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物聯(lián)網(wǎng)與智能家居范文第1篇

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)法

智能家居就是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居系統(tǒng)可以為您提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段，使您的生活更加舒適、便利和安全。筆者所在的課題組利用當(dāng)前智能家居技術(shù)的新理念與技術(shù)，開(kāi)發(fā)技術(shù)先進(jìn)、性能卓越、實(shí)用性強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)智能家居實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，并指導(dǎo)學(xué)生掌握其管理與維護(hù)技術(shù)。

1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)組成和內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由智能照明、智能安防、人臉識(shí)別門禁、智能音響、智能冰箱、能耗監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能窗簾等子系統(tǒng)，及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上位機(jī)管理軟件組成，各子系統(tǒng)通過(guò)連接電纜進(jìn)線連接，采用 ZigBee、wifi、3G 多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸傳感及控制信息。系統(tǒng)支持智能家居設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試以及應(yīng)用編程等多種方式來(lái)鍛煉師生的技術(shù)水平，是一套既能展示物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用，又能掌握相應(yīng)技能和知識(shí)的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

本開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)三層（感知層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層）的全方位技術(shù)運(yùn)用，比較全面的兼顧了物聯(lián)網(wǎng)所涉及的各類技術(shù)，包括無(wú)線傳感器硬件、嵌入式軟件系統(tǒng)、Wifi、Internet 端應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)教學(xué)，設(shè)計(jì)提供了智能家居多個(gè)子系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，該系統(tǒng)所涉及到的技術(shù)主要包括：電子電路、2.4GHz 高頻通訊、ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線傳感器、無(wú)線 SoC、嵌入式 ARM、UHF RFID 射頻識(shí)別、3G、Ethernet、服務(wù)端軟件開(kāi)發(fā)。

開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供了功能強(qiáng)大的以 ARM 處理器為內(nèi)核的網(wǎng)關(guān)硬件和自主研發(fā)的網(wǎng)關(guān)核心軟件，不僅能完成多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理，傳感器和射頻識(shí)別信息處理，而且可以通過(guò)不同無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)路徑，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)管理平臺(tái)，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，支持遠(yuǎn)程訪問(wèn)，并運(yùn)用虛擬技術(shù)仿真智能家居場(chǎng)景及設(shè)備解決場(chǎng)地及設(shè)備制約因素。

2 系統(tǒng)功能

針對(duì)職院學(xué)生，主要鍛煉的是學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際操作的技能。學(xué)生可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)想法改變模擬房間內(nèi)環(huán)境，也可以通過(guò)一體式計(jì)算機(jī)通過(guò)因特網(wǎng)訪問(wèn)房間內(nèi)自動(dòng)化服務(wù)器，對(duì)智能設(shè)備、視頻監(jiān)控等遠(yuǎn)程控制、訪問(wèn)。該裝置能進(jìn)行智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)、線路的設(shè)計(jì)與連接、調(diào)試、故障排除、系統(tǒng)配置等實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)。

在打分環(huán)節(jié)考慮到人為因素對(duì)比賽結(jié)果的影響，在系統(tǒng)中，特別設(shè)計(jì)了自動(dòng)評(píng)分功能，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連通性、電源接線、軟件配置進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，為實(shí)訓(xùn)成績(jī)提供客觀的依據(jù)。

2.1 智能照明

包括智能照明管理軟件模塊、燈控模塊/調(diào)光模塊、通信模塊、燈具，通過(guò)和網(wǎng)關(guān)通信，支持本地控制和管理軟件遠(yuǎn)程控制，本地可以設(shè)置感應(yīng)開(kāi)/關(guān)閉，并和光敏檢測(cè)模塊聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

2.2 智能安防

包括智能安防管理軟件模塊、窗磁、煙霧感應(yīng)器、主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器、攝像機(jī)、雙鑒探測(cè)器對(duì)非法入侵、火情、煙塵等監(jiān)測(cè)，針對(duì)突發(fā)事件做出緊急處理，與 GSM/GPRS 短息貓聯(lián)動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)攝像機(jī)自動(dòng)截取畫面并發(fā)送消息至指定手機(jī)或報(bào)警。

2.3 人臉識(shí)別門禁

人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)由主人臉識(shí)別門禁機(jī)、門禁控制器和電鎖組成（聯(lián)網(wǎng)時(shí)外加電腦和網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備），使用方式屬非接觸方式，出入人只要在人臉識(shí)別門禁機(jī)附近（30-80 厘米）晃動(dòng)一次，人臉識(shí)別門禁機(jī)就能將識(shí)別結(jié)果發(fā)送到門禁控制器上，然后由門禁控制器進(jìn)行檢查核對(duì)合法性，決定是否進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)作。整個(gè)過(guò)程只要在有效的使用范圍內(nèi)均可實(shí)現(xiàn)門禁管理功能。人臉識(shí)別門禁機(jī)安裝門邊墻內(nèi)外，而不影響其工作。

人臉作為每個(gè)人身體的一部分、不能復(fù)制、安全可靠。并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與電腦進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控（可由電腦發(fā)指令開(kāi)/關(guān)所有門，并可實(shí)時(shí)查看所有門的狀態(tài)）、數(shù)據(jù)處理、查詢、報(bào)表輸出等。

2.4 智能音響

包括智能音響管理軟件模塊、情景音樂(lè)系統(tǒng)主機(jī)、高保真音箱，通過(guò)軟件平臺(tái)來(lái)控制音樂(lè)的播放。

2.5 智能冰箱

包括智能冰箱管理軟件模塊、RFID 讀寫器、食物冷藏柜。通過(guò) RFID 技術(shù)實(shí)現(xiàn)食物管理功能，通過(guò) PC管理平臺(tái)訪問(wèn)，配合食品圖示，能看到冰箱內(nèi)的食物信息，食品提醒設(shè)置，一旦冰箱內(nèi)食物短缺或過(guò)期，就會(huì)發(fā)送短息到指定手機(jī)。

2.6 能耗監(jiān)測(cè)

包括能耗管理軟件模塊、智能插座、能耗統(tǒng)計(jì)模塊。通過(guò)智能插座實(shí)現(xiàn)所有電器通過(guò)數(shù)據(jù)采集終端，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線抄表、管理功能?？梢远ㄖ平y(tǒng)計(jì)分析功能，并通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)控制臺(tái)、智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)可視化查看和管理，體現(xiàn)綠色節(jié)能理念。

2.7 環(huán)境監(jiān)測(cè)

本系統(tǒng)包括環(huán)境監(jiān)測(cè)管理軟件模塊、溫濕度、光敏無(wú)線通信模塊。實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光敏等監(jiān)測(cè)，針對(duì)環(huán)境參數(shù)設(shè)備智能開(kāi)啟相關(guān)設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度或與其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，對(duì)突發(fā)事件做出緊急處理。

2.8 智能窗簾

本系統(tǒng)包括智能窗簾管理軟件模塊、窗簾控制器、電動(dòng)窗簾，通過(guò)和網(wǎng)關(guān)通信，支持本地和管理軟件遠(yuǎn)程控制， 本地可以設(shè)置感應(yīng)開(kāi)/關(guān)閉，并和光敏檢測(cè)模塊聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

2.9 上位機(jī)管理軟件

系統(tǒng)包括照明、窗簾、能耗、電器、安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、實(shí)訓(xùn)評(píng)估模塊，本實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)是以上各個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)綜合性、集中管理平臺(tái)。內(nèi)容包括：系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)查看、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析、參數(shù)設(shè)置、預(yù)警。如圖1所示。

3 系統(tǒng)特色

真實(shí)的家居環(huán)境需要投入大量的人力物力，從實(shí)訓(xùn)的角度來(lái)說(shuō)，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)歷建造樣板房，投入巨大。因此，設(shè)計(jì)采用模擬家居環(huán)境的智能家居系統(tǒng)，將涉及到的應(yīng)用及控制模塊和設(shè)備安裝部署在可收縮的網(wǎng)孔板機(jī)柜上，減少對(duì)空間的占用，并可應(yīng)用于以后的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中。

智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)安裝在一個(gè)網(wǎng)孔板機(jī)柜上，可以收攏展開(kāi)，展開(kāi)后尺寸為 2.4m*0.8m*1.9m（長(zhǎng)*寬*高），收攏后尺寸為 0.8m*0.8m*1.9m（長(zhǎng)*寬*高），實(shí)訓(xùn)設(shè)備可以自由安裝，具有很大的靈活性。

各系統(tǒng)的控制模塊均安裝在 86 盒內(nèi)，可靈活部署在網(wǎng)孔板的任意位置，方便師生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)完成施工。

4 總結(jié)

本文介紹了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)中模擬了智能家居中的部分場(chǎng)景，并在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中做了大量的模擬測(cè)試，程序運(yùn)行良好。總之，進(jìn)行基于 ZigBee 技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，有利于提升基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)在實(shí)際中的推廣應(yīng)用，具有積極作用和價(jià)值意義。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

江進(jìn)（1981-），男，江蘇省句容市人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系教師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)與智能家居范文第2篇

[關(guān)鍵詞]物理網(wǎng) 智能家居 應(yīng)用現(xiàn)狀 開(kāi)發(fā)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）16-0249-01

傳感器技術(shù)的逐步應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面拓展，外加性能優(yōu)良的傳感器的大力應(yīng)用，使得智能感知有所實(shí)現(xiàn)。無(wú)論是家居系統(tǒng)產(chǎn)品，還是網(wǎng)絡(luò)概念家居均表明智能家居取得了一定的成效。因此，本文將依托物聯(lián)網(wǎng)，重點(diǎn)探討智能家居開(kāi)發(fā)問(wèn)題，不斷增強(qiáng)家居功能，達(dá)到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

一、物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)形成于研究人員在不同領(lǐng)域的探索成果的匯總，研究人員在普適計(jì)算機(jī)方面開(kāi)展的探索活動(dòng)是物聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題的根本原因。各個(gè)學(xué)者面向物聯(lián)網(wǎng)給出了不同的定義，其中歐洲項(xiàng)目組認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是商業(yè)和信息交流之間的參與者，可促進(jìn)社會(huì)的前進(jìn)，是可有效互動(dòng)、和外部環(huán)境發(fā)生交換獲取的信息數(shù)據(jù)，免受人為干預(yù)，能夠自發(fā)做出某些行為，提供所需服務(wù)，可精準(zhǔn)展現(xiàn)和作用真實(shí)生活的某些事件。但RFID項(xiàng)目組將物聯(lián)網(wǎng)看作形成于標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議之上，通過(guò)具備位移地址對(duì)應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)物體組建的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)能夠劃分成不同的層次，其核心技術(shù)為射頻識(shí)別以及納米技術(shù)等。

二、智能家居概述

智能家居系統(tǒng)主要包含內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)以及網(wǎng)關(guān)這三個(gè)部分。對(duì)于內(nèi)網(wǎng)主要是在家電及其余設(shè)施之間建立聯(lián)系，屬于局域網(wǎng)，而外網(wǎng)通常為小區(qū)局域網(wǎng)，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。對(duì)于網(wǎng)關(guān)主要聯(lián)系內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)，達(dá)到外網(wǎng)對(duì)內(nèi)網(wǎng)的全面控制。

當(dāng)下智能家居系統(tǒng)通常具備下述功能：其一，燈光智能控制。參照室內(nèi)光線強(qiáng)度合理調(diào)整照明設(shè)備開(kāi)光，進(jìn)而讓室內(nèi)光線處于理想狀態(tài)；其二，家電智能控制。圍繞家電實(shí)施自動(dòng)控制，可參照室內(nèi)溫度合理開(kāi)關(guān)空調(diào)；其三，智能安防功能?，F(xiàn)有家庭安防系統(tǒng)具備火警異常情況監(jiān)控功能，如果出現(xiàn)異常，則安防系統(tǒng)便即發(fā)出警示，通過(guò)緊急處理將損失減小到最低程度。

另外，也涉及家居設(shè)線系統(tǒng)等內(nèi)容。因在技術(shù)水平與經(jīng)濟(jì)成本等內(nèi)容上存在制約，現(xiàn)下并未研制出成熟的家居系統(tǒng)，然而借助無(wú)線傳感器自身突出的擴(kuò)展能力，當(dāng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)提前保留擴(kuò)展接口，即便要增設(shè)設(shè)備或優(yōu)化技術(shù)也無(wú)需面向現(xiàn)有系統(tǒng)開(kāi)展改造調(diào)整活動(dòng)，只要經(jīng)由FIRMWARE升級(jí)，利用節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充便能夠達(dá)到系統(tǒng)升級(jí)的目的。

三、物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前的應(yīng)用情況

現(xiàn)階段，對(duì)智能家居而言，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一般表現(xiàn)在家庭自動(dòng)化以及安防系統(tǒng)等內(nèi)容中。家庭自動(dòng)化主要指代面向傳統(tǒng)家用電器裝設(shè)傳感器，配置執(zhí)行器，轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芗译?，是傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)和外部網(wǎng)絡(luò)形成互聯(lián)，讓用戶能夠面向家電實(shí)施遠(yuǎn)程操作。而安防系統(tǒng)主要指代針對(duì)住宅設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)，以此來(lái)監(jiān)控火警等異常狀況，如果出現(xiàn)意外，上述節(jié)點(diǎn)便把危險(xiǎn)信息傳輸至終端，第一時(shí)間警報(bào)，進(jìn)而能夠馬上處理險(xiǎn)情，以免進(jìn)一步擴(kuò)大。

四、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居開(kāi)發(fā)

形成于互聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居具體包含居住環(huán)境體會(huì)和互動(dòng)、相關(guān)數(shù)據(jù)傳送以及應(yīng)用服務(wù)層。其中居住環(huán)境體會(huì)和互動(dòng)指代把所有的傳感器構(gòu)建連接，以此來(lái)提供贏得居住環(huán)境主要物理信息與居民基本生活狀態(tài)等項(xiàng)目。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸送可實(shí)現(xiàn)居住環(huán)境狀態(tài)與居民信息的有效傳輸。而應(yīng)用服務(wù)層可依照收集的數(shù)據(jù)達(dá)到自主支配家居設(shè)備這一目的。

（一）整體設(shè)計(jì)

1.智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

家庭智能網(wǎng)關(guān)在智能家居設(shè)計(jì)活動(dòng)中占據(jù)著核心位置，可采集并整合各個(gè)網(wǎng)段的信息。從內(nèi)部家居網(wǎng)絡(luò)層面而言，其和ZigBee協(xié)調(diào)器緊密相連，且為住宅信息的基本出口；從外部網(wǎng)絡(luò)層面而言，其和互聯(lián)網(wǎng)緊密相連，它為遠(yuǎn)程操作指令連進(jìn)家庭內(nèi)部網(wǎng)的末尾工序。因內(nèi)部及外部信息均借助家庭智能網(wǎng)關(guān)完成傳輸，由此可知，該設(shè)計(jì)可提升智能家居的可靠性和安全性；

2.網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)

形成于物聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)傳輸主要負(fù)責(zé)管理每一個(gè)住宅設(shè)備自身的網(wǎng)絡(luò)信息傳送，且具備遠(yuǎn)距離控制平臺(tái)的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)主要涵蓋家庭智能網(wǎng)關(guān)以及控制中心等多項(xiàng)內(nèi)容，其中傳輸?shù)男畔?qiáng)調(diào)控制與數(shù)據(jù)信息，具體存在有線及無(wú)線傳輸類型。比較有線及無(wú)線傳輸發(fā)現(xiàn)，無(wú)線傳輸更容易管理，由此可知，無(wú)線傳輸將更為常用；

3.感知層設(shè)計(jì)

依托ZigBee節(jié)點(diǎn)構(gòu)建形成的ZigBee主要分布在感知層中。其內(nèi)部的傳感器可借助ZigBee節(jié)點(diǎn)把居住環(huán)境信息發(fā)送至智能網(wǎng)關(guān)，同時(shí)，應(yīng)用層自身的指令信息可借助ZigBee節(jié)點(diǎn)傳達(dá)給執(zhí)行設(shè)備，進(jìn)而完成預(yù)定操作。借助一系列傳輸，達(dá)到底層ZigBee節(jié)點(diǎn)的有效連通；

4.應(yīng)用層設(shè)計(jì)

應(yīng)用層設(shè)計(jì)在智能家居設(shè)計(jì)活動(dòng)中占據(jù)著重要位置，當(dāng)下的智能家居，其應(yīng)用層設(shè)計(jì)以家居安防監(jiān)管、家庭信息規(guī)劃、家庭信息加工和家庭環(huán)境監(jiān)控。

（二）硬件設(shè)計(jì)

具體分部如圖-1，形成于物聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居，其硬件設(shè)計(jì)一般把節(jié)能看作重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行探究。局域網(wǎng)自身的微處理元件及通信設(shè)備選取關(guān)乎智能家居系統(tǒng)實(shí)際功耗與具體的傳輸效率，且末端節(jié)點(diǎn)的可靠性及工作效率關(guān)乎著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)步工作時(shí)間與安全性。因此，形成于物聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居自身的硬件設(shè)計(jì)需重視微處理元件以及通信方式自身的節(jié)能設(shè)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)：

我國(guó)在智能家居中的起步較晚，然而因生活水平的不斷提升，人們?cè)诩揖迎h(huán)境方面提出了嚴(yán)格的要求，通過(guò)國(guó)家政策的支撐，智能家居的探索越來(lái)越頻繁。一些大企業(yè)更是爭(zhēng)相推廣、大力宣傳智能家居，部分通信商甚至把物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)看作主要發(fā)展方向，這為智能家居的提升與發(fā)展創(chuàng)造了難得的契機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]宣航.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J].電源技術(shù)，2015，（4）：836-837.

[4]呂顯朋，劉彥隆，王相國(guó)等.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2015，37（24）：43-48.

[5]趙勇.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016，（4）：162，165.

作者簡(jiǎn)介：

物聯(lián)網(wǎng)與智能家居范文第3篇

關(guān)鍵詞：ZigBee；嵌入式；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TN92-34

進(jìn)入21世紀(jì)后，數(shù)字化技術(shù)發(fā)展迅猛并滲透到各個(gè)領(lǐng)域，將安防設(shè)備、家用電器與通訊設(shè)備等各自獨(dú)立的設(shè)備功能綜合為一體，而形成了住宅自動(dòng)化概念簡(jiǎn)稱智能家居。普通的家居系統(tǒng)由于當(dāng)前技術(shù)的限制，管理缺乏智能化，家庭布線復(fù)雜，后期的改裝和安裝成本都偏高，系統(tǒng)的升級(jí)麻煩，系統(tǒng)的工作效率低下。而智能家居系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)可以克服傳統(tǒng)的家居系統(tǒng)的系統(tǒng)缺陷。通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)的方式，將家庭內(nèi)部設(shè)備與中央控制器智能結(jié)合，無(wú)須考慮繁瑣的布線約束，降低安裝成本的同時(shí)也提高了家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性。

1 智能家居系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.1 智能家居的系統(tǒng)需求分析

目前我國(guó)的智能家居行業(yè)發(fā)展還處于興起階段，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以參照。智能家居的系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般要依據(jù)用戶的需求和家居環(huán)境進(jìn)行差別式設(shè)計(jì)，滿足不同用戶的需求。智能家居系統(tǒng)需要滿足以下基本要求：1、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。無(wú)線數(shù)據(jù)的信息傳輸必須保證安全可靠，才能使中央控制中心對(duì)內(nèi)完成對(duì)其它家居模塊的信息處理，對(duì)外向用戶端傳輸數(shù)據(jù)或接受指令。2、無(wú)線的信息傳輸。智能家居系統(tǒng)的安裝，考慮到不影響整體家居的美觀，施工便捷，需采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。3、成本低廉。智能家居系統(tǒng)要推廣普及，就要考慮普通消費(fèi)者的實(shí)際消費(fèi)能力。所以系統(tǒng)選擇的技術(shù)和硬件選型，應(yīng)在消費(fèi)者的承受范圍之內(nèi)。4、整體功能系統(tǒng)集成。整體功能系統(tǒng)的集成，是將上述的功能都集中在系統(tǒng)的中央控制平臺(tái)上管理，包括家中狀態(tài)的查詢，設(shè)備的管理。通過(guò)中央控制平成對(duì)各個(gè)分散功能的集中管理。

1.2 智能家居功能結(jié)構(gòu)

在智能家居系統(tǒng)中，中央平臺(tái)控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心。智能家居系統(tǒng)可以理解為以家庭中央控制器為基礎(chǔ)，通過(guò)其對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)發(fā)和管理的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的人性化及智能化功能。智能家居系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)模型如圖1所示：

圖1 智能家居網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)模型

在智能家居的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)中，中央控制器通過(guò)無(wú)線的ZigBee、WiFi網(wǎng)絡(luò)或者其它的通信方式，完成對(duì)燈光，安防和家居環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的交互信息連接。用戶可以通過(guò)中央控制器，完成對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)采集?？刂浦行倪€需要有統(tǒng)一的家電聯(lián)網(wǎng)接口，完成家電設(shè)備的組網(wǎng)，這樣用戶可以通過(guò)智能手機(jī)、電腦，完成對(duì)家中電飯煲、空調(diào)、加濕器等電器的狀態(tài)查詢和控制。

2 智能家居系統(tǒng)子網(wǎng)設(shè)計(jì)

2.1 基于ZigBee技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡(luò)組建

在ZigBee技術(shù)組建的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的設(shè)備都有個(gè)64位的IEEE長(zhǎng)地址和一個(gè)16位的網(wǎng)絡(luò)短地址。長(zhǎng)地址是由設(shè)備生產(chǎn)廠商，在設(shè)備出廠前就設(shè)定好的，是其在全球設(shè)備識(shí)別的唯一地址。而在一般的個(gè)域網(wǎng)組建中，為了使用方便，是以短地址作為其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)建立過(guò)程如圖2所示。

2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建

ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的組建和維護(hù)，也對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)接受和轉(zhuǎn)發(fā)。協(xié)調(diào)器上電工作后回自動(dòng)掃描DEFAULT_CHANLIST指定的通道，在其上建立起網(wǎng)絡(luò)。若ZDAPP_CONFIG_PAN_ID被定義為0xFFFF，則協(xié)調(diào)器將會(huì)依據(jù)自身的IEEE地址建立一個(gè)隨機(jī)的PANID；否則協(xié)調(diào)器建立的網(wǎng)絡(luò)的PANID將由ZDAPP_CONFIG_PAN_ID來(lái)指定。網(wǎng)絡(luò)建立成功后，協(xié)調(diào)器查詢周圍是否有其他節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)加入，若有其他節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，則由協(xié)調(diào)器為該設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)地址等信息。當(dāng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)建立成功后，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備之間就可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和信息的共享了。

3 智能家居系統(tǒng)部分模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 中央控制器人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)

在ARM-Linux系統(tǒng)下，利用QT圖形用戶開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件模塊的控制和傳感器數(shù)據(jù)采集的人機(jī)交互界面程序設(shè)計(jì)。

（1）人機(jī)交互界面的軟件設(shè)計(jì)

通過(guò)測(cè)試，用戶可以通過(guò)觸摸屏控制各個(gè)傳感器的開(kāi)關(guān)，并可以查看其狀態(tài)。

中央控制器主要可以實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，中央控制器主要通過(guò)各個(gè)ZigBee模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的控制和信息采集。（2）通過(guò)QT強(qiáng)大的跨平臺(tái)圖形界面開(kāi)發(fā)框架，在中央控制器上實(shí)現(xiàn)圖形界面的觸摸操作，便于用戶體驗(yàn)。

4 結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)與智能家居范文第4篇

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能家居的核心技術(shù)支撐，智能家居是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家庭中的應(yīng)用體現(xiàn)。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)高速發(fā)展融合的背景下，智能家居作為具有巨大市場(chǎng)潛力的新興產(chǎn)業(yè)，無(wú)論是IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商均把它視為新的增長(zhǎng)爆發(fā)點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用來(lái)說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用對(duì)智能家居系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步、功能擴(kuò)展、服務(wù)、達(dá)到滿足人們對(duì)安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求的作用。

關(guān)鍵詞 ：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能家居；應(yīng)用

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)的英文描述為“The Internet ofthings”，即“物——物相連的互聯(lián)網(wǎng)”[1][2]。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)，它在傳統(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)的概念在1999 年被提出，是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等構(gòu)造出的一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。2005 年11 月17 日國(guó)際電信聯(lián)盟《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，重新提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念[3]，并對(duì)其進(jìn)行了擴(kuò)展，不僅局限于RFID技術(shù)。2009年1月28日，IBM 首次提出“智慧地球”的概念。隨后，美國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。此外，歐洲、韓國(guó)、日本等國(guó)家也把物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為振興國(guó)家經(jīng)濟(jì)的一個(gè)核心產(chǎn)業(yè)[4]。2009年8月，溫總理提出了“感知中國(guó)”的概念，自此物聯(lián)網(wǎng)被列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，在中國(guó)受到了極大的關(guān)注[5]。

物聯(lián)網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)及通信技術(shù)日趨成熟的條件下出現(xiàn)的，它是一種體現(xiàn)物與物之間新型關(guān)系，將所有物品通過(guò)射頻識(shí)別、二維碼、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等智能感知技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，的具有智能化識(shí)別、控制與管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中可能涉及多種信息傳感設(shè)備，比如射頻識(shí)別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應(yīng)裝置、各種傳感器等。

物聯(lián)網(wǎng)從產(chǎn)生之初到現(xiàn)在，已經(jīng)被應(yīng)用到眾多領(lǐng)域，如智能交通、智能消防、工業(yè)檢測(cè)、老人護(hù)理、食品溯源和情報(bào)搜集等。毫無(wú)疑問(wèn)，物聯(lián)網(wǎng)也將對(duì)智能家居領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響?；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。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念，目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但是綜合來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)是一種實(shí)現(xiàn)物-物相連的智能網(wǎng)絡(luò)，它主要依賴于智能感知技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、遙感技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)[5]等，是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。物聯(lián)網(wǎng)從產(chǎn)生之初到現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用在越來(lái)越多的領(lǐng)域，如物流、交通、產(chǎn)品安全監(jiān)測(cè)、路燈管理、智能電力[6]、醫(yī)療[7]等。智能家電與智能家庭的發(fā)展，用戶新增的需求，使廣大廠商和研究人員發(fā)現(xiàn)，智能家居也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域。[8]IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商正在進(jìn)行此方面的研究，也逐漸推出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得家電在智能化控制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了商品與設(shè)備的關(guān)聯(lián)及設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)，展現(xiàn)出了一種更加智能化的便捷、健康、環(huán)保的家居場(chǎng)景。

二、智能家居系統(tǒng)概述

目前，智能家居系統(tǒng)沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義或者概念，百度百科的解釋是：“智能家居（英文：smart home, home automation）是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將與家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)。能提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境?！?/p>

2012年4月5日中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)智能化委員會(huì)《智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品分類指導(dǎo)手冊(cè)》把智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品共分為二十個(gè)分類包含了：控制主機(jī)（集中控制器）、智能照明系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、家庭背景音樂(lè)、家庭影院系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、防盜報(bào)警、電鎖門禁、智能遮陽(yáng)（電動(dòng)窗簾）、暖通空調(diào)系統(tǒng)、太陽(yáng)能與節(jié)能設(shè)備、自動(dòng)抄表、智能家居軟件、家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)、廚衛(wèi)電視系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)與健康監(jiān)測(cè)、花草自動(dòng)澆灌、寵物照看與動(dòng)物管制。

由此可知，智能家居是一個(gè)系統(tǒng)的概念，融合了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)（有線、無(wú)線）、智能家電技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等技術(shù)，將家庭平臺(tái)上與信息相關(guān)的信息設(shè)備、智能家電和家庭安保裝置，通過(guò)綜合布線技術(shù)連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。這些功能都是通過(guò)智能家居系統(tǒng)中的家庭網(wǎng)絡(luò)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)家庭總線系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能、并和住宅以外的外部世界相通連。智能家居系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理家中設(shè)備，來(lái)創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)、高效、舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保的居住生活環(huán)境空間。[9]

筆者認(rèn)為智能家居強(qiáng)調(diào)的是整體的環(huán)境，包括健康環(huán)境、人機(jī)互動(dòng)的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的環(huán)境，以用戶體驗(yàn)為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造。

健康的環(huán)境包含舒適的溫度、優(yōu)質(zhì)的空氣、適宜的水溫等；人機(jī)互動(dòng)的環(huán)境主要指智能化的體驗(yàn)、便捷的人機(jī)互動(dòng)的界面和高集成度的人工智能應(yīng)用；安全的環(huán)境包括家庭安防監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自身的安全；經(jīng)濟(jì)的環(huán)境主要體現(xiàn)在系統(tǒng)本身的經(jīng)濟(jì)合理（如系統(tǒng)價(jià)格）及家庭應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)合理（如節(jié)水、節(jié)電、擴(kuò)展方便）。

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 是專門針對(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、ZWave、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)。[8] 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。ZigBee ZigBee 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、門鎖、安全傳感器、家電和遠(yuǎn)程控制。[10]

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。

四、國(guó)內(nèi)智能家居的現(xiàn)狀和問(wèn)題

智能家居在中國(guó)經(jīng)歷了近6 年的起步階段，發(fā)展速度緩慢，主要是因?yàn)闆](méi)有投入大量的資金，開(kāi)發(fā)技術(shù)短期內(nèi)也不成熟。[9]目前整個(gè)智能家居行業(yè)發(fā)展主要的成果還是反映在智能化的攝像頭、電視、電冰箱、傳感器、手機(jī)、空調(diào)、醫(yī)療設(shè)備、穿戴設(shè)備等一系列終端產(chǎn)品，及一些分散的智能家庭控制子系統(tǒng)的研究上，比如，三表抄送系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)等。以“智能家居”系統(tǒng)作為產(chǎn)品目前仍沒(méi)有在市場(chǎng)上大規(guī)模出現(xiàn)，基本停留在概念階段。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟，不斷融入智能家居，其內(nèi)容發(fā)展越來(lái)越豐富，想象空間越來(lái)越大。但由于早期開(kāi)發(fā)技術(shù)的不成熟，智能家居發(fā)展至今仍沒(méi)有普及，在技術(shù)、需求、經(jīng)濟(jì)適用性等方面仍有諸多的問(wèn)題有待解決。

1．技術(shù)層面

如上文所述，由于穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、可拓展性等原因，當(dāng)前無(wú)論有線技術(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)，處于百家爭(zhēng)鳴的階段。由于沒(méi)有開(kāi)放的協(xié)議、統(tǒng)一的接口和數(shù)據(jù)庫(kù)，使得技術(shù)協(xié)調(diào)和系統(tǒng)整合比較困難。各設(shè)備之間、子系統(tǒng)之間難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通和互操作，使得各個(gè)子系統(tǒng)之間形成“信息孤島”，且兼容性和可拓展性較差，難以實(shí)現(xiàn)真正智能化，也給系統(tǒng)集成商、服務(wù)運(yùn)營(yíng)商和客戶使用帶來(lái)困擾。

筆者認(rèn)為，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)高速發(fā)展融合背景下，智能家居作為具有巨大市場(chǎng)潛力的新興產(chǎn)業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)無(wú)論IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，還是服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商均把它視為新的增長(zhǎng)爆發(fā)點(diǎn)。在巨大的市場(chǎng)利益驅(qū)動(dòng)下，各種技術(shù)創(chuàng)新、改良都向著好的方向發(fā)展。但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立、接口的統(tǒng)一，需要一個(gè)適應(yīng)淘汰的過(guò)程。它無(wú)法由哪個(gè)組織或部門單獨(dú)完成，需要在市場(chǎng)競(jìng)合過(guò)程中由相關(guān)企業(yè)、科研院所、相關(guān)協(xié)會(huì)等組織在用戶的認(rèn)可下共同努力實(shí)現(xiàn)。

2．需求和經(jīng)濟(jì)適用層面

目前，智能家居產(chǎn)品在滿足用戶需求和經(jīng)濟(jì)適用方面存在的主要問(wèn)題是，產(chǎn)品較為單一（受技術(shù)等原因限制）且價(jià)格高昂。筆者認(rèn)為任何產(chǎn)品成功最核心的原因，是建立在滿足客戶需求的基礎(chǔ)之上。對(duì)于智能家居而言，客戶的需求具有多樣性、時(shí)效性、經(jīng)濟(jì)合理性等特點(diǎn)。如前文所述，智能家居強(qiáng)調(diào)的是整體的環(huán)境，包括健康環(huán)境、人機(jī)互動(dòng)的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的環(huán)境，以用戶體驗(yàn)為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造。要滿足上述需求，智能家居產(chǎn)品在技術(shù)滿足的前提下，要能夠做到解決方案多樣化、系統(tǒng)擴(kuò)展便利化、用戶體驗(yàn)簡(jiǎn)單化、產(chǎn)品成本最低化。解決方案多樣化與系統(tǒng)擴(kuò)展便利化是指，系統(tǒng)方案靈活多樣，既可以提供整體解決方案，也可以分部、分步提供。從客戶角度來(lái)說(shuō)，最好能夠與不同品牌的系統(tǒng)解決方案兼容?？蛻艚?jīng)過(guò)初步體驗(yàn)后能有更大的選擇空間，同時(shí)在增加新系統(tǒng)或改良現(xiàn)有系統(tǒng)時(shí)不會(huì)給客戶造成過(guò)多不便。用戶體驗(yàn)簡(jiǎn)單化是指產(chǎn)品的控制界面或人機(jī)交互界面應(yīng)想用戶所想，盡可能的“傻瓜”與智能，盡最大可能的從用戶角度出發(fā)。產(chǎn)品成本最低化是指在保證質(zhì)量和功能完整性的前提下，盡可能降低生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)成本，在合理的利潤(rùn)空間下投放市場(chǎng)。否則完美但溢價(jià)過(guò)高的產(chǎn)品是很難得到用戶認(rèn)同的。

五、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用的簡(jiǎn)要分析認(rèn)為，智能家居強(qiáng)調(diào)的是整體的環(huán)境，包括健康環(huán)境、人機(jī)互動(dòng)的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的環(huán)境，以用戶體驗(yàn)為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居需要從技術(shù)層面、滿足用戶需求和經(jīng)濟(jì)適用改善提高著手。技術(shù)層面的提高目前主要需要完成標(biāo)準(zhǔn)的建立和接口的統(tǒng)一，在市場(chǎng)競(jìng)合的過(guò)程中由相關(guān)企業(yè)、科研院所、相關(guān)協(xié)會(huì)等組織在用戶的認(rèn)可下共同努力實(shí)現(xiàn)。需求和經(jīng)濟(jì)適用層面，需要企業(yè)在以用戶體驗(yàn)為核心的基礎(chǔ)上不斷努力提高。使物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用在智能家居系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步、功能擴(kuò)展、服務(wù)方面，最終達(dá)到滿足人們對(duì)安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。

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物聯(lián)網(wǎng)與智能家居范文第5篇

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 標(biāo)準(zhǔn)化 無(wú)線通信技術(shù)

1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

我國(guó)政府對(duì)智能家居產(chǎn)業(yè)的重視程度逐步提高,工業(yè)和信息化部、發(fā)展和改革委員會(huì)、科技部已將家庭網(wǎng)絡(luò)列為未來(lái)中國(guó)高新技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的重點(diǎn)方向之一。而早在政策升溫之前,國(guó)內(nèi)一些有產(chǎn)業(yè)前瞻性的企業(yè)已經(jīng)在家庭網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)等方面加大了投入力度,力圖在產(chǎn)業(yè)規(guī)?；罢碱I(lǐng)市場(chǎng)先機(jī)。智能家居關(guān)聯(lián)的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)眾多,而統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系可以理順關(guān)系,為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供規(guī)范和引導(dǎo),利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的互操作和產(chǎn)業(yè)規(guī)?；＝?jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,中國(guó)已經(jīng)在電子、通信、建筑業(yè)、家電等幾個(gè)領(lǐng)域出臺(tái)了首批結(jié)合中國(guó)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)需求的智能家居標(biāo)準(zhǔn)。

(1)電子信息領(lǐng)域

智能家居是傳統(tǒng)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力之一,它的應(yīng)用推廣是產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此,原國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部(現(xiàn)國(guó)家工業(yè)和信息化部)在家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域首當(dāng)其沖,先后組建了“信息產(chǎn)業(yè)部家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組”和“資源共享、協(xié)同服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)工作組(IGRS)”等兩個(gè)部直屬標(biāo)準(zhǔn)工作組,并成立了“數(shù)字電視接收設(shè)備與家庭網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)”工作組,該工作組以海爾集團(tuán)為組長(zhǎng)單位,其目的是制定家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn),共同開(kāi)發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。2004年7月26日,海爾集團(tuán)聯(lián)合其他六家致力于中國(guó)家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)發(fā)起組建了“e家佳聯(lián)盟”。這些組織聯(lián)盟單位在消費(fèi)電子和信息設(shè)備同時(shí)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)與標(biāo)準(zhǔn)研究,并于2005年了“信息產(chǎn)業(yè)部家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組” 、“資源共享、協(xié)同服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)工作組(IGRS)”、“e家佳聯(lián)盟”提出的標(biāo)準(zhǔn),列舉如下:

SJ/T11311-2005 《信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù) 第4部分:設(shè)備驗(yàn)證》;

SJ/T11313-2005 《家庭主網(wǎng)接口一致性測(cè)試規(guī)范》;

SJ/T11315-2005 《家庭控制子網(wǎng)接口一致性測(cè)試規(guī)范》;

SJ/T11316-2005 《家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及參考模型》。

基于上述標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所積極組織相關(guān)國(guó)內(nèi)企業(yè)在IEC/TC100提交了家庭多媒體網(wǎng)關(guān)規(guī)范(現(xiàn)已進(jìn)入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯(lián)系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)已進(jìn)入FCD或CD階段)。

國(guó)內(nèi)企業(yè)力圖通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的方式,實(shí)現(xiàn)中國(guó)自主技術(shù)的國(guó)際化,爭(zhēng)奪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制高點(diǎn),同時(shí)為自主標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的兼容和融合提供可操作的平臺(tái)。

(2)通信領(lǐng)域

在電信業(yè),智能家居可作為電信網(wǎng)絡(luò)的延伸,將高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)引入家庭內(nèi)部,構(gòu)建服務(wù)于電信業(yè)務(wù)的終端網(wǎng)絡(luò),有利于豐富電信業(yè)務(wù)模式,帶來(lái)更多的商業(yè)利潤(rùn),因此它被電信業(yè)當(dāng)作未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)業(yè)務(wù)之一。

2005年,中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組建了家庭網(wǎng)絡(luò)特別工作組,研究基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。原信息產(chǎn)業(yè)部于2006年頒布了首批2個(gè)標(biāo)準(zhǔn):

YD/T 1449.1-2006 《基于公用電信網(wǎng)的寬帶客戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求 第1部分:網(wǎng)關(guān)》;

YD/T 1448-2006 《基于公用電信網(wǎng)的寬帶客戶網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求》。

上述2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)初步解決了家庭網(wǎng)絡(luò)的電信網(wǎng)關(guān)與電信網(wǎng)絡(luò)的銜接問(wèn)題。

隨著3G的開(kāi)展,與第三代通信網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的IPv6也成為推動(dòng)智能家居發(fā)展的重要標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,目前,中國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)啟動(dòng)。首批列入標(biāo)準(zhǔn)制定的內(nèi)容包括IPv6基本協(xié)議、IPv6網(wǎng)絡(luò)總體要求、鄰居發(fā)現(xiàn)、無(wú)狀態(tài)地址配置、移動(dòng)IPv6、路由協(xié)議OSPF和BGP4等。以后將分批陸續(xù)制定相關(guān)的中國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)。3GPP已與IETF合作制定出與IPv6相關(guān)的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)作為3GPP的主要參加方之一,正提出與輕量級(jí)IPv6相關(guān)的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。

(3)建筑與社區(qū)信息化領(lǐng)域

據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)要求,2003年,國(guó)家建設(shè)部牽頭成立了《建筑及住宅社區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制委員會(huì),負(fù)責(zé)起草用于社區(qū)物業(yè)管理、建筑與家庭的安防、報(bào)警、三表等系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2006年頒布了由國(guó)家建設(shè)部制定的《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),包括四個(gè)子標(biāo)準(zhǔn):

GB/T 20299.1-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第1部分:系統(tǒng)通用要求》

GB/T 20299.2-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第2部分:檢測(cè)驗(yàn)收》

GB/T 20299.3-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第3部分:物業(yè)管理》

GB/T 20299.4-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第4部分:控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)用要求》

2008年4月,全國(guó)智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC426)”獲得國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的正式批復(fù)(國(guó)標(biāo)委綜合【2008】108號(hào))。其工作領(lǐng)域與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC205 WG3建筑物環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)委員會(huì)建筑物控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作組相關(guān)聯(lián),主要負(fù)責(zé)全國(guó)智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)工作,包括智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)制修訂,相關(guān)產(chǎn)品檢測(cè)、認(rèn)證等。2009年6月6日技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC426)正式成立,并在京召開(kāi)了成立暨第一次工作會(huì)議。技術(shù)委員會(huì)主要負(fù)責(zé)智能建筑物數(shù)字化系統(tǒng)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。

(4)家電行業(yè)

家電產(chǎn)業(yè)特別是傳統(tǒng)白色家電行業(yè)對(duì)于家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同樣存在自身需求。為了能夠?qū)⑼ㄐ朋w制落實(shí)到家電終端,在中國(guó)家用電器研究院于2006年成立了標(biāo)準(zhǔn)工作組,負(fù)責(zé)起草用于白色家電的網(wǎng)絡(luò)家電控制規(guī)范。

國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于2006年頒布了由中國(guó)家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網(wǎng)絡(luò)家電通用要求》。該標(biāo)準(zhǔn)解決了白色消費(fèi)電子產(chǎn)品中的網(wǎng)絡(luò)家電終端產(chǎn)品內(nèi)部與家庭網(wǎng)絡(luò)接口的技術(shù)要求,其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也部分支持了信息產(chǎn)業(yè)部頒布的家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(5)中國(guó)家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的未來(lái)走向

從已頒布的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)在家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中一直是一支重要的主導(dǎo)力量,電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度和活躍性使之有可能影響中國(guó)家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。通過(guò)幾年的推進(jìn),在完善已有技術(shù)體系的基礎(chǔ)上,電子信息領(lǐng)域率先提出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃,力圖促進(jìn)在更多的行業(yè)使用已有技術(shù)體制,推動(dòng)多行業(yè)共進(jìn)的局面。2007年12月,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)了由“信息產(chǎn)業(yè)部家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組”和“資源共享、協(xié)同服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)工作組(IGRS)”骨干單位提出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)計(jì)劃共19項(xiàng)(略)。

因電信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備、協(xié)議還需要不斷完善,尤其是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給智能家居帶來(lái)新的內(nèi)容,因此近期基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居還需要進(jìn)一步開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化工作。

2 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

智能家居的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還缺乏完整的體系,而且智能家居的不同環(huán)節(jié)都有多種標(biāo)準(zhǔn)共存,如家庭網(wǎng)絡(luò)、綜合布線、通信技術(shù)等方面都存在此類現(xiàn)象。

(1)家庭網(wǎng)絡(luò)

關(guān)于智能家居的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),目前主要集中在家庭網(wǎng)絡(luò)方面,家庭網(wǎng)絡(luò)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)目前是多種并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等協(xié)議。各家標(biāo)準(zhǔn)還存在需統(tǒng)一的問(wèn)題。

1998年5月,松下、索尼、夏普、東芝以及飛利浦等8家公司成立標(biāo)準(zhǔn)制訂團(tuán)體HAVi推動(dòng)協(xié)議會(huì),將電視機(jī)、錄像機(jī)以及大容量硬盤等視聽(tīng)家電通過(guò)IEEE1394接駁到網(wǎng)絡(luò)上,并通過(guò)各個(gè)家電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作以及收發(fā)動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的技術(shù),2000年1月份公布了該標(biāo)準(zhǔn)的正式版本1.0。

HomePlug是美國(guó)家庭插電聯(lián)盟(HomePlug Powerline Alliance)的電線通訊標(biāo)準(zhǔn)接口之一,該標(biāo)準(zhǔn)由近50家公司共同制定,現(xiàn)時(shí)版本為1.0,其技術(shù)規(guī)格可把多組設(shè)備透過(guò)供應(yīng)電源的電線互相聯(lián)系,而經(jīng)HomePlug認(rèn)證的產(chǎn)品可應(yīng)用在個(gè)人電腦或支援以太網(wǎng)、USB及802.11的設(shè)備。

HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭電話線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟的簡(jiǎn)稱,該聯(lián)盟是一個(gè)非盈利性組織,致力于協(xié)調(diào)采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一電話線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該聯(lián)盟在1998由11個(gè)公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多個(gè)公司加入,涉及的領(lǐng)域包括:網(wǎng)絡(luò)、電信、電腦硬件及其他電子工業(yè)。HomePNA接入方式是眾多家庭網(wǎng)絡(luò)接入方式競(jìng)爭(zhēng)方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被國(guó)際電聯(lián)(ITU-T)接受成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(G.9954)。

(2)綜合布線及總線技術(shù)

智能家居還涉及到綜合布線等技術(shù)內(nèi)容,在綜合布線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,ITU了G.hn通用標(biāo)準(zhǔn),涵蓋家庭電力線網(wǎng)絡(luò)、電話線和同軸電纜等基礎(chǔ)設(shè)施。此標(biāo)準(zhǔn)將允許每秒1GB的速度。而同軸電纜多媒體聯(lián)盟(MoCA)和HomePlug電力線聯(lián)盟也提出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),目前在此層面上的標(biāo)準(zhǔn)還缺乏統(tǒng)一。

現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)是智能家居中控制技術(shù)的重要應(yīng)用,具有數(shù)字處理和雙向高速通訊的能力,分散控制,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大且具有高度的穩(wěn)定性。目前世界上現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)有200多個(gè),有很多應(yīng)用于建筑物的總線技術(shù),它們中大多數(shù)是某個(gè)具體應(yīng)用的解決方案。當(dāng)前國(guó)際上具有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品有FF總線、PROFI 總線、LON總線、BAC net、CAN 總線、INTER 總線和CC Link總線等。在智能家居領(lǐng)域常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks為80年代美國(guó)Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark協(xié)會(huì)的推動(dòng),由于其技術(shù)的先進(jìn)性獲得廣泛支持,LonWorks總線已成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

(3)無(wú)線通信技術(shù)

智能家居環(huán)境下,涉及到無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)家居各個(gè)元素之間的互聯(lián)及互通,目前適于智能家居的技術(shù)主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多種方案。

802.11b技術(shù),是IEEE的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),目前802.11b、g標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完善,802.11n和UWB標(biāo)準(zhǔn)正在審定中。WLAN以其移動(dòng)性和便捷性受到各方的青睞,尤其是基于OFMA和MIMO技術(shù)的802.11n的出現(xiàn)使之成為大眾所期望的終極互聯(lián)技術(shù)。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)討論,802.11n的draft4.0已經(jīng)通過(guò),困擾11n的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題和互通問(wèn)題也有望得到徹底解決。802.11n技術(shù)能帶來(lái)高達(dá)600Mbps的理論帶寬以及更高的無(wú)線覆蓋能力,使得無(wú)線承載多媒體應(yīng)用,尤其是視頻媒體成為可能。當(dāng)然作為一種無(wú)線技術(shù),在家庭應(yīng)用時(shí)受限于功率以及家庭建筑的影響,仍然不可避免地存在覆蓋問(wèn)題以及在傳輸質(zhì)量上無(wú)法達(dá)到有線傳輸?shù)男Ч葐?wèn)題。

藍(lán)牙技術(shù)是一種廉價(jià)的、低功能的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),用戶可以控制10m之內(nèi)的藍(lán)牙設(shè)備。工作在2.4GHz頻段,數(shù)據(jù)速率為1Mbps。

HomeRF工作組是由美國(guó)家用射頻委員會(huì)于1997年成立的,其主要工作任務(wù)是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。它推出HomeRF的標(biāo)準(zhǔn)集成了語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳送技術(shù),工作頻段為10GHz,數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考慮訪問(wèn)控制和加密技術(shù)。HomeRF是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的綜合和改進(jìn):當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),采用IEEE 802.11規(guī)范中的TCP/IP傳輸協(xié)議;當(dāng)進(jìn)行語(yǔ)音通信時(shí),則采用數(shù)字增強(qiáng)型無(wú)繩通信標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)與802.11b不兼容,占據(jù)了與802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz頻率段,應(yīng)用范圍主要是在家庭網(wǎng)絡(luò)中使用。

M2M是智能家居結(jié)合移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信技術(shù),越來(lái)越受到電信運(yùn)營(yíng)商的重視,3GPP在M2M標(biāo)準(zhǔn)制定方面已經(jīng)開(kāi)展了大量工作,3GPP SA1工作組在2005年9月開(kāi)始就針對(duì)M2M進(jìn)行了研究,到2007年底完成了研究報(bào)告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月開(kāi)始了TS階段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作組在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC應(yīng)用遠(yuǎn)程管理的安全問(wèn)題,包括分析安全威脅以及定義安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要從整體架構(gòu)方面開(kāi)展包括SG13的USN網(wǎng)絡(luò)的需求和架構(gòu)設(shè)計(jì),ETSI M2M TC的M2M需求和功能架構(gòu)以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究報(bào)告的研究。

(4)智能建筑及多媒體

在智能建筑領(lǐng)域?qū)ｉT針對(duì)智能建筑的總線和通信協(xié)議,主要有美國(guó)的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。樓宇自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議BACnet由美國(guó)供熱、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)組織的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目委員會(huì)于1995年6月正式通過(guò)制定。標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并得到歐盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的承認(rèn),成為歐盟標(biāo)準(zhǔn)草案。2000年1月ISO/TC205委員會(huì)的15個(gè)國(guó)家(中國(guó)、法國(guó)、日本、英國(guó)、美國(guó)等)的代表一致通過(guò)決議,將BACnet作為“委員會(huì)草案”進(jìn)行廣泛評(píng)議,適當(dāng)修改后列為“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化草案”,最后成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)際電工委員會(huì)音頻、視頻、多媒體系統(tǒng)和設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)(IEC/TC100)與ITU等國(guó)際組織和廠商進(jìn)行聯(lián)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的內(nèi)容管理與維護(hù)、終端側(cè)的機(jī)頂盒(或多媒體終端)軟硬件設(shè)計(jì)、接口、人機(jī)交互界面等開(kāi)展合作,IEC/TC100針對(duì)網(wǎng)絡(luò)多媒體的標(biāo)準(zhǔn)化工作也在穩(wěn)步推進(jìn)。IEC/TC100的TA11(多媒體信息質(zhì)量,Quality of Multimedia Information)已開(kāi)展PWI61966第十部分網(wǎng)絡(luò)彩色圖像質(zhì)量評(píng)估和第11部分網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)估等標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒體國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中具有較大的影響力。

3 標(biāo)準(zhǔn)化小結(jié)及發(fā)展建議

物聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要部分,智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用得到政府的支持,由于智能家居和物聯(lián)網(wǎng)涉及的行業(yè)較為廣泛,各行業(yè)之間、用戶之間有較強(qiáng)的相對(duì)獨(dú)立性,使得基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居在現(xiàn)有的架構(gòu)下,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循,終端和網(wǎng)絡(luò)配合欠佳、重復(fù)開(kāi)發(fā)現(xiàn)象嚴(yán)重、行業(yè)用戶開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本居高不下、各類應(yīng)用無(wú)法有效管理、服務(wù)質(zhì)量無(wú)保證等問(wèn)題,這在一定程度上制約了智能家居的快速推廣和規(guī)?；l(fā)展。

智能家居系統(tǒng)的可集成性是建立在系統(tǒng)的開(kāi)放性基礎(chǔ)之上的,這就要求系統(tǒng)所采用的協(xié)議必須有廣泛的產(chǎn)品支持,單一廠商的子系統(tǒng)不能構(gòu)成智能家居系統(tǒng)。

關(guān)于智能家居的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,在國(guó)際上也沒(méi)有統(tǒng)一,目前也只是在個(gè)別領(lǐng)域方面有些規(guī)范。例如消費(fèi)電子產(chǎn)品的CEB行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、lonwork的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和EIB的低壓電氣的安裝標(biāo)準(zhǔn)等。國(guó)內(nèi)剛開(kāi)始是獨(dú)立功能的產(chǎn)品,所以在自成小體系中各有自定義的標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的變異)。家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)繁多,如UPNP、DLNA、UOPF、ECHONET、HomePNA、PLC等協(xié)議。在原信息產(chǎn)業(yè)部的主持下制定和了“e家佳”和IGRS兩個(gè)與智能家居有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),但也不完善。局域網(wǎng)絡(luò)(TCP/IP)和輕量級(jí)IPv6是未來(lái)的智能家居主要的通訊協(xié)議,與常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)基本統(tǒng)一。

當(dāng)前,由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前還難以統(tǒng)一,電信運(yùn)營(yíng)商、智能家居設(shè)備制造企業(yè)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)商、業(yè)務(wù)集成商、智能小區(qū)開(kāi)發(fā)商等一系列商家的配合還尚需時(shí)日;另一方面,用戶現(xiàn)階段也有不同的實(shí)際功能需求等因素。因此,對(duì)于分步實(shí)現(xiàn)、個(gè)體住宅,也不必等待統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可以先行一步。采用標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)并舉方式,更符合千差萬(wàn)別的市場(chǎng)實(shí)際,更有利于啟動(dòng)市場(chǎng)。

但在國(guó)家層面,從規(guī)范市場(chǎng)和可持續(xù)發(fā)展的角度,標(biāo)準(zhǔn)的制定至關(guān)重要,可以從以下幾個(gè)方面制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

智能家居傳感器終端接口標(biāo)準(zhǔn);

智能家居通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);

智能家居系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn);

智能家居集中控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);

智能家居業(yè)務(wù)提供平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

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