商警月 侯凯莉 何杉
华北理工大学管理学院 河北省唐山市 063210
摘要：随着科学技术的迅猛发展，人类社会进入了“第三次工业革命”时代，人工智能、物联网、云计算等技术快速兴起，智能机器人、智能汽车、智能高速公路、智能小区、智能城市等各具不同智能程度的产品、设备、工具不断涌现，这极大地改善了人类的生产生活环境，而智能家居则是其中的一个典型。本文主要简述了智能家居管理系统的概念、意义，并对智能家居管理系统的关键技术进行了分析。
关键词：智能家居；智能化住宅；物联网
1智能家居概述
智能家居（Smart Home）是以居民住宅为平台，利用综合布线技术、安全控制技术、网络通信技术、自动控制技术、嵌入式技术等将与家居生活有关的设施集成，构建一个高效的住宅设施与家庭日常生活的管理系统，增强了家居的安全性、舒适性、便捷性、艺术性，并实现了节能环保的生活居住环境[1]。
智能家居一直是人们所期待的生活方式，而智能家居管理系统是其最重要最基本的实现手段，它是生活理念、建筑艺术与物联网技术等现代科技的完美结合。智能家居管理系统营造了一种更安全、更舒适、更便捷和更智能的生活居住环境，使人们对美好生活的向往更进一步。智能家居不仅已经成为一个国家一个民族经济实力和科学力量的象征之一，而且也成为人类社会住宅发展建设的必然趋势。
2智能家居管理系统的关键技术分析
2.1嵌入式计算机技术
嵌入式是一种能够实现专用功能的微型计算机系统，往往被嵌入到装置或设备中，是一个存储在ROM中的嵌入式处理器控制板的控制程序。例如，大疆无人机、天猫精灵智能音响、海尔扫地机器人、微波炉等具有数字接口的设备都会含有嵌入式系统。嵌入式技术具有嵌入对象的广泛性、嵌入形式的多样性、嵌入功能的专一性、嵌入性能的实时性和嵌入结构的可靠性，使得在其在智能家居领域得到了广泛的应用。
2.2无线通信技术
无线通信（Wireless communication）是指各个网络节点间不通过导体（缆线）进行远距离传输的一种通信方式。无线通信技术在很多方面具有优势：成本较低、布局简单，无线通信技术不用构建物理线路，更不需要大量的人力物力财力去铺设电缆，使得故障诊断与修复也更加容易；灵活易扩展，无线通信技术的实现不受布线条件的限制，要扩展时，只需进行微小的调整就能符合要求。无线通信种类广泛，其中，智能家居系统采用的无线通信技术主要有Zig-Bee、红外、蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wi-Fi)和无线射频五种，以下对其中三种无线通信技术做简要介绍。
除了WiFi、蓝牙之外，ZigBee是目前最重要的无线通信协议之一，主要应用于物联网和智能硬件等领域。
首先ZigBee的Mac层、PHY层是 IEEE802.15.4协议的，根据这个协议规定的技术是具有低功耗、低成本、大容量、可靠安全等优点的双向无线通信技术，可以嵌入各种设备中，还提供了地理定位的功能。大多数上，采用ZigBee技术的智能家居管理系统包括ZigBee红外控制终端、家庭网关等。
红外传输，对于传统家电来说，基本上采用的都是红外传输，随着家电智能化的发展，大到冰箱小到插座，所有电器似乎都贴上了智能化的标签。红外也是实现家电智能化升级的一种方式，主要依靠无线红外转发器来完成。无线红外转发器是一种智能化产品，内置红外和收发器模块，具有学习和记忆红外信号的功能，可通过移动智能终端进行远程控制，用户可以在任何手机上用智能家居应用程序远程控制多个电器单元，实现多种红外遥控功能的集成。
无线射频包含RFID射频，它是一种不须人为干预的自动识别技术，通过射频信号来识别目标实体并提取数据。RFID 射频标签被认为将广泛应用于智能冰箱中，最终取代需要在今天使用的条形码。每个RFID标签代表为每个产品设置唯一的编号，而不是一个条形码跟踪产品作为一个整体。可以通过一个RFID阅读器将处理数据通过网络连接，确定产品名称、制造商、有效期和所有其他相关的项目信息。
2.3无线传感网技术
集成了各种微传感器的无线传感器，可以实时监测、观察和采集各种检测对象的信息，并以自配置的多跳网络的形式向用户终端发送信息。在家中埋设传感器节点，使用默认接口或协议接口连接到Internet。如此一来，远程监控系统就可以用来控制家中的家用电器，并通过图像传感设备实时监控家庭安全情况。示例：如果业主不在家，如果热释电红外探测器检测到非法进入房间，中央控制系统将立即开始拍摄摄像头和发出警报，并将照片和警报发送至业主的智能手机。收到报警后，您的智能手机将显示入侵者的图像和信息供你进行处理。另外，家用电器的智能控制功能离不开传感器节点对室内温度、压力、湿度、噪声、光照度和气体成分等信息参数采集检测，为家居工作状态的调控提供了决策资讯[2]。
2.4云计算技术
所谓云计算，就是指以互联网为中心，在线上进行安全且高效的计算服务与数据存储，让任何使用互联网的人都能够共享庞大的计算资源与数据存储中心。其强大的计算力和存储力是终端智能化实现的一个有力保障。智能家居管理系统依靠云计算系统的中心来监控和管理家电的工作状态，一般传统家电的数据存储能力都非常小，不过，在传统家电与云计算技术相结合后，所有的家电终端直接与云计算中心进行交互，实时地向云计算中心传递工作状态，利用云计算中心的强大计算力和存储力为终端提供了智能计算支持,实现了智能化的集成与管理，空调可以根据季节自动调节为适宜的温度，窗户可以根据天气自动开关等，让本来刻板的家居设备“活跃起来”，在物与物、物与人之间形成了有效互动，为主人提供了更加周到贴心的服务。
3结语
综上所述，到目前为止，智能家居已经不只是停留在概念的层面上，在具体应用中，它已经结合了多项关键技术来实现真正的智能化住宅，它已经成为互联网巨头、家电企业等的关注焦点，相关企业都在潜心研发并试图领先抢占智能家居市场，但各类企业“各自为政”，推出各自的平台标准，寻求围绕自身核心力量构建生态系统，缺乏规范的统一的行业标准。
参考文献：
[1]韩立成, 章回, 王永庆. 一种基于2.4G无线通信的智能照明控制系统[J]. 中国照明电器, 2016, 000(010):37-39.
[2]秦安碧,曾建梅.无线传感网技术在智能家居中的应用[J].电脑迷,2017(07):42.