嵌入式技術(shù)推動(dòng)家居智能化發(fā)展

嵇敏

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人類的生活和工作方式也隨之改變，家居生活也逐漸變得自動(dòng)與智能?；诖?，文章闡述嵌入式技術(shù)的概念及特點(diǎn)，并對(duì)家居智能化存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，探討嵌入式技術(shù)如何推動(dòng)家居智能化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：嵌入式；技術(shù)；家居；智能化

引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、政策的引導(dǎo)，家居智能化受到越來(lái)越多的重視，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展深入及其技術(shù)的發(fā)展，一定程度上降低了家居智能化的成本，今后，嵌入式系統(tǒng)將取代傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，直接推動(dòng)家居智能化的發(fā)展。

1 智能家居存在的問(wèn)題

1.1 智能家居市場(chǎng)存在的問(wèn)題

智能家居在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有十多年的時(shí)間，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿κ志薮?；產(chǎn)品眾多，但還沒(méi)形成規(guī)?；纳a(chǎn)，缺乏規(guī)范、統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致碎片化現(xiàn)象嚴(yán)重，跨行業(yè)合作困難重重，這就導(dǎo)致部分中小智能家居企業(yè)使用自主標(biāo)準(zhǔn)各自進(jìn)行生產(chǎn)，沒(méi)有形成統(tǒng)一的家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的兼容性比較差，不容易集成。產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)還有待突破，市場(chǎng)的推廣力度不夠大，影響了智能化家居的普及與應(yīng)用。智能家居的應(yīng)用模式有待創(chuàng)新，智能化產(chǎn)品的穩(wěn)定性與可靠性有待提高，不能滿足人類對(duì)智能化家居的要求。最后，沒(méi)有形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，社會(huì)合作體系缺乏，這就限制了智能化家居的普及。

1.2 智能家居的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題

隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的普及，智能家居系統(tǒng)中難免會(huì)存在網(wǎng)絡(luò)漏洞，這也是威脅網(wǎng)絡(luò)安全的主要因素之一。在智能家居中，防火墻對(duì)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的攻擊與誤操作行為所能起到的作用不大，當(dāng)智能家居系統(tǒng)受到僵尸型網(wǎng)絡(luò)黑客的入侵后，會(huì)使用戶的主機(jī)受病毒程序感染，將不友善或者過(guò)失的信息上傳和發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)，容易造成智能家居用戶的個(gè)人信息被泄露，進(jìn)而影響用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全。

1.3 價(jià)格問(wèn)題

智能家居盡管能夠?yàn)橛脩籼峁┦孢m、安全、輕松、方便、高效、有序的現(xiàn)代化生活環(huán)境，但是一般用戶比較關(guān)心的是一套完整智能家居所需的費(fèi)用是多少，但是目前市場(chǎng)上，智能門(mén)鎖折合人民幣1200元左右，而完整的一套智能家居系統(tǒng)造價(jià)在七十萬(wàn)元人民幣左右，智能家居裝修的費(fèi)用在30-100萬(wàn)元人民幣左右，由此可見(jiàn)，智能家居的費(fèi)用并不便宜，不是一般的用戶所能夠負(fù)擔(dān)。

1.4 智能家居操作麻煩

智能家居融合了許多的系統(tǒng)，整體功能比較強(qiáng)大，但是操作起來(lái)比較復(fù)雜，有些系統(tǒng)，為了達(dá)到更好的功能效果，突出智能家居的科技含量，設(shè)計(jì)還是比較繁瑣，缺乏人性化，操作的難度比較大，除了一些比較新潮的年輕人之外，許多家庭的老人根本用不好或者干脆不愿意用這個(gè)智能家居系統(tǒng)。

2 嵌入式技術(shù)如何推動(dòng)智能家居智能化發(fā)展

2.1 嵌入式技術(shù)整體性能條件優(yōu)越

嵌入式系統(tǒng)是根據(jù)用戶的需求特定設(shè)計(jì)的，提高了嵌入式系統(tǒng)的低功耗和高集成度的特點(diǎn)，可裁剪性、弱交互性也是嵌入式系統(tǒng)比較突出的特點(diǎn)，其實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性、網(wǎng)絡(luò)功能也比較強(qiáng)，適用于智能家居應(yīng)用系統(tǒng)。傳統(tǒng)的設(shè)備需通過(guò)線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或交換，而嵌入式技術(shù)是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的，網(wǎng)絡(luò)性能應(yīng)用比較廣泛；具備有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)接口，能解決標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題，還使各個(gè)設(shè)備通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行連接，比較方便快捷，解決了設(shè)備方面的問(wèn)題。

嵌入式系統(tǒng)的成本和功耗比較低，可靠性和自動(dòng)化水平高，響應(yīng)的速度快，能夠滿足普通用戶的要求。主要是由于嵌入式系統(tǒng)采用的是分層設(shè)計(jì)，能夠方便地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)更新，也提高了代碼的利用效率，縮短了相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)周期，這就在一定程度上節(jié)約了開(kāi)發(fā)的成本，使智能化家居更具親民性。

2.2 嵌入式智能家居設(shè)置和控制方便

嵌入式技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化控制，一是提供的接口功能更加豐富，更有針對(duì)性，整體的體積功耗比較小；二是增強(qiáng)了智能家居系統(tǒng)的處理能力，使語(yǔ)音、圖像更加真實(shí)；三是嵌入式技術(shù)是根據(jù)系統(tǒng)定制進(jìn)行實(shí)時(shí)操作的，能夠?qū)⒂布Y源最大限度利用；四是嵌入式技術(shù)軟件采用的是分層對(duì)智能家居進(jìn)行維護(hù)、升級(jí)，有效提高代碼的利用效率。

家庭網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)的中央控制器，穩(wěn)定可靠的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，一直都是智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，也是難點(diǎn)所在。家庭網(wǎng)關(guān)連接網(wǎng)絡(luò)，功能復(fù)雜，類型多，因此必須要一個(gè)可長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行持續(xù)工作、穩(wěn)定性較好、整體功耗較低、自動(dòng)化程度高的家庭網(wǎng)關(guān)。將高性能嵌入式處理器和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)作為家庭網(wǎng)關(guān)，能為智能家居用戶解決這些難點(diǎn)問(wèn)題。在新形勢(shì)條件下，智能家居網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程控制主要有以太網(wǎng)技術(shù)接入與嵌入式技術(shù)兩種方式。網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)采用比較多的是OpenWrt，并將嵌入式Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)移植安裝進(jìn)去，將智能家居系統(tǒng)中的各個(gè)區(qū)域的控制器連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息交互，OpenWrt主要是負(fù)責(zé)對(duì)外部用戶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接入。

目前，OpenWrt是智能家居系統(tǒng)中的嵌入式操作系統(tǒng)，也是一個(gè)高度可拓展的模塊化的嵌入式Linux/GNU系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)功能非常的強(qiáng)大，是一個(gè)完整的高性能低成本嵌入式產(chǎn)品，非常適用于應(yīng)用到只能家居控制系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)上。

2.3 嵌入式技術(shù)能為家居提供更多的方式

近年來(lái)，短距離無(wú)線通訊技術(shù)快速發(fā)展，并在智能家居領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如紅外、ZigBee、射頻技術(shù)等。嵌入式接入方式能夠連接各種類型的家庭終端，并將這些家庭終端嵌入internet中，在這過(guò)程中，家庭網(wǎng)關(guān)主要是起到轉(zhuǎn)換的功能。

操作系統(tǒng)接入方式可以在智能家居中實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、遠(yuǎn)程控制；智能手機(jī)控制技術(shù)和移動(dòng)控制技術(shù)以及RF無(wú)線遙控技術(shù)是解決家庭與外部聯(lián)網(wǎng)的接入方式，短距離通信可以采用基于TinyOS無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能家居用戶可以利用電腦或者是移動(dòng)智能終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)管，使用瀏覽器實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備的控制、環(huán)境查詢或者是區(qū)域視頻監(jiān)控，也可以對(duì)家居設(shè)備進(jìn)行增加或者刪減管理操作。

如今的智能家居，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與ZigBee無(wú)線通訊技術(shù)相互配合的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)智能家居的許多功能。智能家居用戶可以通過(guò)手機(jī)對(duì)住宅的光照、溫濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行設(shè)置，能夠更好地調(diào)節(jié)人們的生活習(xí)慣，光纖智能家居接入系統(tǒng)能夠?yàn)榧彝ビ脩籼峁└鼮槭孢m方便的環(huán)境，一定程度上還能提高能源的利用效率，滿足現(xiàn)當(dāng)代節(jié)能減排的相關(guān)要求。

2.4 嵌入式技術(shù)在智能家居控制系統(tǒng)中的具體表現(xiàn)

嵌入式技術(shù)在智能家居控制系統(tǒng)中具體表現(xiàn)為綜合監(jiān)控家居電器、采集室內(nèi)環(huán)境的相關(guān)信息、自動(dòng)報(bào)警、遠(yuǎn)程控制、本地控制、安全防盜等六個(gè)方面。一是綜合監(jiān)督與控制家居電器主要是設(shè)置家居電器的相關(guān)工作參數(shù)，并對(duì)家居電器的工作狀態(tài)進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，達(dá)到控制家居電器開(kāi)關(guān)等目的；二是通嵌入式技術(shù)智能家居對(duì)家庭環(huán)境的溫度、煤氣、煙氣等指標(biāo)進(jìn)行采集檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)家居環(huán)境的異常情況，并進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警處理；三是智能家居可以檢測(cè)到陌生人進(jìn)行室內(nèi)，或者是檢測(cè)到陌生人強(qiáng)行開(kāi)啟居室的門(mén)窗進(jìn)行室內(nèi)，這時(shí)候自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警并及時(shí)告知用戶；四是居室主人可以通過(guò)手機(jī)短信或者互聯(lián)網(wǎng)控制家居電器的工作狀況，就算在外地不在本地的情況下，也可以對(duì)家具的環(huán)境實(shí)施遠(yuǎn)程的控制；五是智能家居系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算器或者家居電器自身的控能對(duì)家居電器進(jìn)行監(jiān)控與操作，在一天勞碌之后，可以在下班途中計(jì)算好時(shí)間，通過(guò)相關(guān)的智能操作，可以事先調(diào)整好家居的濕度、溫度，并進(jìn)行煮飯或者放熱水等操作指令，滿足用戶的需求。

3 結(jié)束語(yǔ)

智能家居作為一個(gè)新型的行業(yè)，是充滿人類智慧的控制系統(tǒng)，能夠?yàn)槿祟愄峁┤轿坏男畔⒔换スδ?，以進(jìn)一步優(yōu)化人類的生活方式與環(huán)境，而嵌入式技術(shù)能夠提高智能家居的安全性，節(jié)約各項(xiàng)能源資源，減少智能家居的成本，推動(dòng)智能家居親民化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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