物联网技术在智能家居中的应用

随着我国经济水平不断的提高,科学技术的蓬勃发展,使智能家居行业有很大的进步和发展。但是,智能家居依旧处在不完善的阶段,它的很多功能无法有效的应用于居民的家中,我国广大人民群众对智能家居的认识比较浅显,以及智能家居受其他一些因素的影响,促使其直到今天也未在我国普及。本文笔者以智能家居为起点,对其进行详细介绍,进而详细分析智能家居未能在我国普及的原因,最终探讨如何优化和创新智能家居,使其逐渐落户于千万个家庭中。

1 智能家居

对智能家居的定义是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构成高校的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,同时创造环保节能的居住环境。智能家居的理念是有效的将先进的科学技术、我国整体情况以及个人的需求结合在一起,充分发挥科学技术作用的同时改善我国自然环境,为人们提供安全、舒适、健康的生活环境。实现智能化、自动化、现代化、安全化的智能家居,主要是通过构建八个子系统而达到的,而这八个子系统为:家庭网络子系统、家庭能量管理子系统、背景音乐子系统、智能照明子系统、智能安防子系统、家庭娱乐子系统、家庭信息处理子系统、家庭环境子系统(如图1所示)。

(1)家庭网络子系统。家庭网络子系统的构建能够有效的优化和保护人们居住环境所应用的网络,促使与广域网连接的计算机、手

机、网络电视等具有良好的应用性,避免断网、病毒入侵、黑客破坏

等现象出现,使人们能够安全、高效的上网。

(2)家庭能量管理子系统。在人们的居住环境中属于能量的有电、水、天然气。家庭能量管理子系统能够对人们所消耗的电、水、天然气进行计算,确定用户需缴费用,并自动帮业主交费,真正意义上实现便民。

(3)背景音乐子系统。背景音乐子系统的构造是在住宅内部设置音乐线路,并有效的利用自动感应技术使背景音乐具有感应功能。人们居住在住宅中能够随时随地的开启音乐以选歌等,使人们沉浸在美妙的音乐中。

(4)智能照明子系统。智能照明子系统的应用不仅能够实现节约用电,还能够呵护人们的眼睛。因为智能照明子系统具有自动开关电灯的功能,在人们离开灯源一段时间后,照明系统将会自动关闭电灯;照明系统具有灯光调节功能,能够按照人们的需求调节灯光的亮度,保护人们的眼睛。

(5)智能安防子系统。智能安防子系统具有报警功能,并与公安系统联网,一旦人民住宅出现偷盗、煤气泄露、火灾等情况,将会自动发出报警响铃,并将报警信号传输到公安系统,在事故发生的第一时间进行报警。

(6)家庭娱乐子系统。家庭娱乐子系统的构建,能够使人们在足不出户的状态下就能够开展游戏、家庭影院、家庭KTV等娱乐活动。

(7)家庭信息处理子系统。由于人们生活不仅仅局限于住宅。在人们不再居住环境时家庭信息管理子系统就发挥作用,能够准确的接收与家庭相关的信息,如小区、物业等方面的发布的信息,将垃圾

物联网技术在智能家居中的应用

程春

(河南机电职业学院 河南郑州 451191)

摘要:在当下,科学技术的不断发展,智能家居受其影响将会朝着智能化、自动化、现代化、合理化的方向发展。而目前,智能家居因受技术厂商未达成一致的协议、能够实施的功能少、市场接受程度低等因素的影响,使其推广应用受到影响,未能出现在千家万户中。针对此种情况,目前最佳的解决措施应是通过物联网技术对智能家居进行优化和创新,提高其应用性,才能逐渐实现智能家居的普及。因此,本文就物联网技术在智能家居中的应用进行详细的分析和探讨。

关键词:物联网 智能家居 信息技术中图分类号:TP393

文献标识码:

A

文章编号:

1007-9416(2014)02-0029-03

图1 智能家居的八个子系统

图

2 物联网体系架构图

信息筛选出去,将重要的信息传送到用户的手机中,使人们能够实时掌握家中的一切动态。

(8)家庭环境子系统。家庭环境子系统能够根据每天的天气情况,自动的调节空气,采暖、湿度等方面,为人们营造良好的居住环境。

2 智能家居没有在我国普及的原因

智能家居是实现人们高品质生活的一种有效措施,其在为人们提供舒适、安全、健康的居住环境的同时还能够为人们创造更多的“方便”。但是,目前我国广大的人民群众并没有通过此种方式提高生活品质。究其原因主要表现在以下几方面。

(1)行业内厂商未达成一致的协议。智能家居系统的构成需要结合各种先进的科学技术才能够真正发挥其作用。因科学技术的应用是需要与掌握技术的厂商进行协调。在达成一致的情况下,厂商才会提高科学技术,应用于智能家居中。由于目前行业内并缺乏标准的智能家居系统技术支持协议,在与厂商协调过程中出现矛盾或意见不符,最终致使科学技术的支持为能能达成,相应的智能家居系统中的一些功能无法有效的在人们住宅中发挥作用。

(2)智能家居系统能够实施的功能少。截止到今天,智能家居产业已经发展了10多年。在这期间,智能家居系统功能主要以安全报警和智能控制这两方面。而信息处理、环境调节等功能还处在待发展阶段。而致使智能家居在科学技术蓬勃发展过程中止步不前的原因是智能家居系统功能的研发需要承担很大的风险,一旦研究失败将会损失大量资金。绝大多数的企业为了躲避风险,而采取保守的发展策略,对于智能家居新功能的开发采取不予尝试的策略。

(3)市场接受程度低。目前,绝大多数的国民对智能家居的认识较少,不了解智能家居系统作用,未曾感受到智能家居的便利,让广大人民群众在断时间接受智能家居难度较大。此种情况对智能家居市场的影响较大。

3 物联网技术

物联网技术是在1999年首次被提出来的,直到2005年才正式定的。所以,物联网技术是指通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议将任何物品与互联网连接起来,进行信息交换、通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在现代化的今天,合理而有效的应用物联网技术能够优化人们的生活,还能够促进各行各业的发展。因为物联网技术是结合多种先进技术而构成的,能够体现各种先进技术的优点,灵活的应用。而构成物联网主要的技术是RFID、传感器、M2M。这三种技术具有良好的应用性。具体表现为:

(1)RFID的应用。只要在对象上嵌入RFID智能标签。RFID技术将会借助网络技术,数据库技术、中间件技术构成一个具有读写功能和自动移动的电子标签物联网,通过此物联网能够帮助人们进行各种数据的读取和合理的应用。

(2)传感器的应用。在对象周围布置传感器节点,传感器将会通过传感器节点从对象上采集信息,并将信息传送到控制中心,为控制中心提供准确的、全面的信息

(3)M2M的应用。M2M是指人与机器之间建立连接的所有技术和手段。也就是将人们与所要监控的机器连接在一起,通过设备通信和网络技术,促使人们掌握机器的实时动态。

4 物联网技术的体系架构

物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输;智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。具体应用如图2所示。

(1)构建感知层。应用物联网技术构建感知层的目的是实现智能家居系统与居民形成感知,方便居民合理而有效的利用智能家居系统的各个功能。构建感知层主要利用的是物联网技术的射频识别、GPS、传感器等技术手段,促使智能家居系统能够感知到对象,捕获信息,下达指令。像人们在进入房间时,智能家居系统能够感知到住户要进入住宅的信息,促使住户在到达门口时门会自动开启。

(2)构建网络层。保证智能家居系统能够有效的应用,网络是必不可少的条件。因此,运用物联网技术构建网络层是对智能家居系统所应用的网络进行优化和保护,促使智能家居系统能够运用到高质量的网络。应用物联网技术构建的网络层包括通信网络与互联网形成的融合网络、家居物联网中心、信息中心、云计算平台、专家系统等,促使网络层能够为居民提供良好的网络环境,同时能够进行智能化的信息处理,促使人们居家办公或居家休闲娱乐都能够顺畅的进行。

(3)构建应用层。应用层是指将物联网技术和智能家居专业技术相结合,使智能家居应用性增强。构建应用层是将物联网技术应用到智能家居中的关键环节。两者能否有效的结合直接关乎物联网智能家居的应用性,对智能家居行业的发展有一定的影响。因此,在构建应用层时需要对智能家居进行详细的分析,确定其优点和不足,分析应用物联网技术能否有效的改善智能家居存在的不足,从而之制定最佳的实施方案,尽量做到物联网技术与智能家居的完美结合,从而创造安装简单、操作简单、维护简单的物联网智能家居系统。

5 物联网技术在智能家居中的应用

采用物联网技术的智能家居系统可以通过以下几种方式实现对家居系统中的各种设备的控制:(图2)

(1)传统手动控制。保留智能住宅内所有灯及电器的原有手动开关、自带遥控等各种控制方式,对住宅内所有灯及电器,无需进行改造,保留原有的手动开关及自带遥控等各种控制方式,充分满足家庭内不同年龄、不同职业、不同习惯的家庭成员及访客的操作需求;不会因为局部智能设备的临时故障,导致不能实现控制的尴尬。

(2)智能无线遥控。一个遥控器,实现对所有灯光、电器及安防的各种智能遥控以及一键式场景控制,实现全宅灯光及电器的开关、临时定时等遥控,各种编址操作,一键式情景模式,配合数字网络转发器,实现本地及异地万能遥控。

(3)一键情景控制。一键实现各种情景灯光及电器组合效果,可以用遥控器、智能开关、电脑等实现“回/离家、会客、影院、就餐、起夜”等多种一键。

(4)IPAD管理。可以通过IPAD通过无线控制方式实现对全宅灯光、电器、安防等系统的各种智能控制与管理,通过功能最强大的电脑软件可以实现对整个数字住宅系统的本地及INTERNET远程配置、监控、操作和维护以及系统备份与系统还原;包括用对灯光系统,电器系统,安防系统,等各大系统的智能管理与监控。

(5)电话远程控制。可以实现用电话或手机远程控制整个智能住宅系统以及实现安防系统的自动电话报警功能,无论您在哪里,只要一个电话就可以随时实现对住宅内所有灯及各种电器的远程控制,离家时,忘记关灯或电器,打个电话就可实现全关,回家前,打个电话可以先把热水器启动,空调打开;若配置了安防系统,则当家里

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