物联网技术及智能家居应用研究

梁嫄惠，程步云

（黄河科技学院，河南 郑州 450063）

0 引言

物联网技术在社会发展进步中发挥了重要作用，其具体是指借助各种信息传感技术，实现实时采集管控对象的详细信息的技术。其可以通过通信技术手段与互联网形成互联互通局面，确保物联网充分发挥价值。现阶段为了满足大众需求，智能家居系统得到重视，成为物联网拓展应用的重要方向。

1 物联网技术的架构

物联网技术从技术构架层面进行分析，主要包括三个层面：感知层、网络层及应用层。这三个层面中感知层是物联网发挥功能的前提，将物联网看作人体，而感知层便相当于人体的神经末梢，通过此部分内容可以全面地感知物体外形，并对其进行识别、收集相关信息数据，其中具体涉及物理量、标识及化学量等，同时感知层还具备向其他设备传输采集信息内容的功能。而网络层相当于人体的大脑中枢，主要负责对感知层传递的信息数据进行加工处理及结合具体需求再次传递，该部分是物联网功能实现的重要纽带，也是保证物联网功能顺利落实执行的基础。应用层是物联网的对外连接端口，不同行业会结合本行业具体需求开发相应的功能，通过应用层与用户实现互动。此层面是支持用户应用服务平台和应用支撑平台的关键[1]。

2 物联网主流技术及特点

2.1 传感技术

传感技术多应用在物联网感知层，以传感器的形式助力物联网实现信息收集工作，借助传感技术，物联网可全面、具体地感知识别物体的化学量、物理量及标识等。在物联网中应用传感技术主要具有以下几点优势：其一是数字化水平大幅度提高，借助传感器可将识别收集的信息内容转化为数字信号，将待传递的信息内容压缩，有效提高信息传递效率，同时在传感器的数字化技术手段支持下，保障信息传递的完整性和准确性。其二是传感器技术为物联网技术的功能多样性发展提供支持。随着传感器技术不断进步，为了满足大众需求，各种类型、型号的传感器面世，灵活地运用传感器为物联网功能的顺利实施奠定坚实保障。其三是网络化大幅度提高信息传输效率，有效促进传感技术好网络技术紧密连接，可有效保障信息数据及时上传。

2.2 RFID技术

RFID技术也被称为无线射频识别技术，属于无线通信技术之一，在对观测目标实时定位方面占据极大的优势，此技术是一种通过向观测目标发射无线电信号从而为其添加标签，以此为依据实时观测目标对象信息的技术。该技术具有以下特点，其一为非接触识别，以无线电传输信号为基础，将自由空间作为介质进行信息传输工作，此过程不需要介质提供支持。其二是使用便捷性和重复循环利用，此技术可随着需求变化及时对标签信息进行修改或者删除，从而实现高效管理及循环利用[2]。

2.3 Zigbee技术

Zigbee技术是一种适用于近距离传输信息，在功能上与无线蓝牙技术表现相似的技术。此技术在应用时存在局限性，对距离有一定的要求。基于此，多数都被应用在家庭之中。此技术具有以下特点，其一是耗能较低，一般情况下Zigbee技术都处于休眠状态，因此其对能源消耗量极低，同时此技术发射功率较小，其运转工作时，自身耗能也相对较低。其二是设备容量大，此技术可以容纳多台机器设备，同时可以实现网络共享，这可以有效助力网络通信交互，形成互联互通局面。

3 智能家居阐述及目前我国智能家居系统的发展现状

3.1 智能家居内涵阐述

智能家居是以用户住宅为载体，借助网络技术和信息技术支持，从而实现家庭设备和基础设施自动化管控，智能家居的应用发展为大众生活带来更多便利。从2008年开始，智能家居系统便得到重视，进入商业化发展阶段，经过几年时间的探讨，在2012年我国的智能家居系统相关技术取得突破，相关技术趋于成熟已经得到实践应用。但从实际情况分析，智能家居仍存在很多疏漏，这些问题的存在导致该系统实现普及仍有很长一段路程要走。

3.2 目前我国智能家居系统的发展现状

目前智能家居行业研究成果已经在多个领域得到应用，充分发挥了该系统的价值，例如门禁系统、可视对讲系统以及灯光窗帘控制系统等，为大众的生活带来更多便利，大幅度提高公众生活质量，但由于研究时间较短，很多标准体系建设不完善，以及市场监管体系不完善，所以与“智能家居系统”相配套的产品一直存在良莠不齐、真假参半的问题。同时随着物联网技术发展革新，智能家居得到支持，各种新产品层出不穷，但开发技术不完善导致产品难以得到预期效果，在使用时很容易出现隐患，这阻碍了智能家居发展，至今为止，该技术也未实现大面积普及。最后目前网络技术和通信技术仍处于发展阶段，在一定程度上阻碍了智能家居系统整合，所以智能家居也缺乏统一的接口和服务协议，所以各种设备及子系统难以实现兼容，想要实现互联互通存在较大难度，这就需要各行各业共同努力，促进技术手段发展，构建统一标准[3]。

4 物联网技术在智能家居中的应用

4.1 家用电器的个性化应用

目前智能家居系统在家居方面应用极广，为了满足大众生活需要，智能化家用电器得到迅速发展。例如目前的智能烤箱、智能冰箱及智能空调等，智能烤箱可借助物联网技术远程操作烤箱，用户在下班之前远程操控，在下班到家之后便能立刻享受佳肴，可极大缩短时间消耗。智能空调可助力用户远程操作，结合个人习惯设置不同模式。而智能冰箱借助物联网技术加强用户对冰箱食品的管控，从而确保冰箱温度适宜，足以支撑食品保持最新鲜状态。另外借助手机等移动终端，便于用户及时了解冰箱内食品类型和存放时间，进而及时进行处理，从而避免出现浪费情况。

4.2 红外网关和家电遥控

智能家居逐渐受到大众青睐，其存在的弊端也不断显现，其中最为显著的问题便是兼容性和统一性差，现阶段无法借助统一平台对不同品牌的智能家居设备进行操控，只能依靠其他手段辅助进行管控。红外线控制器是解决上述问题的有效途径，通过向移动终端发送指令从而实现家电功能控制，辅助用户发挥智能家居功能。目前，市场上此类产品五花八门，但需要连接网络才能实现工作运转。

4.3 智能摄像头监控

目前家庭生活中安全问题最为重要，老人和小孩一直是弱势群体，在相关技术的支持下，智能摄像头深受大众喜爱，成为目前应用较为广泛的智能工具之一。与传统摄像头相比，其摄像功能更为高效，画面细节更加清晰，通过高清云眼，可借助智能终端查找细节，及时发现潜藏的隐患。应用智能摄像头监控之后，人们随时利用移动终端查看家中现状，并将视频保存，另外目前的智能摄像头还具备实时对话和语言通话功能，这大幅度提高交流互动效率，也为人身安全营造安全保障[4]。

4.4 智能门锁和电子猫眼

电子猫眼具备拍照和录像功能，可在主人不在家之时，记录访客外貌，从而便于用户查找和回访，如果访客存在不轨之心时，安防系统可及时向用户发送警报。另外智能门锁与移动设备有效联合，可为用户精准提供家人回家时间。现阶段，市场上此类设备种类多样，且多数都具备解锁和感应解锁功能。

4.5 家庭娱乐设备

传统的家庭影院已经无法满足大众不断增长的娱乐需求，随着科技发展，体感游戏的出现为大众带来新的娱乐体验。这种游戏深受青少年学生喜爱，但目前体感类游戏仍处于开发研究阶段，满足需求的游戏较少，因此如何促进硬件设备开发，满足青少年及更多年龄层面的游戏娱乐需求是智能家居研究的重要方向。

4.6 健康检测及环境检测设备

互联网时代，身体健康监测设备得到快速发展，目前市场上智能手环和智能手表等得到广泛应用，灵活借助现代传感及时记录使用者的运动数据，不同智能化程度的设备会自行结合设备构成分析相关数据信息，从而对使用者的身体健康情况作出评估。同时目前在经济飞速发展过程中，环境污染问题日益严重，各种化学试剂、建筑材料等的使用，对身体健康造成一定威胁，尤其是空气质量问题，现阶段雾霾和甲醛较为常见等，导致空气质量检测器得到青睐，目前，市面上的空气监测器可以实现对室内的PM2.5及是否出现煤气泄漏等问题进行监测，从而助力使用者及时了解并采取措施调节室内空气质量，为大众身体健康提供保障。某品牌的空气净化盒子应用范围较广，此设备具备智能调控功能，设置成智能模式后，便能自动对室内空气质量进行调节，如果室内的PM2.5数值超标，该产品就会通过控制空气净化器工作，等到符合标准之后，产品会自动关闭调控系统，从而确保室内空气质量维持稳定[5]。

5 结语

综上所述，目前物联网技术发展和智能家居有紧密联系，想要促进物联网技术在智能家居中充分发挥作用，还需要继续努力。虽然当前智能家居具有广阔的发展前景，在安防、健康保障、智能家电及智能监控等方面发挥了重要价值，但想要保证智能家居进一步发展，促进物联网技术发展不可或缺，只有确保两者共同进步，才能为大众带来更为便捷的生活。