發(fā)布時(shí)間：2022-06-14 03:55:45
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的物聯(lián)網(wǎng)與智能家居樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】智能家居；物聯(lián)網(wǎng)；GPRS；ARM；Zigbee
Abstract：This article use the ARM platform and GPRS technologies to achieve the remote monitoring and control household，use Zigbee wireless communication technology and the CC2430 chip to achieve the constitution of the family internal LAN，use AT89C51 single-chip microcomputer to control the node control chip and the control mode for the corresponding interrupt control.The central controller ARM，GPRS module，Zigbee module through serial communication between way realization，so that make the whole system combined into as a whole.Through the control system，users can control of household equipments and obtain various data of household using the Internet or mobile at any time.
Key Words：Smart Home；The Internet of Things；GPRS；ARM；Zigbee
1.引言
2009年1月，IBM公司提出了“智慧地球”的理念；2009年8月，總理在中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心考察時(shí)，提出了“感知中國(guó)”的目標(biāo)[1]。物聯(lián)網(wǎng)是以感知為核心的物物互聯(lián)，從技術(shù)角度又稱(chēng)為傳感網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)將成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)之后的信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮[2]。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，世界迎來(lái)了信息化時(shí)代。現(xiàn)如今，可以把信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于建筑及住宅，于是出現(xiàn)了智能建筑及住宅。
2.智能家居的概述
智能家居概念的起源很早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國(guó)聯(lián)合科技公司（United Techno1ogies Building System）將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州（Conneticut）哈特佛市（Hartford）的City Place Building時(shí)，才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”，從此揭開(kāi)了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕[3]。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，尤其是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展，智能家居逐步進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。它能提供照明控制、遠(yuǎn)程家電控制、安防報(bào)警、室內(nèi)外遙控、自動(dòng)窗簾、可編程定時(shí)控制等多種功能和手段，使人們的生活更加安全、舒適和便捷。
3.系統(tǒng)總體方案
3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及主要功能
系統(tǒng)主要由家庭智能控制模塊、圖像處理單元、ARM中央控制平臺(tái)、Zigbee無(wú)線傳輸模塊[4]、GPRS無(wú)線通信模塊和因特網(wǎng)通信等部分組成，其總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。
其中家庭智能控制模塊主要包括智能安防報(bào)警模塊、智能照明控制模塊及空調(diào)遠(yuǎn)程控制模塊。各控制模塊通過(guò)Zigbee模塊與ARM中央控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)連接，組成一個(gè)星形家庭智能控制網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，ARM中央控制平臺(tái)可連接一個(gè)USB攝像頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控[5]。ARM中央控制平臺(tái)通過(guò)GPRS和因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與外部的連接，用戶出門(mén)在外也可以隨時(shí)隨地的通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或者手機(jī)對(duì)智能家居進(jìn)行控制。
3.2 系統(tǒng)硬件架構(gòu)
中央控制器采用了ARM920T S3C2400作為主控芯片，S3C2400內(nèi)部集成的TFT/STN LCD觸摸屏控制器主要用于傳輸顯示數(shù)據(jù)和產(chǎn)生控制信號(hào)，支持屏幕水平和垂直滾動(dòng)顯示。該LCD接口利用S3C2440內(nèi)部集成的LCD控制器，可直接和大多數(shù)TFT液晶顯示屏直接相連，通過(guò)IIC接口利用IIC總線可以控制液晶顯示屏的背光、對(duì)比度等，從而實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交換界面的建立[6]。
Flash存儲(chǔ)芯片可通過(guò)接口總線直接與S3C2400相連，用戶可以在其內(nèi)部存放系統(tǒng)啟動(dòng)代碼、根文件系統(tǒng)及內(nèi)核代碼，從而形成隨機(jī)存儲(chǔ)器，用戶可在Flash上執(zhí)行啟動(dòng)代碼，在SDRAM上執(zhí)行主程序。系統(tǒng)硬件電路框圖中與中央控制器相連的CC2430芯片為Zigbee無(wú)線傳輸芯片，負(fù)責(zé)傳感器節(jié)點(diǎn)、控制器終端節(jié)點(diǎn)以及中央控制器的各種數(shù)據(jù)信息的接收和傳輸。
3.3 系統(tǒng)軟件架構(gòu)
系統(tǒng)主程序主要運(yùn)用C語(yǔ)言編寫(xiě)，結(jié)合一些主要函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊對(duì)應(yīng)的功能，如系統(tǒng)主程序的初始化、系統(tǒng)設(shè)置等。主程序主要由各子程序組成，包括Zigbee無(wú)線通信程序、GPRS無(wú)線通信程序、各終端模塊控制程序等[7]。系統(tǒng)主程序流程圖如圖3所示。
4.各部分功能及構(gòu)成
4.1 智能安防報(bào)警模塊
此模塊的作用是通過(guò)煙霧傳感器對(duì)室內(nèi)氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若有異常則向中央控制器CC2430發(fā)送數(shù)據(jù)信息，以短信的形式向用戶手機(jī)發(fā)送警報(bào)，從而起到安防的作用[8]。
煙霧傳感器可以有效地檢測(cè)環(huán)境中可燃?xì)怏w或有毒氣體的濃度，對(duì)家居中的安全隱患進(jìn)行檢測(cè)，從而防止火災(zāi)或事故的發(fā)生。針對(duì)家用可燃性氣體如液化氣或天然氣等氣體的檢測(cè)，選擇采用TGS813氣敏傳感器，TGS813傳感器外觀如圖4所示。
4.2 智能照明控制模塊
照明控制器采用AT89C51單片機(jī)做為控制芯片，與CC2430采用串口異步通信的方式進(jìn)行信息的傳遞。模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖5所示。
此部分主要由延時(shí)選擇電路、光照檢測(cè)電路、熱釋電傳感器及處理電路、單片機(jī)系統(tǒng)和輸出控制電路組成。工作時(shí)，光照檢測(cè)電路和熱釋電紅外線傳感器采集光照強(qiáng)弱、室內(nèi)是否有人等信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)根據(jù)信息通過(guò)輸出控制電路對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，從而實(shí)現(xiàn)智能照明控制，達(dá)到節(jié)能的目的。并且，和空調(diào)控制器類(lèi)似，本模塊中Zigbee通信模塊CC2430收發(fā)模塊終端通過(guò)串口通信方式與照明系統(tǒng)控制器相連，從而用戶用手機(jī)即可控制照明控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種控制命令[9]。
照明控制模塊選擇AT89C51單片機(jī)作為終端控制，其系統(tǒng)硬件電路如圖6所示。當(dāng)外界環(huán)境光照強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R13阻值較小則A點(diǎn)電平較低；當(dāng)外界環(huán)境光照弱時(shí)，光敏電阻R13阻值較大，則A點(diǎn)電平較高，將此電平送到單片機(jī)，由程序控制是否實(shí)現(xiàn)照明。
4.3 空調(diào)遠(yuǎn)程控制模塊
此模塊設(shè)計(jì)使用Zigbee通信模塊CC2430通過(guò)串口通信方式與空調(diào)控制器相連，從而用戶可以直接用手機(jī)即可控制空調(diào)主機(jī)實(shí)現(xiàn)各種控制。例如，在炎熱的夏季，在回家之前提前半小時(shí)用手機(jī)遙控開(kāi)啟空調(diào)系統(tǒng)，使得到家后室溫涼爽。
在當(dāng)今空調(diào)品牌中，大部分都采用的HBS總線，因?yàn)橐话愕闹悄芗揖涌刂葡到y(tǒng)和HBS總線不兼容，所以想把空調(diào)加入到智能家居控制系統(tǒng)中需要通過(guò)單片機(jī)和HBS通信模塊MM1192芯片連接從而實(shí)現(xiàn)智能家居對(duì)空調(diào)的控制[10]。
MM1192是由日本的MITSUMIG公司研發(fā)的專(zhuān)為HBS總線控制模塊設(shè)計(jì)的一種解碼譯碼芯片，其自身帶有編碼和解碼電路，可與單片機(jī)直接相連。在設(shè)計(jì)單片機(jī)I/O控制口時(shí)，令P1口作為各種控制按鍵的控制口，不同的按鍵對(duì)應(yīng)不同的控制功能，具體分為：開(kāi)機(jī)、高溫、低溫、除濕、送風(fēng)、制冷、加熱、關(guān)機(jī)?？刂茽顟B(tài)的顯示輸出可利用P2口進(jìn)行連接，當(dāng)前的命令也可通過(guò)八個(gè)不同的LED發(fā)光二級(jí)管顯示。
5.小結(jié)
使用ARM S3C2440和ARM-Linux系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)的中央控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居各種信息的檢測(cè)和控制；利用無(wú)線短距離Zigbee通信模塊建立家庭內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)中央控制平臺(tái)與各職能控制器終端的無(wú)線通信；利用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)職能家居的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使用戶無(wú)論何時(shí)何地都能通過(guò)手機(jī)了解家中的情況，并且對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行控制。
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本系統(tǒng)中的嵌入式CGI（公共網(wǎng)關(guān)接口）程序是通過(guò)C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)的。CGI程序都是通過(guò)C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)的，分為：驗(yàn)證登錄者的信息login.c；讀取LED狀態(tài)led.c；LED的初始化ledinit.c；獲取溫度get_temperature.c；獲取濕度get_humidity.c。
本系統(tǒng)中的視頻服務(wù)器是通過(guò)將開(kāi)源項(xiàng)目MJPG-STREAMER適當(dāng)修改并移植到開(kāi)發(fā)板上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。mjpg-streamer是一個(gè)很好的開(kāi)源項(xiàng)目，用來(lái)做視頻服務(wù)器，使用的是v4l2的接口。在這里通過(guò)將其顯示頁(yè)面做適當(dāng)?shù)男薷木湍茏兂勺约旱囊曨l服務(wù)器，然后通過(guò)交叉編譯arm-linux-gcc編譯后，再下載到S3C2440開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行。
本系統(tǒng)中需要給LED燈、溫濕度傳感器和攝像頭安裝驅(qū)動(dòng)程序。在LINUX操作系統(tǒng)中是以文件的形式來(lái)管理各個(gè)硬件設(shè)備的，可以用命令ls/dev/來(lái)查看這些硬件設(shè)備。在本設(shè)計(jì)中另外使用的硬件設(shè)備的有LED燈、溫濕度傳感器和攝像頭。因?yàn)橛行┯布O(shè)備本身不自帶驅(qū)動(dòng)程序就必須給這些硬件設(shè)備添加相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序才能系統(tǒng)識(shí)別這些硬件設(shè)備。在這里我們可以通過(guò)insmod命令來(lái)插入驅(qū)動(dòng)程序，如插入LED燈的驅(qū)動(dòng)insmod gpiodriver.ko，插入溫濕度傳感器的驅(qū)動(dòng)insmod sht10.ko。
4 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果
（1）按圖3連接好硬件，如圖3所示。
（2）在客戶終端輸入登錄網(wǎng)址：
192.168.222.66/login.html，如圖4所示。
（3）輸入正確的用戶名和密碼后進(jìn)入主界面，如圖5所示。
（4）點(diǎn)擊主界面上的LED控制系統(tǒng)，進(jìn)入如圖6所示的界面。
（5）點(diǎn)擊主界面上的溫濕度控制系統(tǒng)，進(jìn)入如圖7所示的界面。
（6）點(diǎn)擊主界面上的溫濕度控制系統(tǒng)，進(jìn)入如圖8所示的界面。
5 結(jié)論
本設(shè)計(jì)闡述了智能家居的概念及應(yīng)用前景，對(duì)S3C2440開(kāi)發(fā)板，以及Linux操作系統(tǒng)、Boa服務(wù)器和CGI的介紹。設(shè)計(jì)中充分利用了系統(tǒng)的硬件和軟件資源，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)控制，提高了系統(tǒng)的可靠性和通用性。通過(guò)本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能，并可在此基礎(chǔ)上添加各種不同的模塊以相同的工作原理來(lái)擴(kuò)展各種不同的功能。本系統(tǒng)具有投資少、成本低、可靠性高等特點(diǎn)，還具有良好可擴(kuò)展性和實(shí)用價(jià)值，符合了未來(lái)家電的智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向。本系統(tǒng)還可以應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人值守崗位的遠(yuǎn)程控制和安全報(bào)警等。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；控制系統(tǒng)
前言
智能家居是利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及布線技術(shù)將家居生活中瑣碎、繁雜的內(nèi)容有序的組織起來(lái)，應(yīng)用智能家居控制系統(tǒng)進(jìn)行管理。在智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠有效解決布線麻煩、安裝困難等問(wèn)題，應(yīng)用Zigbee技術(shù)、GSM/GPRS 及太網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，使智能家居控制系統(tǒng)更為完善，促進(jìn)現(xiàn)代住宅建筑智能化的發(fā)展。
一、智能家居控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)
家居智能控制模塊、圖像處理單元、ARM中央控制平臺(tái)、Zigbee無(wú)線傳輸模塊及無(wú)線通信和互聯(lián)網(wǎng)通信等組成了智能家居控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。家居智能控制模塊主要具有安防報(bào)警、照明控制及空調(diào)遠(yuǎn)程控制等功能，并與Zigbee模塊和ARM中央控制平接。在家庭智能控制網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，利用USB攝像頭進(jìn)行家庭環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。與此同時(shí)，利用GPRS技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將ARM中央控制平臺(tái)與外部終端設(shè)備相連，使居民出門(mén)在外能夠了解家居環(huán)境的情況，并進(jìn)行有效的控制。
在智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用視頻處理技術(shù)和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，提升了智能家居系統(tǒng)的人機(jī)交互能力，通過(guò)網(wǎng)路可以隨時(shí)進(jìn)行訪問(wèn)。智能感知傳感器可以對(duì)光照、溫度、濕度和室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)檢測(cè)，并得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，更加方便快捷的進(jìn)行傳輸。智能控制空調(diào)、卷簾、電飯煲等電器，利用遠(yuǎn)程人機(jī)交互對(duì)家居狀態(tài)予以反饋。與此同時(shí)，在智能家居控制系統(tǒng)中增加用戶登錄身份驗(yàn)證，進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，以有效預(yù)防非法入侵，提升了智能家居控制系統(tǒng)的安全性[1]。
二、智能家居控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
（一）家居環(huán)境檢測(cè)
家居環(huán)境檢測(cè)主要利用光傳感器（ON9668）、溫度傳感器和濕度傳感器（SHT11），利用Zigbee采集子節(jié)點(diǎn)對(duì)家居環(huán)境當(dāng)中的光照、溫度、濕度進(jìn)行檢測(cè)，利用煙霧（MQ-6）和氣敏傳感器（TGS813）對(duì)家居環(huán)境內(nèi)的有害氣體進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)由ZigBee無(wú)線通信模塊進(jìn)行傳輸，經(jīng)由手機(jī)移動(dòng)終端進(jìn)行處理，最終傳輸至服務(wù)器。在家居室內(nèi)安裝紅外傳感器（LH-912E），能夠?qū)Ψ欠ㄈ肭值犬惓Ｇ闆r進(jìn)行報(bào)警，在很大程度上保證了家居環(huán)境的安全[2]。
（二）智能控制
在家居環(huán)境當(dāng)中存在著燈具、空調(diào)、冰箱及門(mén)窗等設(shè)備，用戶能夠通過(guò)智能家居控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化操作和控制。聯(lián)接智能家居控制系統(tǒng)和智能移動(dòng)終端，用戶可以利用收集進(jìn)行控制，更加方便快捷。將光敏電阻、熱釋電傳感器和繼電器驅(qū)動(dòng)連接家用電器，與 AT89C52共同組成家居控制系統(tǒng)，有效采集家居電器的信息，利用ZigBee 無(wú)線收發(fā)模塊傳輸至手機(jī)，可以進(jìn)行燈光、空調(diào)、門(mén)窗的控制。利用 HBS 總線通信模塊MM1192 ，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能操控，即使出門(mén)在外，同樣能夠?qū)揖迎h(huán)境進(jìn)行了解和控制，使用戶更加滿意和放心。
（三）無(wú)線通信和GSM/GPRS 通訊
ZigBee 組網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)了智能家居控制系統(tǒng)的無(wú)線信息傳輸，基于CC2530 無(wú)線微型控制器，利用ZigBee 技術(shù)，CC2530連接 STM32 處理器，高效進(jìn)行信息傳輸，通信機(jī)制更加穩(wěn)定、快速，保證數(shù)據(jù)收發(fā)的穩(wěn)定，順利進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，提升通信信號(hào)強(qiáng)度。結(jié)合射頻技術(shù)、無(wú)線傳感組網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，設(shè)計(jì)和研發(fā)Zigbee技術(shù)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。 ZigBee 組網(wǎng)通信模塊具有網(wǎng)絡(luò)容量大的特點(diǎn)，組網(wǎng)靈活，5 通道 DMA使無(wú)線通信功能更加完善和強(qiáng)大，同時(shí)能夠降低能耗，操作控制簡(jiǎn)單便捷，有效保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穩(wěn)定傳輸[3]。
GSM/GPRS 雙頻模塊（MC35i，Siemens公司第一代產(chǎn)品）集成了基帶處理器和射頻電路，異步串行收發(fā)器與微處理器之間實(shí)現(xiàn)交互，連接外接天線并自帶 SIM 接口，與MC35i之間實(shí)現(xiàn)硬件連接。
三、智能家居控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，除了硬件設(shè)計(jì)之外，軟件設(shè)計(jì)也是十分關(guān)鍵的內(nèi)容。智能家居控制系統(tǒng)軟件的編程設(shè)計(jì)主要包括主程序、 終端采集子程序、ZigBee 無(wú)線通信子程序以及RS232 通信子程序等內(nèi)容。分析當(dāng)前狀態(tài)，判斷各部分子程序是否正常執(zhí)行。當(dāng)智能家居控制系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，軟件系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi) GSM/GPRS 通訊模塊，技術(shù)進(jìn)行報(bào)警。模塊式智能家居控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)，這與ARM 嵌入式的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。利用Zigbee 協(xié)調(diào)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，根據(jù)實(shí)際情況選擇正確且合適的信息，組建智能家居控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。ARM中央控制器連接串口，采集和匯聚信息，并及時(shí)向下發(fā)放用戶命令，利用Zigbee 協(xié)調(diào)器進(jìn)行調(diào)節(jié)。Zigbee協(xié)調(diào)器軟件流程包括Zigbee協(xié)議棧的初始化、網(wǎng)絡(luò)PAN ID的設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)PAN Co-ordinator短地址、選擇射頻頻率通道等一系列程序，并啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，加入其它設(shè)備，開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸，充分發(fā)揮Zigbee 協(xié)調(diào)器的功能作用，進(jìn)而完成智能家居控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[4]。
結(jié)論
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為智能家居控制提供了硬件和軟件基礎(chǔ)，用戶能夠?qū)崟r(shí)和控制家居環(huán)境，進(jìn)行照明、溫度、濕度的控制，進(jìn)而保證家居生活環(huán)境的舒適、便捷和安全，為人們提供了更加優(yōu)質(zhì)的居家服務(wù)。隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能化是未來(lái)家居生活的必然趨勢(shì)，隨著監(jiān)測(cè)效率高、覆蓋范圍大、實(shí)時(shí)性好的智能家居控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì)和研發(fā)，對(duì)智能化家居的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng) 智能系統(tǒng) 應(yīng)用
[中圖分類(lèi)號(hào)]TP311.52
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1672-5158（2013）05-0100-01
物聯(lián)網(wǎng)其定義為把所有對(duì)象透過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）及感測(cè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將感測(cè)設(shè)備與網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智慧化的識(shí)別和管。
一、物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)是把所有對(duì)象透過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別等訊息，將感測(cè)設(shè)備與網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智慧化的識(shí)別和管？的技術(shù)。在整個(gè)網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，用RFID自動(dòng)識(shí)別和信息獲取、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，將架構(gòu)一個(gè)包含世界上所有事物的相連結(jié)?；ヂ?lián)網(wǎng)是對(duì)象間互相聯(lián)絡(luò)，溝通的形式將擴(kuò)大從人際到人際，人類(lèi)事物與事物，事物。這將改變?nèi)藗兊纳顜?lái)一個(gè)新的無(wú)處在的計(jì)算和通信的時(shí)代。無(wú)線射頻率識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency IDentification，RFID）及相關(guān)識(shí)別技術(shù)將成為物聯(lián)網(wǎng) （Internet of Things，IoT）的基礎(chǔ)。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，所有的對(duì)象能夠自動(dòng)識(shí)別，互相進(jìn)？信息交流。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)運(yùn)用在居家照護(hù)的電子網(wǎng)絡(luò)化，結(jié)合各類(lèi)的醫(yī)療照護(hù)儀器，識(shí)別其中的信息，來(lái)達(dá)到和照護(hù)者的溝通，甚至透過(guò)網(wǎng)絡(luò)可與遠(yuǎn)程的醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)？被照護(hù)者的實(shí)時(shí)信息交換?？沙浞莸墓?jié)時(shí)間，提高救護(hù)的效率，在互聯(lián)網(wǎng)的東西，異質(zhì)性的設(shè)備和技術(shù)，帶來(lái)一些挑戰(zhàn)，由于同的設(shè)備在管異構(gòu)數(shù)據(jù)具有同特點(diǎn)。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)分析，數(shù)據(jù)管框架的物聯(lián)網(wǎng)也基于Web服務(wù)的設(shè)計(jì)。也有研究出以環(huán)境智能基礎(chǔ)為架構(gòu)的家庭護(hù)系統(tǒng)，來(lái)克服目前所需面對(duì)的居家護(hù)識(shí)別的困難。
二、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能居家照護(hù)方法
居家照護(hù)架構(gòu)可分為四層，說(shuō)明如下：
1.設(shè)備層：也就是指照護(hù)所使用到的設(shè)備，主要是辨識(shí)被照護(hù)者的標(biāo)簽、血糖機(jī)及血壓計(jì)等設(shè)備，這些設(shè)備經(jīng)測(cè)后會(huì)將資傳至控制層。
2.控制層：這部份主要在接收設(shè)備層傳感器（sensor）傳出的資，有RFIDReader用來(lái)取tag的資辨別是否為被照護(hù)者本人，IEEE 1451 i’nterrace是用在接收各類(lèi)的照護(hù)設(shè)備傳感器資。
3.傳輸層：是用接收傳送資至應(yīng)用層，大部份是使用Bluetooth，Wi Fi，Zigbee，COM等。
4.應(yīng)用層：包括ALE，EPCIS Capture Application，EPCIS Query Interface，還有Complex Event Process Engine針對(duì)所接收到的照護(hù)設(shè)備資的事件資過(guò)濾、篩選后透過(guò)EPCIS Repository進(jìn)事件處理后產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的事件狀況。
依據(jù)相關(guān)居家照護(hù)醫(yī)療設(shè)備其傳輸界面為Bluetooth，RS 232，USB或紅外線，必須使用IEEE 1451.x的協(xié)議來(lái)當(dāng)作接口進(jìn)連結(jié)及資的傳輸接收，被照護(hù)者的RFID tag則需以ALE Middie進(jìn)資辨識(shí)接收。再者將所接收到的資傳NEPCIS，觸發(fā)EPCIS～Object Event，這些事件將被儲(chǔ)存于EPCIS事件儲(chǔ)藏庫(kù)中（Event Repository），此為儲(chǔ)存EPc資的資庫(kù)，也存放EPCIS Object Event所定義的event type之資，或者是使用者自定義vocabulary之資，Object Event依EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)所定義的格式。
PCIS僅僅是一個(gè)實(shí)體的資庫(kù)，重要的是還有各種的接口，以來(lái)連到各種同的資庫(kù)實(shí)體。
針對(duì)居家照護(hù)的醫(yī)療設(shè)備，如血糖機(jī)、血壓計(jì)可依被照護(hù)者的原本歷史檢驗(yàn)檢查值定義出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，像血糖過(guò)高應(yīng)進(jìn)么對(duì)應(yīng)的處理狀況，針對(duì)這些事件然后產(chǎn)生一個(gè)單一事件處理程序，進(jìn)而心跳過(guò)低和血糖低于標(biāo)準(zhǔn)二種狀況發(fā)生需進(jìn)么處理程序，定義出所謂的復(fù)合事件處理程序。
以目前的居家照護(hù)平臺(tái)所使用的方法大為較封閉式的架構(gòu)，被照護(hù)者的一些相關(guān)照護(hù)資沒(méi)有一個(gè)很明確的處理方式，也可能無(wú)法達(dá)到與其它的照護(hù)系統(tǒng)的交互作用連結(jié)處理。本研究提出的方法為一個(gè)較開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)化的居家照護(hù)處理，而非一般封閉式之處理，資？接收后進(jìn)人引擎中，可以針對(duì)如血糖、血壓等資進(jìn)相對(duì)應(yīng)的單一事件處理或者血糖與心跳資二者的復(fù)合事件處理，這個(gè)引擎平臺(tái)是可方讓其它的居家護(hù)平臺(tái)將照護(hù)的資傳送進(jìn)來(lái)加以分析產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的處理事件，如此一來(lái)可達(dá)到一個(gè)照護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化可達(dá)到一個(gè)開(kāi)放式的處理引擎平臺(tái)。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 智能床 健康參數(shù) 監(jiān)控
1 概述
《2010年第六次全國(guó)人口普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)》顯示：
“2010年11月1日我國(guó)大陸31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和現(xiàn)役軍人的人口的總量為13.4億人，60歲及以上人口占 13.26%，比2000年人口普查上升2.93個(gè)百分點(diǎn)，其中65 歲及以上人口占8.87%，比2000年人口普查上升1.91個(gè)百分點(diǎn)”[1]。在現(xiàn)有的老年人口中，空巢家庭占老年家庭總數(shù)約為25.8%，在全國(guó)城市中老年空巢家庭的比例已達(dá) 49.7%[2]。
“基于物聯(lián)網(wǎng)的居家養(yǎng)老電動(dòng)智能床及健康監(jiān)控系統(tǒng)的研制”旨在“讓老人在床上獲到合適的保健按摩，提高睡眠質(zhì)量；讓老人在床上得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的健康指標(biāo)監(jiān)測(cè)，掌握健康狀況；讓老人在床上得到及時(shí)的醫(yī)療服務(wù)，免去繁瑣的傳統(tǒng)就診程序”。
2 居家養(yǎng)老電動(dòng)智能床的研制
2.1 功能設(shè)計(jì)
2.1.1 按摩功能設(shè)計(jì)思路。在床的頭部和尾部設(shè)置按摩電機(jī)，實(shí)時(shí)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和振動(dòng)頻率，按摩強(qiáng)度設(shè)置3個(gè)檔位，實(shí)現(xiàn)頭部和腳部按摩功能。
2.1.2 休閑功能設(shè)計(jì)思路。將床板設(shè)計(jì)成頭部和腳部高度隨意可調(diào)的結(jié)構(gòu)，并采用記憶海綿作為床墊，滿足用戶在床上得到最大休閑需求：①將頭部抬高到最高狀態(tài)，腳部適當(dāng)抬高，使用戶在看電視和使用電腦時(shí)的身體受力最小。②將頭部、腳部適當(dāng)抬高，頭部高度略高于腳部，使用戶在看書(shū)讀報(bào)時(shí)的身體受力最小。③將頭部適當(dāng)抬高，腳部抬高到最高狀態(tài)，使用戶心臟供血負(fù)荷達(dá)到最佳，從而最大限度的得到休息解乏。
2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)智能床包括前床板、中船板和后床板，其特征在于，前床板的后端與后床板的前端分別與中床板相互鉸接，前床板下部固定有若干用于支撐前床板的前床腳，后床板下部固定有若干用于支撐后床板的后床腳，前床板前端和后床板后端的下部處設(shè)有能帶動(dòng)前床板沿著鉸接點(diǎn)來(lái)回?cái)[動(dòng)的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)物如圖1和圖2。
前床板的后端與后床板的前端相互鉸接，使得前床板能夠相對(duì)后床板折疊，前床板的前端能夠向上抬起，使用者不需要施力即能夠坐靠在該電動(dòng)床上，方便進(jìn)餐、娛樂(lè)以及變換姿勢(shì)等；后床板能夠?qū)崿F(xiàn)不同角度的彎曲，使腳的高度自由變化，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)為折疊抬高以及放平提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)該電動(dòng)床的自動(dòng)化、智能化，使用更加方便。
2.2.1 電動(dòng)推桿。設(shè)計(jì)了一種新型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)――電動(dòng)推桿，如圖3。主要由電機(jī)、推桿和控制裝置等機(jī)構(gòu)組成，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制。電動(dòng)推桿在一定范圍行程內(nèi)作往返運(yùn)動(dòng)，把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。推動(dòng)一組連桿機(jī)構(gòu)來(lái)完成升降，往返，反轉(zhuǎn)等工作。采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)不停的推拉運(yùn)動(dòng)，且結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠。
電動(dòng)推桿相對(duì)于液壓缸和氣缸有著獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)推桿不需要復(fù)雜的成套系統(tǒng)支持（包括泵，管道，閥門(mén)，過(guò)濾器，很多接頭等）；可以節(jié)約很多的空間，而且在無(wú)維護(hù)的情況下，安全可靠的工作；沒(méi)有油污的污染，大幅度降低噪音，保持潔凈/安靜的工作環(huán)境；整體質(zhì)量輕，體積小，安裝運(yùn)輸方便；運(yùn)行精度高，而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制或程序自動(dòng)控制。
2.2.2 自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。自動(dòng)升降式電動(dòng)床，包括裝有床腳的床架，在床架上裝有一組升降床板裝置，該升降床板裝置包括：在橫梁上裝有一升降限位支架，其縱梁架間固定電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸上焊有搖臂和活動(dòng)連接塊，背板由固定軸與床架連接并能以固定軸為圓心做升降運(yùn)動(dòng)，背板上焊有槽形板，搖臂端頭上的滑輪置于背板的槽形板槽形軌道內(nèi)，電機(jī)安裝在床架的電機(jī)支架上，并通過(guò)絲杠螺母套筒與驅(qū)動(dòng)軸上的活動(dòng)連接塊相連。
2.3 控制系統(tǒng) 電動(dòng)智能床的控制系統(tǒng)框圖如圖4所示，遙控器和控制器的指令傳給電機(jī)控制MCU，再由電機(jī)控制MCU通過(guò)脈寬調(diào)制PWM來(lái)控制電動(dòng)機(jī)電樞電壓可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速以及振動(dòng)按摩的強(qiáng)度設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)有線控制和無(wú)線控制兼容的功能。
2.3.1 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)采用基于PWM控制的H橋驅(qū)動(dòng)電路。
脈寬調(diào)制（PWM）是利用數(shù)字輸出對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種有效技術(shù)，尤其是在對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方面，可大大節(jié)省能量。H橋是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的典型電路，設(shè)計(jì)圖如圖5所示。
2.3.2 遙控器和控制器無(wú)線有線兼容通訊系統(tǒng)。選擇基于接收信號(hào)強(qiáng)度（RSSI）的帶信標(biāo)定位技術(shù)。采用TI（原Chipon）推出的一款低功耗2.4GHz全球免許可費(fèi)用頻段的射頻芯片CC2500。其特點(diǎn)是體積小，操作簡(jiǎn)單，采用4線制SPI，與MCU通信，并能夠在每次接收到信號(hào)后自動(dòng)產(chǎn)生RSSI，方便上層完成定位。CC2500 RF由發(fā)射模塊和市場(chǎng)上低功耗的單片機(jī)PIC系列組成；按鍵采用模擬金手指工藝實(shí)現(xiàn)按鍵遙控，CC2500是一種低成本單片的2.4GHz收發(fā)器，為低功耗無(wú)線應(yīng)用設(shè)計(jì)，電路采用2400-2483.5MHz的ISM（工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)學(xué)）和SRD（短距離設(shè)備）頻率波段；并結(jié)合MicroChip單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行速度快，低工作電壓，低功耗，較大的輸入輸出直接驅(qū)動(dòng)能力，價(jià)格低，一次性編程，小體積；應(yīng)用于目前遙控設(shè)備，該系統(tǒng)可工作于1.8V-5.5V的電壓下使用，普通兩到三節(jié)干電池的供電系統(tǒng)下，待機(jī)僅僅為0.02UA，極低的待機(jī)功耗，有便于長(zhǎng)時(shí)間的遙控器使用；有線部分采用MicroChip單片機(jī)自身IC的優(yōu)勢(shì)，使用UART通訊模式，與下位機(jī)通訊。
2.4 床墊 床墊采用高端的記憶海綿，由慢回彈的聚氨酯海綿組成，具有壓力感應(yīng)及溫度感應(yīng)記憶功能，能夠根據(jù)使用者的體形、體重和體溫做出反應(yīng)。減少人體頸部、脊部和臀部所承受的重力壓力的87%。由于能夠吸收壓力，記憶海綿可以明顯減少睡眠過(guò)程中80%的翻身次數(shù)，這將會(huì)很好的提高睡眠質(zhì)量。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)的健康監(jiān)控系統(tǒng)的研制
3.1 功能設(shè)計(jì)思路 采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動(dòng)采集、分析實(shí)時(shí)監(jiān)控監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電、血壓、脈搏、體溫等健康參數(shù)，實(shí)現(xiàn)異常情況報(bào)警，并與親屬手機(jī)和120急救中心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息互通。用戶需要緊急救助時(shí)，可按下緊急呼救按鈕，該系統(tǒng)將通過(guò)電話撥號(hào)自動(dòng)向120、社區(qū)監(jiān)護(hù)站、醫(yī)院等發(fā)送呼救信息。
3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基于物聯(lián)網(wǎng)的健康監(jiān)控系統(tǒng)由個(gè)人電腦、綜合網(wǎng)關(guān)和無(wú)線/有線人體健康參數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，系統(tǒng)功能框圖如圖6所示：
■
圖6 基于物聯(lián)網(wǎng)的健康監(jiān)控系統(tǒng)
圖示說(shuō)明：
■zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑
■ 藍(lán)牙傳輸路徑
■GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑
■串口通信路徑
血壓傳感器節(jié)點(diǎn)、體溫傳感器節(jié)點(diǎn)、無(wú)線報(bào)警器節(jié)點(diǎn)通過(guò)Zigbee組網(wǎng)連接，自動(dòng)發(fā)送血壓、體溫、報(bào)警信息到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再將傳感器信息通過(guò)串口發(fā)送到電腦上，并在上位機(jī)軟件上顯示。
心電圖通過(guò)藍(lán)牙將心電、脈搏信息發(fā)送到電腦上，并在上位機(jī)軟件上顯示。
GSM模塊實(shí)現(xiàn)當(dāng)檢測(cè)到異常監(jiān)護(hù)信息時(shí)發(fā)送報(bào)警內(nèi)容到120或指定電話號(hào)碼。
4 結(jié)語(yǔ)
①電動(dòng)智能床各項(xiàng)性能指標(biāo)：保護(hù)等級(jí)Ⅱ級(jí)，防護(hù)等級(jí)IP54、主接線電源24VDC開(kāi)關(guān)電源（100VAC-264VAC 47HZ-63Z）、最大輸出功率≤160W、待機(jī)消耗≤0.3W、效率≥88%、最大負(fù)載床頭100kg床尾100kg、行程：床頭330mm床尾81mm、床體內(nèi)裝熱隔斷保險(xiǎn)絲防止過(guò)載、電動(dòng)升降架能使人體的背部和腳部作上下60°的調(diào)節(jié)。
②電動(dòng)智能床符合UL1310（美國(guó)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)）、FCC（美國(guó)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)）、CE（歐盟電磁兼容和低壓指令標(biāo)準(zhǔn)）、CEC（美國(guó)加州能耗標(biāo)準(zhǔn)）、65指令（加州環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)）、PSE日本（菱形）標(biāo)志。
③健康監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的采集和傳輸，與醫(yī)療機(jī)構(gòu)的互聯(lián)互通限于部分城市的120報(bào)警還未開(kāi)通短信報(bào)警，此項(xiàng)技術(shù)還有待于進(jìn)一步交流溝通解決。
參考文獻(xiàn)：
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智能家居未來(lái)不可逆轉(zhuǎn)
智能家居，具體來(lái)說(shuō)，就是以住宅為平臺(tái)，利用智能手機(jī)、平板電腦、智能面板等終端，對(duì)音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和集中智能控制，從而提升家居舒適度和安全度，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的智能化系統(tǒng)。
早在1994年，深圳就出現(xiàn)了第一家生產(chǎn)智能家居的公司，但由于當(dāng)時(shí)的國(guó)人并不了解，市場(chǎng)一直冷淡。一直到2014年，國(guó)內(nèi)各大廠商意識(shí)到智能家居未來(lái)已不可逆轉(zhuǎn)，紛紛加大投入研發(fā)，智能家居正式進(jìn)入爆發(fā)期。
寒冷的冬天，誰(shuí)都希望家里暖烘烘的。安裝了智能家居系統(tǒng)之后，在回家路上，你就可以通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程遙控，打開(kāi)家里的空調(diào)系統(tǒng)，一進(jìn)家門(mén)，就能感受到溫暖的氛圍，完全不需要漫長(zhǎng)的等待，甚至還可以提前設(shè)定好時(shí)間，定時(shí)打開(kāi)燈和熱水，這樣，一回家就可以舒舒服服地泡澡。晚上睡覺(jué)前，你也無(wú)需特地跑出臥室去檢查哪盞燈還沒(méi)關(guān)，只要輕輕一按，家里所有的燈都會(huì)熄滅。這就是智能家居帶來(lái)的舒適生活。
國(guó)外普及速度較快
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，隨著整體智能家居產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，市場(chǎng)也將不斷擴(kuò)大。該預(yù)測(cè)指出，2017―2018年將是國(guó)內(nèi)智能家居行業(yè)高速發(fā)展期的開(kāi)始，2017年中國(guó)智能家居行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到80億元，但截至目前，安裝智能家居的家庭不足5%。
美國(guó)CNET（科技資訊網(wǎng)）與房地產(chǎn)公司曾對(duì)美國(guó)人智能家居體驗(yàn)的聯(lián)合調(diào)查結(jié)果顯示，超過(guò)25%的美國(guó)人已經(jīng)擁有某種智能家居產(chǎn)品。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，91%擁有智能家居設(shè)備的人會(huì)向其他人推薦，81%的人更愿意購(gòu)買(mǎi)安裝了智能設(shè)備的房子，而66%的人表示，如果留下智能家居產(chǎn)品會(huì)使房子賣(mài)得更快。
調(diào)查還顯示，目前美國(guó)年輕人（47%擁有智能家居產(chǎn)品）和孩子不到18歲的父母購(gòu)買(mǎi)智能家居設(shè)備的比例遠(yuǎn)高于普通美國(guó)人，這種人口分布說(shuō)明，智能家居普及速度將會(huì)非?？?。
行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力
智能家居行業(yè)是屬于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)，以家庭為單位的重要組成部分。其模型架構(gòu)與物聯(lián)網(wǎng)基本類(lèi)似，也是由入口端連接云端，再由云端連接到接口端，而在智能家居領(lǐng)域，入口端一般以智能手機(jī)或其他智能硬件為載體，云端一般為各個(gè)企業(yè)或者平臺(tái)搭建的云，而接口端一般為智能家電終端。
在智能家居發(fā)展的初期，云一般被無(wú)線所替代，但隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，云計(jì)算及大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的加強(qiáng)，云優(yōu)勢(shì)逐漸被人們開(kāi)發(fā)出來(lái)，而此時(shí)，無(wú)線僅能提供一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)連接，就顯得太過(guò)單調(diào)了。
可以這么說(shuō)，在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)，如果誰(shuí)能完全把控云端，那么就能成為物聯(lián)網(wǎng)中的核心存在，但是目前很多的企業(yè)已經(jīng)搭建好了云平臺(tái)，但很多云平臺(tái)的功能太過(guò)接近，導(dǎo)致入口端設(shè)備廠商與接口端設(shè)備廠商在面臨云端選擇時(shí)感到很困惑，到底該如何進(jìn)行抉擇，其實(shí)不管對(duì)于入口端還是接口端，從行業(yè)角度來(lái)分析，肯定是技術(shù)越好，越開(kāi)放，另外一端的合作方越多，那么這個(gè)云端就越有優(yōu)勢(shì)。
產(chǎn)品需要具備的“能力”
通信設(shè)備
目前許多智能家居產(chǎn)品都不僅僅是一個(gè)孤立的產(chǎn)品，而是相互連通、相互依存的。而連接這些家居系統(tǒng)的方式，便是家庭物聯(lián)網(wǎng)。有線布置的智能家居由于具有布線過(guò)于繁瑣、成本過(guò)高等缺點(diǎn)，因此并不常用?，F(xiàn)在最為常用的智能家居物聯(lián)方式，均采用無(wú)線傳輸技術(shù)。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)也是一切智能家居系統(tǒng)的基礎(chǔ)。當(dāng)用戶需要操作智能家居產(chǎn)品時(shí)，通過(guò)手機(jī)便可以完成。例如用戶想要調(diào)節(jié)冰箱、空調(diào)參數(shù)時(shí)，便可以在手機(jī)中直接更改，省去了不少時(shí)間和精力。
照明系統(tǒng)控制
通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)、計(jì)算芯片等多種技術(shù)，用戶可以通過(guò)無(wú)線遙控或是其他通訊設(shè)備對(duì)家中的照明設(shè)備進(jìn)行調(diào)控。對(duì)燈光的控制不僅限于關(guān)停，還可以進(jìn)行亮度的調(diào)整、照明設(shè)備的定時(shí)遙控、不同場(chǎng)景的設(shè)置等。
智能遙感設(shè)備
要說(shuō)智能家居與我們普通家庭使用的傳統(tǒng)產(chǎn)品有何不同，其中一項(xiàng)重點(diǎn)便在于，智能家居更“懂你”。在許多智能家居產(chǎn)品中，都配備有相應(yīng)的傳感器，無(wú)論是亮度、濕度、溫度還是我們的語(yǔ)音、人體紅外等，都可作為信息傳遞給智能家居。也就是說(shuō)，當(dāng)你走進(jìn)家中，室內(nèi)的空氣凈化器將根據(jù)空氣質(zhì)量決定風(fēng)量大小并進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，窗簾在檢測(cè)到外界亮度后將會(huì)遮蓋住過(guò)亮的陽(yáng)光。
智能家居管理中樞
在擁有了智能家居硬件產(chǎn)品后，如何將它們整合在一起，是智能家居的一大發(fā)展方向，也是許多廠商們的爭(zhēng)搶之地。在2014年，亞馬遜便推出了一款語(yǔ)音助理設(shè)備，而該產(chǎn)品的接任者Echo Dot于2016年9月中旬發(fā)售，可在家庭的任意環(huán)境中被喚醒，并完成語(yǔ)音的識(shí)別功能。2016年，谷歌也向外界展示了其在智能家居管理上的野心，一款名為Google Home的智能家居處理系統(tǒng)登場(chǎng)。它可以完成對(duì)電視、音響、插座、家電等設(shè)備的互聯(lián)。通過(guò)這些設(shè)備，可以做到對(duì)家庭內(nèi)眾多硬件的控制。例如可以通過(guò)聲音讓家電開(kāi)關(guān)，或是可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制等。
安全防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)
雖然智能化讓家庭十分便利，但其實(shí)智能家居還可以應(yīng)用在家庭的安防系統(tǒng)上。通過(guò)連通攝像頭、智能門(mén)鎖等設(shè)備，用戶可以通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)查看家中情況，讓家庭安全性能再次提升。
智能單品已成“標(biāo)配”
據(jù)了解，目前智能家居市場(chǎng)產(chǎn)品主要分為兩大類(lèi)：智能家居單品和全套智能家居系統(tǒng)。智能單品簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一個(gè)電器，智能燈泡、智能插座、智能路由器、智能冰箱、智能掃地機(jī)等都屬于單品范疇。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每戶家庭中，幾乎都能找到大小不一的幾件智能單品。由此看來(lái)，智能家居單品確實(shí)已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，成為現(xiàn)代家居的標(biāo)配。
全套智能家居系統(tǒng)包括全宅燈光、家電、門(mén)窗、凈水、新風(fēng)系統(tǒng)等集成智能化控制的整體解決方案。相比智能單品，全套智能家居系統(tǒng)穩(wěn)定，對(duì)于各類(lèi)電器的統(tǒng)一協(xié)調(diào)性能也更好，但不菲的價(jià)格也讓一些家庭望而卻步。智能單品更受時(shí)尚新潮的年輕人歡迎，而全套智能家居系統(tǒng)則更適合有改善性住房需求的中年人群，他們有消費(fèi)能力，希望提升生活品質(zhì)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有一定要求。
走入家庭，娛樂(lè)性家電率先落地
目前，智能家居產(chǎn)品或許已經(jīng)不算新鮮，許多人也許還沒(méi)有意識(shí)到，但其仍會(huì)日常使用智能家居產(chǎn)品。而我們見(jiàn)到最多的智能家居產(chǎn)品，一定是平時(shí)使用最多的電視等娛樂(lè)電器了。電視身為客廳中不可或缺的一員，在互聯(lián)網(wǎng)+興起、智能化盛行的時(shí)代，也走在了最前端。現(xiàn)在大部分電視廠商旗下都推出了智能電視產(chǎn)品，這些智能電視大都擁有全開(kāi)放式的平臺(tái)，并搭載了操作系統(tǒng)。用戶在使用時(shí)不僅可以觀看到固定頻道，更可以看到電影、電視劇、綜藝等視頻資源。
與曾經(jīng)的傳統(tǒng)電視不同，智能電視有著其獨(dú)特的使用方式。它們往往具備語(yǔ)音識(shí)別功能，只需要說(shuō)出想看的節(jié)目，便可以自動(dòng)進(jìn)行播放。這需要強(qiáng)大的語(yǔ)音識(shí)別功能，在收入使用者的聲音后，將它轉(zhuǎn)變?yōu)橛嵪?，通過(guò)這樣的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電視與人的交互。
在2016年，長(zhǎng)虹推出了首款人工智能電視，讓電視智能化再次提升。人工智能電視與智能電視的區(qū)別就在于，智能電視僅僅縮短或是削減了操作過(guò)程，而人工智能電視則完全省去了操作步驟，僅需要通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別。作為客廳最常見(jiàn)的大屏，電視的智能化也能讓整體智能家居在智能化道路上更進(jìn)一步。
開(kāi)放云端共享是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的趨勢(shì)
物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)系統(tǒng)，構(gòu)建一個(gè)相對(duì)更開(kāi)放的環(huán)境，才是未來(lái)的發(fā)展重心。智能家居行業(yè)也可以從相對(duì)狹隘的角度理解為，以家庭為單位構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，因?yàn)檫@也是目前智能家居市場(chǎng)的主流狀態(tài)，但這其實(shí)對(duì)于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展并不能起到有力的支持。
從目前來(lái)看，終端廠商顯然在云端及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)上的成就，無(wú)法與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或其他科技公司相媲美。所以從目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的角度來(lái)分析，還是互聯(lián)網(wǎng)三大巨頭的云端相對(duì)具有優(yōu)勢(shì)，而且這三家已經(jīng)為很多企業(yè)提供了相應(yīng)的云服務(wù)，并且獲得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，況且BAT（百度公司、阿里巴巴集團(tuán)、騰訊公司三大巨頭首字母縮寫(xiě)）在2016年也不斷提升自己的云端技術(shù)、完善自己的云端市場(chǎng)，逐漸形成了互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)云端的優(yōu)勢(shì)。
其實(shí)，并不是只有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)才擁有云端技術(shù)，雖然目前終端廠商在云端的發(fā)展水平不能與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)相媲美，但是擁有一套自己的云端技術(shù)，也可為自己的產(chǎn)品做支撐。不過(guò)，這也顯示出一個(gè)弊端，自己的云端或者終端設(shè)備能不能達(dá)到真正的開(kāi)放狀態(tài)，與其他廠商的設(shè)備相連，如果進(jìn)行開(kāi)放后，其云端技術(shù)能不能達(dá)到支撐相應(yīng)市場(chǎng)的規(guī)模，這就不得而知了。
當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)逐漸將各終端廠商聚攏到自己的平臺(tái)后，相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)就能控制這些終端設(shè)備，進(jìn)而影響到市場(chǎng)發(fā)展。但是目前智能家居的合作大多圍繞在幾個(gè)核心企業(yè)與廠商之間。如果終端廠商調(diào)整自己的云端接入設(shè)置，那么云端市場(chǎng)就會(huì)變得更加有意思了。
人工智能是下一個(gè)演進(jìn)方向
亞馬遜Echo（智能音箱）推出后一時(shí)間獨(dú)領(lǐng)，微軟、蘋(píng)果、谷歌的反應(yīng)是被捷足先登了，而廠商的感受則是原來(lái)智能家居還可以這么做。不論如何，人工智能作為下一個(gè)入口級(jí)平臺(tái)已成功登陸智能家居市場(chǎng)。隨后，蘋(píng)果的Siri植入HomeKit，谷歌的Google Home登臺(tái)亮相，微軟的Cortana進(jìn)入海爾的優(yōu)家系統(tǒng)，AI（人工智能）成了智能家居下一條扎堆演進(jìn)的必由之路。
AI在智能家居領(lǐng)域集成了中樞控制中心與人機(jī)接口的角色，其相當(dāng)于用戶住宅里的私人語(yǔ)音助手，通過(guò)下達(dá)語(yǔ)音指令操控各類(lèi)家居終端和接收推送反饋。在交互體驗(yàn)上釋放了用戶雙手，適應(yīng)更多場(chǎng)景，與云、大數(shù)據(jù)結(jié)合則更具優(yōu)越性。
家庭互聯(lián)大了說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)的一部分，小了說(shuō)是是智能家居的一部分，智能家居是近幾年隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的升級(jí)而火的，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突破性進(jìn)展在于近年智能硬件的興起，智能硬件恰恰解決了硬件網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及便捷性操作這個(gè)難題。
關(guān)于智能家居的發(fā)展情況，可以舉個(gè)例子，如大眾正在熱談的O2O模式，目前使用用微信等第三方移動(dòng)端平臺(tái)的模式成為主流，當(dāng)然也有打破平臺(tái)霸權(quán)自建APP的，本以為這么光鮮的話題只有具備互聯(lián)網(wǎng)思維的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)才能做到，孰不知排名十大智能家居的海爾UHOME及紫光物聯(lián)等牌坊企業(yè)早已經(jīng)在產(chǎn)品線及房產(chǎn)行業(yè)均有所涉及，且已經(jīng)可以為房產(chǎn)行業(yè)提供多種不同系列的整體智能家居方案。
既然智能家居已經(jīng)發(fā)展的這么好，為什么人們都看不到呢?這里面有行業(yè)發(fā)展、推廣及政策等多種原因，總結(jié)一句的話，這個(gè)行業(yè)需要被顛覆，才能更好的發(fā)展，這個(gè)顛覆者，會(huì)是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)嗎?
WIFI無(wú)法提供智能家居整體解決方案
這是業(yè)界正在熱議的問(wèn)題，家庭互聯(lián)網(wǎng)概念火了以后，越來(lái)越多的商家做智能路由，智能盒子，智能電視，那么是否所有智能硬件都需要通過(guò)WIFI聯(lián)網(wǎng)呢?理論上沒(méi)有問(wèn)題，不過(guò)當(dāng)前WIFI能解決的主要是四屏這個(gè)區(qū)域，對(duì)白色家電及窗簾門(mén)禁等的控制能力是嬌弱無(wú)力的;另一方面，WIFI的不穩(wěn)定性也是當(dāng)前家庭互聯(lián)不能大量普及的一個(gè)原因;當(dāng)然，最重要的還在于家庭安全方面，如果黑客入侵到指定家庭互聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)家庭對(duì)于他們將不會(huì)再有隱私。
事實(shí)上，很多家電是不需要WIFI聯(lián)網(wǎng)的，藍(lán)牙或者紅外線對(duì)他們更適用，而強(qiáng)電弱電的控制更有這個(gè)領(lǐng)域自身研發(fā)的智能開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，質(zhì)量和技術(shù)方面更具備優(yōu)勢(shì)。
智能配件是當(dāng)前智能家居的主要解決手段
國(guó)內(nèi)推廣智能家居已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間，每個(gè)時(shí)代的先進(jìn)樓宇基本都能配備當(dāng)時(shí)的先進(jìn)智能家居環(huán)境，越是發(fā)達(dá)城市的家居智能化程度越高，二、三線城市及縣城鄉(xiāng)鎮(zhèn)的智能化程度越低，不過(guò)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能對(duì)講、集成通訊等運(yùn)用，這算是國(guó)家大力推廣家居智能化的結(jié)果。
當(dāng)前，中國(guó)家庭已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了90年代所喊的現(xiàn)代化，各種電器都在為廣大家庭所使用。這意味著如果想實(shí)現(xiàn)智能家居只能更換智能電器，這顯然不靠譜，智能家居無(wú)論是產(chǎn)量還是價(jià)格都不能適應(yīng)當(dāng)前的需求，況且這也不是剛需，畢竟大部分人還沒(méi)體驗(yàn)到智能家居的便捷性。
在這種狀態(tài)下，智能家居領(lǐng)域提出了智能配件方案，現(xiàn)有的家電只要搭載這些配件就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，再搭配家庭局域網(wǎng)中帶有系統(tǒng)的智能硬件，就可以實(shí)現(xiàn)家具智能化。這里需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，大眾認(rèn)識(shí)的智能家居是以家庭控制為核心的智能化，實(shí)際上，智能家居的最高級(jí)狀態(tài)，是借助大數(shù)據(jù)與云服務(wù)的遠(yuǎn)程控制，因此，智能家居是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。
顛覆智能家居行業(yè)的會(huì)是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)嗎?
一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí)，當(dāng)前智能硬件的價(jià)格太高，大部分智能家居產(chǎn)品只能走進(jìn)高檔寫(xiě)字樓與居民區(qū)，大部分住宅樓是無(wú)法普及安裝智能家居設(shè)備的，動(dòng)輒一個(gè)智能配件高達(dá)數(shù)萬(wàn)，這不是普通家庭能承受的起的。
如小米、奇虎360等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)一直在做的都是顛覆式創(chuàng)新，不知其能否在智能家居領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。當(dāng)前的高價(jià)智能配件，即便利潤(rùn)夢(mèng)到5成以上，底價(jià)也萬(wàn)元以上，能否推出性價(jià)比超高的產(chǎn)品是占有市場(chǎng)的關(guān)鍵，也是全民家居智能化的關(guān)鍵的一步。
WIFI聯(lián)網(wǎng)是家庭互聯(lián)網(wǎng)的一部分，也是智能家居的一部分，在今后，能否用WIFI安全的連接家庭是一個(gè)課題，如何用其他技術(shù)替代WIFI也是一個(gè)課題，新材料新技術(shù)降低智能配件成本是第三個(gè)課題。
關(guān)鍵詞：智能家居；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：O434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、智能家居的概述
美國(guó)是最早提出智能家居概念的國(guó)家，主要指的是建立在住宅平臺(tái)基礎(chǔ)上的一種現(xiàn)代化的居住環(huán)境，不僅實(shí)現(xiàn)了信息家電、網(wǎng)絡(luò)通信、建筑設(shè)備和信息設(shè)備的自動(dòng)化，還擁有管理、服務(wù)、機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)等多項(xiàng)功能，為居住者提供一個(gè)舒適、安全的環(huán)境，方便居住者的生活，減少環(huán)境污染。家居生活是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及多個(gè)子系統(tǒng)，在綜合布線、音視頻、網(wǎng)絡(luò)通信、安全防范及計(jì)算機(jī)等多種先進(jìn)的技術(shù)支持下，把多個(gè)子系統(tǒng)連接為一個(gè)統(tǒng)一的整體，從全局角度出發(fā)，全面管理居民的生活狀況，在提高居民居住安全性和居民時(shí)間利用效率、優(yōu)化生活方式的同時(shí)，還能達(dá)到減少資源消耗、降低費(fèi)用的效果。
根據(jù)小區(qū)、用戶的不同需求，可以將智能家居劃分為兩大類(lèi)，即要求在室內(nèi)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)和要求將控制、連網(wǎng)進(jìn)行集中統(tǒng)一連接的系統(tǒng)。其中前者包括一些具有私密性特點(diǎn)的家電控制、燈光控制、自來(lái)水控制等系統(tǒng)，該類(lèi)系統(tǒng)具有單獨(dú)性，無(wú)法同公共管理部門(mén)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而后者則涵蓋抄表控制、對(duì)話等系統(tǒng)，這部分系統(tǒng)可以同外部單位相連接，能夠進(jìn)行統(tǒng)一的控制。
二、物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)的英文描述為“TheInternetofthings”，即“物――物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)人與物互通的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)物與物互通，是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的應(yīng)用和業(yè)務(wù)層面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時(shí)隨地獲取和采集物體信息；可靠傳遞是指通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的融合將物體信息準(zhǔn)確傳遞；智能處理是指利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘及智能識(shí)別等人工智能技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，完成對(duì)物體的智能化控制。
物聯(lián)網(wǎng)是一種全新的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，能夠隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的交互。從系統(tǒng)角度上來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)可劃分為三層體
系，如下：感知層：從人類(lèi)世界或者物理世界獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括各類(lèi)標(biāo)識(shí)、音頻視頻和各種物理量。位于最底層，是發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，有全面感知的核心能。
網(wǎng)絡(luò)層：先將感知層感知到的數(shù)據(jù)匯聚到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，在匯聚到應(yīng)用層，即傳遞感知層感知到的數(shù)據(jù)。
應(yīng)用層：把感知和傳遞的信息進(jìn)行分析處理，做出正確控制和決策，實(shí)現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供驅(qū)動(dòng)力。
此外?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能家電必將為人們提供未來(lái)生活方式的全新解決方案。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到家用電器中，可以使家電具有智能感知及信息網(wǎng)絡(luò)功能，能使家庭中的家電設(shè)備之間信息交互、家電設(shè)備與產(chǎn)品和用戶之間也可以進(jìn)行信息交互，方便人們的日常家居生活，使生活方式更加合理，生活模式更舒適、健康、環(huán)保。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包含三個(gè)層面，即感知層面、網(wǎng)絡(luò)層面和應(yīng)用層面。物聯(lián)網(wǎng)常見(jiàn)的感知技術(shù)包括RFID技術(shù)、二維碼技術(shù)、傳感器技術(shù)、攝像頭、GPS等；進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)主要包括3G、Wi-Fi、藍(lán)牙、接入網(wǎng)等；計(jì)算技術(shù)主要是指進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理的技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)推送。網(wǎng)絡(luò)層面包含電信運(yùn)營(yíng)（移動(dòng)、有線、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等）、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)（信息中心、管理中心等）、平臺(tái)、軟件、系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)集成及終端設(shè)備。應(yīng)用層面包含環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通、智能建筑、智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療、城市管理、公共安全、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)、資源管理等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居的應(yīng)用包含了家居環(huán)境控制、家庭安防、智能家電等多個(gè)領(lǐng)域，一個(gè)完全的智能家居系統(tǒng)按照前文所述包含了20個(gè)子系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐下，用戶可以將家用電器之間組成一個(gè)物物相連的網(wǎng)絡(luò)，然后在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，對(duì)家庭中的設(shè)備、產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控；在家電或者產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)進(jìn)行短信、電話等智能報(bào)警；家用電器能夠智能地記錄用戶的生活習(xí)慣和生活方式，利用數(shù)據(jù)挖掘、情境感知等技術(shù)為用戶進(jìn)行合理的信息推送，實(shí)現(xiàn)人與家電、環(huán)境、產(chǎn)品的自然交互。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)貫穿智能家居從終端設(shè)備的研發(fā)、系統(tǒng)集成及運(yùn)行到用戶使用的全過(guò)程。從技術(shù)角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)的核心技術(shù)是通訊或控制協(xié)議，涉及硬件接口和軟件協(xié)議兩部分，可以簡(jiǎn)單的劃分為無(wú)線與有線技術(shù)。
有線技術(shù)包含了RS485、IEEE802.3（Ethernet）、EIB/KNX、LonWorks、X-10、PLC-BUS、CresNet，AXLink等。其中X-10，PLC-BUS是專(zhuān)門(mén)針對(duì)智能家居行業(yè)制定的通訊技術(shù)。X-10電力線載波技術(shù)在上世紀(jì)70年代產(chǎn)生，在我國(guó)2000年前后引入并開(kāi)始推廣，該技術(shù)可以在電力線上通訊，免于智能家居系統(tǒng)部署的時(shí)候另外布線。該技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境依賴(lài)性較高，由于設(shè)備成本、技術(shù)穩(wěn)定性及信息
安全等問(wèn)題市場(chǎng)局面一直難于打開(kāi)。PLC-BUS提高了一定的通訊穩(wěn)定性，但是難以保證持續(xù)穩(wěn)定的質(zhì)量，對(duì)電網(wǎng)環(huán)境的依賴(lài)性仍舊很強(qiáng)，使用成本和信息安全的問(wèn)題無(wú)法根本性解決。盡管電力線載波技術(shù)已經(jīng)有40多年的技術(shù)積淀，但是由于成本和技術(shù)瓶頸，智能家居產(chǎn)品在有線技術(shù)開(kāi)發(fā)方面不斷地進(jìn)行新的嘗試，各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)暫時(shí)不能滿足客戶的需求，也許這也是今天多種有線技術(shù)并存的原因。
無(wú)線技術(shù)包含了RFID智能識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙（Bluetooth）、WiFi、Zigbee、Z-Wave、Enocean等。RFID是一種通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆墙佑|式的自動(dòng)識(shí)別計(jì)技術(shù)，它通過(guò)無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)并識(shí)別特定目標(biāo)，具有無(wú)接觸、識(shí)別速度快、自動(dòng)化程度高、抗干擾、識(shí)別多個(gè)物體等優(yōu)點(diǎn)。RFID是20世紀(jì)90年代興起的，發(fā)展至今被認(rèn)為是自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的、識(shí)別效果最好、最重要的一項(xiàng)技術(shù)。WiFi作為低成本、最易與互聯(lián)網(wǎng)連接的智能家居技術(shù)解決方案被廣為應(yīng)用。ZigBeeZigBee技術(shù)的特點(diǎn)包括：低功耗、成本低、低速率、時(shí)延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的設(shè)計(jì)可用于支持特定應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和部署。應(yīng)用規(guī)范和ZigBee的堆棧相連，讓制造商更快、更容易地推出特別針對(duì)某些應(yīng)用的無(wú)線產(chǎn)品?？捎玫膽?yīng)用規(guī)范包括家庭自動(dòng)化、智能能源、通信、醫(yī)療、遠(yuǎn)程控制（RF4CE，或稱(chēng)消費(fèi)電子射頻）、建筑自動(dòng)化和零售服務(wù)。Z-Wave主要針對(duì)家庭和小型商用建筑的監(jiān)控和控制，廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應(yīng)用包括煙霧探測(cè)器、門(mén)鎖、安全傳感器、家電和遠(yuǎn)程控制。
物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)從技術(shù)和應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)穩(wěn)定性、可拓展性（靈活性）、安全性及經(jīng)濟(jì)性都是重要衡量指標(biāo)。目前為止，無(wú)論是有線技術(shù)還是無(wú)線技術(shù)都沒(méi)有一個(gè)得到廣泛認(rèn)可的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。有線技術(shù)基于專(zhuān)用通訊線纜，某種程度上來(lái)說(shuō)其穩(wěn)定性較好，但是可拓展性較差（系統(tǒng)擴(kuò)展、改良需要重新布線）、成本高也是其難以跨越的門(mén)檻。與之相比無(wú)線技術(shù)的高速發(fā)展在可拓展性（靈活性）及經(jīng)濟(jì)性方面都具有優(yōu)勢(shì)。穩(wěn)定性和安全性方面兩者各有千秋，都在不斷發(fā)展完善。
結(jié)束語(yǔ)：
綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能家居的概念開(kāi)始走向大眾而物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)更好地將智能家居推到了一個(gè)新的高度。本文研究基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)，首先介紹智能家居和物聯(lián)網(wǎng)，然后介紹物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)的智能家居系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控、報(bào)警、控制等功能，體現(xiàn)出智能家居的方便性和實(shí)用性，以及廣泛的應(yīng)用前景。
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