王 鑫

（西京學(xué)院，陜西西安，710123）

物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)智能家居進(jìn)入應(yīng)用時(shí)代

王 鑫

（西京學(xué)院，陜西西安，710123）

將家電通過無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來的系統(tǒng)就是智能家居系統(tǒng)，其不僅能為人類提供一個(gè)更為舒適和安全的家居環(huán)境，而且還能減少生活能源的浪費(fèi)。本文概述了智能家居這一理念，并對智能家居系統(tǒng)今后的發(fā)展進(jìn)行了展望。

物聯(lián)網(wǎng)；組成結(jié)構(gòu)；智能家居

0 引言

UTBS公司在上世紀(jì)八十年代中期建設(shè)的都市大廈是全球首座智能建筑。都市大廈的電梯系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、防火系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)以及各種家電都通過計(jì)算機(jī)連成一個(gè)整體，大廈內(nèi)部安有各種通信設(shè)備、自動(dòng)辦公設(shè)備、交換機(jī)等，整座大廈的運(yùn)行十分靈活，并且運(yùn)行成本較低，用戶辦公更為便利、安全和舒適。都市大廈的建立是智能建筑發(fā)展史上具有里程碑意義的事件，是智能家居理念誕生的基礎(chǔ)。

智能家居系統(tǒng)在上個(gè)世紀(jì)八十年代末期得到了大規(guī)模的發(fā)展，出現(xiàn)很多智能家居系統(tǒng)，利用總線技術(shù)對家庭中安保裝置、通信裝置以及各種家電進(jìn)行統(tǒng)一管理。智能家居也被稱為是數(shù)碼家居或者是數(shù)碼家庭。

1 智能家居

利用控制技術(shù)、布線技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，集網(wǎng)路服務(wù)、安全防護(hù)和家電控制在內(nèi)的家庭住宅系統(tǒng)就稱為是智能家居系統(tǒng)。和傳統(tǒng)家居系統(tǒng)相比，在智能家居系統(tǒng)中，各種家用電器能夠和住戶進(jìn)行雙向的信息溝通和交流，為住戶提供一個(gè)更為舒適、安逸、便捷的居住空間，能夠降低生活能耗，減少生活污染的產(chǎn)生，屬于一種綠色家居技術(shù)

2 智能家居今后發(fā)展

隨著集成技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳媒技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，今后智能家居系統(tǒng)智能化水平將會(huì)得到很大程度的提高，系統(tǒng)集成化程度將會(huì)有很大的改善，為住戶提供更為便捷、舒適、安逸的居住環(huán)境，今后其發(fā)展方向?yàn)椋?/p>

2.1 具有更強(qiáng)的任務(wù)處理能力

傳統(tǒng)智能家居使用的任務(wù)處理器為單片機(jī)，只能夠完成一些簡單的控制任務(wù)、文字發(fā)布、圖片顯現(xiàn)、三表采集以及安全防護(hù)。今后智能家居系統(tǒng)處理器將使用多組單片機(jī)串聯(lián)，具有更為強(qiáng)大的圖片顯示功能和產(chǎn)品功能，人機(jī)交互性能更為優(yōu)良，操作界面更加符合用戶習(xí)慣，同時(shí)可以對顯示屏進(jìn)行觸摸控制，還具有樓宇通信功能。

2.2 具有更強(qiáng)的綜合性

傳統(tǒng)智能家居每一項(xiàng)功能都對應(yīng)著一種不同的子系統(tǒng)，因此智能家居系統(tǒng)制造成本較高，安裝較為復(fù)雜。今后智能家居系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向就是綜合性更強(qiáng)，在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)能夠完成遠(yuǎn)程控制、信息采集、照明控制、火情警示、安防警報(bào)等功能。這些功能的實(shí)現(xiàn)依靠于不同的模塊，但由同一個(gè)控制系統(tǒng)對這些模塊進(jìn)行控制，完成各種控制操作，住戶可以在不同的地點(diǎn)開啟或者是關(guān)閉各種家用電器，可以對家用電器的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督。

2.3 具有更高的數(shù)字化水平

和模擬信號(hào)相比，數(shù)字信號(hào)最大的優(yōu)點(diǎn)就是信息傳遞量更大，同時(shí)抗干擾能力更強(qiáng)，能夠在不同的工作環(huán)境中完成信號(hào)的傳遞，智能家居系統(tǒng)數(shù)字化水平提高表現(xiàn)為：

(1)利用以太網(wǎng)統(tǒng)一完成智能家居系統(tǒng)的抄表功能、門禁功能、對講功能、安防功能等，使智能家居系統(tǒng)安裝更為簡單便利，施工復(fù)雜度大大降低，信息傳輸速度有了很大程度的提高，信息傳輸保密性和可靠性更為優(yōu)良；

(2)顯示界面簡單大方，能夠?yàn)橛脩魩砀玫捏w驗(yàn)。

2.4 無線網(wǎng)絡(luò)成為智能家居系統(tǒng)的核心

傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)中各種家用電器信息交流和溝通的方式為有線網(wǎng)通信，例如電力線、以太網(wǎng)線以及電話線等，這種有線通信方式不僅安排不美觀，布線比較復(fù)雜，而且一旦智能家居系統(tǒng)出現(xiàn)新的家用電器或者是進(jìn)行家用電器的更換就需要重新進(jìn)行布線，擴(kuò)展性差。今后智能家居將使用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種家用電器的通信，這種通信方法優(yōu)點(diǎn)為：一是運(yùn)維工作容易開展；二是線路安放時(shí)間少；三是具有更為優(yōu)良的擴(kuò)展性；四是不用進(jìn)行布線設(shè)計(jì)。

3 智能家居系統(tǒng)構(gòu)成

各種家用電器、無線網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)、信號(hào)傳遞系統(tǒng)是智能家居系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分。分類標(biāo)準(zhǔn)不同，智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也就不同。

3.1 劃分標(biāo)準(zhǔn)為系統(tǒng)功能如果劃分標(biāo)準(zhǔn)為系統(tǒng)功能，那么智能家居系統(tǒng)包括以下三個(gè)模塊。

一是信息收集模塊，該模塊主要的作用就是進(jìn)行各種家用電器當(dāng)前運(yùn)行狀況的收集，并且將其反饋給戶主，戶主根據(jù)得到的家電運(yùn)行狀況決定是否進(jìn)行家電的開關(guān)狀態(tài)以及家電運(yùn)行參數(shù)調(diào)整。二是家電控制模塊，該模塊的主要作用就是對各種家電管理，調(diào)節(jié)家電運(yùn)行參數(shù)，家電控制模塊是信息收集模塊的應(yīng)用，信息收集模塊是家電控制模塊的基礎(chǔ)。三是安全警報(bào)模塊，該模塊主要的功能就是對家庭中用電狀況、用水狀況以及燃?xì)馐褂脿顩r進(jìn)行監(jiān)督和控制，一旦發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏或者是漏水、漏電現(xiàn)象就及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒房主及時(shí)采取動(dòng)作。

3.2 劃分標(biāo)準(zhǔn)為網(wǎng)絡(luò)層次

如果劃分標(biāo)準(zhǔn)為網(wǎng)絡(luò)層次，那么可以對智能家居系統(tǒng)進(jìn)行如下的劃分：一是信息采集模塊，該模塊主要的功能就是進(jìn)行信息的采集；二是指令執(zhí)行模塊，該模塊主要的功能就是根據(jù)戶主的指令產(chǎn)生對應(yīng)的動(dòng)作；三是信息傳遞模塊，該模塊的功能就是在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行相關(guān)信息的傳遞；四是事務(wù)處理模塊，該模塊主要根據(jù)采集信息的內(nèi)容以及戶主的要求對事物進(jìn)行處理；五是網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，該模塊主要的作用就是將事物處理模塊的結(jié)果傳遞給專門的動(dòng)作執(zhí)行設(shè)備；六是外部監(jiān)控模塊，該模塊的作用就是對各種設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行檢測。

在信息采集模塊中，主要使用的設(shè)備包括：一是聲音采集裝置；二是指紋采集裝置；三是醫(yī)療信息采集裝置；四是監(jiān)控鏡頭裝置；五是煤氣使用信息采集裝置；六是電量使用信息采集裝置；七是水量使用信息采集裝置；八是溫度、濕度、氣壓、光照強(qiáng)度采集裝置。

在指令執(zhí)行模塊中，主要使用的設(shè)備包括：一是門磁設(shè)備；二是照明設(shè)備和窗簾設(shè)備；三是電源開關(guān)設(shè)備；四是煤氣、水電開關(guān)；五是各種家電設(shè)備。例如電磁爐、微波爐、電加熱器等；五是溫度感應(yīng)設(shè)備等。在信息傳遞模塊中，使用的主要設(shè)備就是無線網(wǎng)卡或者是電話線等有線信息傳遞設(shè)備。在事務(wù)處理模塊中，使用的主要設(shè)備包括：一是遙控器和控制器設(shè)備；二是交換機(jī)和路由器等設(shè)備；三是網(wǎng)關(guān)設(shè)備；四是處理器設(shè)備；五是控制器設(shè)備。在網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊中，可以選擇的網(wǎng)絡(luò)模塊包括：一是供電網(wǎng)絡(luò)模塊；二是局域網(wǎng)絡(luò)模塊；三是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)模塊；四是固話網(wǎng)絡(luò)模塊；五是有線網(wǎng)絡(luò)模塊，這些模塊可以將家庭中煤氣使用情況、水電使用情況以及家庭成員的醫(yī)療狀況傳遞給外界，同時(shí)為家庭提供寬帶網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)以及電視網(wǎng)絡(luò)等服務(wù)。

在遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊中，使用的主要設(shè)備包括：一是固定電話；二是計(jì)算機(jī)；三是電腦；四是PDA設(shè)備；五是手機(jī)，這些設(shè)備的作用就是對家庭中各種電器運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且將監(jiān)控狀況反映給戶主，是智能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

[1]田莉.物聯(lián)網(wǎng)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用展望[J].通信與信息技術(shù)，2011.

[2]張永剛.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用[J]智能建筑與城市信息2012（28）.

Lead smart homes to the Internet of things era

Wang Xin
（Xijing University，Xi'an Shanxi，710123）

linking home appliances via a wireless network system is an intelligent home system, not only to provide a more comfortable and safe home environment, but also to reduce the waste of energy. This article provides an overview of the concept of intelligent home, and prospects for future development of smart home systems.

Internet; composition; smart home