物联网与智能家居控制技术应用形式分析

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:鲁永业
[导读] 摘要:物联网在智能家居产业的应用是由其技术特点决定的,是家居理念的一种创新。
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        摘要:物联网在智能家居产业的应用是由其技术特点决定的,是家居理念的一种创新。物联网在智能家居控制系统中的应用尚处于初期阶段,智能家居是一个开放式、不设边界的产业,统一的标准规范是持续发展的基础,为不同用户提供差异化解决方案是赢得市场的关键。
        关键词:物联网;智能家居控制技术;应用形式
        引言
        物联网在智能家居产业的应用是由其技术特点决定的,是家居理念的一种创新。物联网在智能家居控制系统中的应用尚处于初期阶段,智能家居是一个开放式、不设边界的产业,统一的标准规范是持续发展的基础,为不同用户提供差异化解决方案是赢得市场的关键。
        1智能家居概念
        智能家居理念一经提出,便掀起了全球家居模式升级的热潮,该理念始于美国联合科技公司,主要是通过各种通信技术、传感技术等构架家居的智能化管理系统,不仅能够满足人们对居住的需求,还能够实现民众对网络通信、设备的智能化管理。
        智能家居系统实质上是一个家居信息数据的交互性平台,能够将家居使用的各种电子设备、系统以及信息进行交换与共享,主要有以下特征:(1)系统中的各个子系统均能够实现独立的运转,且子系统之间又存在密切的联系。(2)智能家居系统所使用的各种不同型号的设备、传输协议等均能够实现互相交换与共享。(3)系统的终端能够为各子系统提供操作界面,并可以储存各子系统的信息数据。(4)控制方式更加多元化,比如,用户可以通过遥控器、手机、电脑等终端对各种家居设备进行远程操作。
        2 物联网技术及其技术架构体系
        (1)感知层。感知层具有物理实体感知与识别、数据采集与信息获取功能,位于物联网架构的最底层。感知层的关键设备为传感器网关和各类传感器,应用较为普及的传感器有温/湿度传感器、二维码标签与读入设备、二氧化碳传感器、摄像头、RFID标签读写设备、M2M与GPS终端。物联网在智能家居控制系统中的应用需要大量不同类别与形式的传感器。
        (2)网络层。网络层执行各类感知信息的数据处理、分析与挖掘功能,建立在现有互联网络的基础上,对互联网络与通信网络进行重新整合,包括信息中心、云计算平台、物联网管理中心与专家系统。作为物联网中的数据传输链路,网络层需要一种全新的网络通信协议,以应对感知终端的多样性与复杂化趋势。
        (3)应用层。应用层是物联网的功能执行层,与行业技术实现对接,提供不同行业、用户与需求的差异化定制解决方案。基于不同服务平台和应用支持技术,服务于广泛智能应用,打造宜居的智能家居控制服务平台。
        3智能家居系统技术要求
        3.1网络传输技术
        网络传输技术的应用使得家居智能控制成为可能,是智能家居系统的基础部分,主要是为智能家居系统提供各种形式的互联网服务系统,包括控制中心、家庭网关以及家居设施等。其中,控制中心部分主要是用于接收用户发出的指令要求,实现对家居内各种电子设备的集成控制,根据用户的指令要求,各种家居设备在物联网技术的帮助下各自独立工作,满足用户的各种需求。家庭网关部分主要是将各种家居电子设备(空调、电视、冰箱、扫地机器人等)纳入控制网络,构建一个能够满足用户需求的远程控制平台,满足用户对家居设备的远程控制。
        3.2传感器技术
        传感技术是智能家居系统采集家居设备信息的重要手段。比如,常见的厨房安全监测就是借助各种类型的传感器,对煤气以及烟雾实时监控,确保厨房设备运行的安全性;房间温度传感器能够让用户在回到家之前通过系统检测室内温度,并按照用户自身的需求对室内温度进行调节。


        3.3信息处理技术
        构建智能家居系统的目的是满足人们对高品质生活的追求,就像现实公司中的人力资源管理部门一样,是为人服务的,无论是其所具有的辅助生活行为功能,还是对家居的安全防护等,均是为了满足用户的需求,而对用户行为的精准预测以及对用户实时状态的判断等也是智能家居系统的必备功能,实质是借助物联网技术中的图像识别技术—可视技术。智能家居系统可以通过图像识别技术实现对家居环境内的各种图像信息进行预处理与特征提取。
        4物联网技术在智能家居控制中的典型应用
        4.1 智能家居安防控制
        生活方式的改变,使家居生活由单一的居住属性向舒适、安全、健康、环保的智能化宜居空间转变,其中以安全为第一要务,家居安防控制的概念由此出现,并向着智能化的方向发展。智能家居安防建立了安防监控终端与报警设备的通信连接,对非法闯入者的非法行为和其他突发事件进行实时判别,并采取及时报警、抢救或其他有效处置措施。系统响应后,住户安防终端随机接收系统回馈的报警信号。
        4.2 家电与灯光智能控制
        住户房间建立家电控制系统,实现户内外远程控制,家用电器、控制阀门、照明系统、门锁等终端同时支持手动与无线遥控,住户的笔记本、平板电脑、智能手机可接入互联网络,实时查看各类设备状态并进行远控。
        以照明系统控制为例,安装了新型的LED或荧光灯节能光源,支持无线远控、网络控制、智能手机控制、计算机控制、电话远控、集中控制和定时控制等控制方式,基于电力线传输信号,遵循X-10通信协议,采用模块化设计提升了安装的便捷性与操作的灵活性。根据不同用户需求进行差异化设计,备选方案多样,可灵活组合,包括灯光光强调节、全开全灭功能、软启动、记忆功能、红外/无线遥控、集中控制、多点操控以及场景设置功能(居家模式、会客模式、就餐模式、影院模式、离家模式和睡眠模式)。
        4.3 综合能耗在线监控
        我国电力能源的区域性不平衡与火力发电污染是客观存在的问题,且将长期存在,加之能源浪费现象严重,为了支持经济社会的可持续性发展,节能降耗已上升至国策层面。综合能耗在线监控系统基于智能三表采集与能耗检测终端实时监控各类家用电器能耗数据,统计家庭电、气、水三类能源的消耗数据,清晰展示每日、每月的消耗情况,进一步分析不同时段的能耗占比,实现科学的节能减排,享受绿色低碳生活。
        4.4 远程医疗支持系统
        远程医疗支持系统提供基础的血压、脉搏、心电等生理参数的实时、动态、连续测量,基于ZigBee短距无线通信技术,可提供足够的检测精度,达到数据监测、传输与日常生活的友好兼容。当家里有老人或生病时,可通过摄像头或全息影像设备寻求社区医院的远程诊疗服务。
        4.5 环境质量在线监控
        环境质量监控依赖于不同种类的传感器,包括温/湿度传感器、光线敏感度传感器、空气质量检测仪等,采集所处环境的实时数据,完成数据处理与判别,并将处理结果传送至空调、照明、地暖、门窗控制系统。随着嵌入式技术持续小型化发展、RFID技术普及与智能家居生活的理念的深入,智能家居环境质量在线监控系统会持续创新突破,创造健康、舒适的宜居环境。
        结束语
        物联网本质上是一种新型网络技术,通过重新整合互联网、通信网、广电网,并与先进的传感器技术结合,使互联网用户端完成了向物理实体终端的延伸与拓展,有利于搭建信息交换与通信链路。物联网的技术特征催生并推动了智能家居产业的发展,使智能家居构想得以成为现实,并朝着自动化与智能化方向发展。
        参考文献:
        [1]李文,刘庚,杨世全,于尧,禄伟.远程控制技术在智能家居中的应用[J].电子世界,2019(22):195-196.
        [2]杨晓玲.基于物联网的智能家居语言输入端控制系统设计[J].激光杂志,2019,40(11):135-139.
        [3]钱百静.以物联网为核心的智能家居控制系统研制[J].中国新技术新产品,2019(22):22-23.
        [4]徐翀,杨锐涛,成正涛.物联网环境下的智能家居发射控制系统的设计[J].科技风,2019(30):103.
        [5]李斌.基于物联网的智能家居控制系统设计与实现[J].电子测试,2019(17):70-71.
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