摘要:物联网技术是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。智能家居(Smart Home),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、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效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,并实现环保节能的居住环境。相比普通家居,智能家居不但具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,还提供全方位的信息交互功能。本文介绍了当前制约智能家居发展的因素,分析了现有智能家居系统的主要功能,从智能家居的角度,介绍了物联网系统及相关技术,进而提出了家居物联网的系统框架,阐述了现阶段物联网技术在智能家居系统中的典型应用。最后,总结了物联网对智能家居行业发展的重要意义。
关键词:物联网 智能家居
随着20世纪电气技术、自动化技术的广泛应用,人们设想把这些技术用于改善居住环境,便诞生了智能家居的概念。1984年美国联合科技公司将这一概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的一座建筑,揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。物联网作为一个应用概念,把传统网络的概念扩展到为更为宽广的领域。这些新的应用深入人们生活的方方面面, 并为人类生产和生活带来诸多好处,例如在工业方面可以提升效率、降低成本、提高自动化率、环保节能、安全可靠。在生活方面,可以为人们提供更加方便快捷、灵活、 丰富多样、个性化的业务体验。从物联网在全球的发展情况看,其自身发展与社会整体信息发展水平以及人们的接受程度息息相关。从服务内容和服务对象角度,物联网可分为三大类:1.行业/企业应用;2.公共服务;3.大众服务。从应用的末端感知的核心技术角度,可分为三大类:1、基于传感器的应用;2、基于RFID的应用;3、基于M2M的应用。在我国,物联网的发展主要集中在电力、交通、金融、物流、石油、电梯等行业,近几年,在家居安防和环境保护中的应用也逐渐发展起来了。另外,由于中国城市居家养老、护理服务的潜在市场相当大,日后,物联网在健康医疗方面的应用也会越来越受到重视。
一.现状
目前,我国已将建设智能化小康示范小区列入国家重点发展方向。按照国家建设部计划,2010年60%以上的新房就具有一定的“智能型家居”功能。我国目前又高档收入家庭1400万,其他城镇家庭15600万。有数据显示,在2010年家庭市场传感网终端需求约达2500万户,按平均每户投资1000元计算,市场规模达250亿元。由以上数据可见,智能家居业务为中国通信运营商进一步挖掘家庭应用市场提供了增长的空间。下面我列举一下智能家居的具体应用场景:用户下班回家的路上即可用手机启动“下班”业务流程。将热水器和空调调节到预订的温度,并检测冰箱内的食物容量,如不足则通过网络下订单要求超市按照当天的菜谱送货。智能家居实际上是一个互联的生态系统,所有的设备都共同处于网络之中,并且与外部参与者成为一体。除了更为方便快捷的家居服务,智能家居还提供以下服务:1、智能计量:对能源消耗进行远程控制和管理;2、老人或残疾人的紧急按钮:当摁下的时候医院将收到报警;3、智能保险:保险公司调查家庭状况,自动为客户量身定做保险险种;4、智能设备:“可以说话”的设备在某些指标处于安全水准以下时发送警报;5、火警或医院连接:家庭防火器直接与消防局通信,救护数据也被实时传输到医院;6、防盗系统/远程控制:通过录像监管,注册系统进行远程监控,自动拉响警报。通过物联网而实现的以上服务内容若能成功落地,顺利开展,将在很大程度上提高人们日常生活的安全管控能力,改善居民生活水平。如果能够有效解决布设成本,特别是在一般家庭中的布设成本问题,物联网在智能家居领域的应用前景相当光明。
二.不足
- 智能家居的各子系统之间基本上是“信息”孤岛,还没有实现互联、互通和互操作。虽然存在很多标准,国际上比如UPNP、Zigbee联盟标准等,但是行业内一直都没有很好地遵循过。这反映出标准的制定者和使用者期望偏差较大,各子系统之间的信息阻隔使更多家庭服务成为空中楼阁。(2)当前智能家居的各子系统,从自动化的角度来说更多的是执行器。执行器的智能化执行,必须依靠对家庭的全面感知。感知设备的缺乏,严重影响了智能家居的智能化程度的提升,从而也就不能提供更多的服务。(3)目前的智能家居系统,自动执行的大多是简单的感知动作,缺乏对感知数据的进一步分析,缺乏人工智能的推理分析计算平台是造成这一结果的重要原因。近年来物联网技术不断进步、云计算技术逐步成熟,这些都为智能家居的发展提供新的契机。
现阶段,智能家居是指以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、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,构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。智能家居系统是实现智能家居功能的设施,主要包含8大子系统:家居照明控制子系统、家庭安防子系统、家庭环境控制子系统、背景音乐子系统、家庭娱乐子系统、家庭能量管理(三表抄送)子系统、家庭自动化子系统和家庭信息处理子系统。智能家居系统通常能提供以下服务:(1)始终在线的网络服务,与互联网随时相连,为在家办公提供了方便条件;(2)安全防范:智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄漏、紧急呼救的发生。一旦出现警情,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范;(3)家电的智能控制和远程控制,如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等;(4)交互式智能控制:可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能;通过各种主动式传感器(如温度、声音、动作等)实现智能家居的主动性动作响应;(5)环境自动控制:如家庭中央空调系统;(6)提供全方位的家庭娱乐:如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统;(7)现代化的厨卫环境:主要指整体厨房和整体卫浴;(8)家庭信息服务:管理家庭信息及与小区物业管理公司联系;(9)家庭理财服务:通过网络完成理财和消费服务;(10)自动维护功能:智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序,实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。
三.发展前景
“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家人认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。从以上内容中可以看到,物联网将是未来网络的一种发展趋势,作为其家庭应用分支,物联网在智能家居领域的应用前景非常光明,市场潜力巨大。作为一种产品,物联网智能家居服务以实现“智慧家居”为目标,以不同家庭的多元需求为导向,重点突出日常家居智能化、安全化和快捷化。在其发展初期,可以家庭安防、家庭关爱等为主要切入点,集众家之力发掘需求,培养用户使用习惯,培养物联网家庭市场,使得该领域的市场逐渐成熟起来。
四.参考文献
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