果家中无人，有人来访时通过智能网关可以将来访人的时间和相关信息传递到用户手机上，便于用户了解家庭的安全状况。

无线温湿度传感器主要用于探测室内、室外温湿度。虽然绝大多数空调都有温度探测功能，但由于空调的体积限制，它只能探测到出风口空调附近的温度，这也正是很多消费者感觉其温度不准的重要原因。而无线温湿度传感器则可以准确测量出室内的温度，并且调节温度时可以明显感受到温度的变化。如果在室外安装无限温湿度传感器的话，还可以在出门前预先知道室外的温度，从而便于用户选择穿什么样的衣着，避免出门后才发现穿得过多或过少的情况。