物聯(lián)網(wǎng)智能家電管理模型的設(shè)計探析

陳高博

摘要：物聯(lián)網(wǎng)為一種比較新型的信息技術(shù)，是信息化發(fā)展的重要的內(nèi)容，其實現(xiàn)的基礎(chǔ)為互聯(lián)網(wǎng)，但是又在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行了拓展與延伸，具有更高的實用性。將物聯(lián)網(wǎng)應用到找智能節(jié)點系統(tǒng)中，形成一個完整的智能家居系統(tǒng)模型，以家居環(huán)境作為對象，利用硬件平臺、拓撲結(jié)構(gòu)以及無線傳輸協(xié)議等，實現(xiàn)人與環(huán)境、電氣設(shè)備、傳感器、控制器等聯(lián)系在一起，通過信息交互，形成信息化與遠程管理系統(tǒng)。本文對物聯(lián)網(wǎng)智能家電管理模型的設(shè)計措施進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家電；管理模型

信息化技術(shù)與智能化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應用到各個領(lǐng)域中，為滿足人們對生活質(zhì)量的要求，利用物聯(lián)網(wǎng)來建立智能家電管理模型，更大程度上促進了家電行業(yè)發(fā)展，提高了家電環(huán)境管理效果。對物聯(lián)網(wǎng)智能家電管理模型進行設(shè)計研究時，需要掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要點，然后結(jié)合家電系統(tǒng)特點，以滿足實際需求為目的，建立完善家電管理模型。

一、智能家居管理系統(tǒng)分析

1.系統(tǒng)概述

家居環(huán)境與人們生活有著密切聯(lián)系，在生活水平不斷提高的背景下，家居環(huán)境建設(shè)質(zhì)量不斷提高，最為明顯的就是智能家電產(chǎn)品不斷增加，可以更好的滿足用戶對家居產(chǎn)品實際體驗的要求?；谖锫?lián)網(wǎng)建立智能家居管理系統(tǒng)，除了要實現(xiàn)智能家電功能上的智能化、網(wǎng)絡(luò)化要求，還需要就家電產(chǎn)品、傳感器、控制器以及人等各環(huán)節(jié)之間形成聯(lián)系的大網(wǎng)，消除各部分之間的斷層，提高整個家居環(huán)境的管理效果[1]。

2.系統(tǒng)功能

2.1集體控制

建立智能家居管理系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，來實現(xiàn)對家居環(huán)境內(nèi)所有智能家電產(chǎn)品的控制與管理，使其始終維持在用戶所需狀態(tài)。例如系統(tǒng)可以就所有智能家電產(chǎn)品進行開啟或關(guān)閉控制，確保用戶能夠更快速的完成相關(guān)操作。

2.2 遠程監(jiān)控

智能家電管理系統(tǒng)的設(shè)計，可以說關(guān)鍵技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)，將信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為核心，通過對所有產(chǎn)品進行聯(lián)系，形成一個完整的系統(tǒng)，隨時隨地對家電相關(guān)設(shè)備進行監(jiān)測與控制。即用戶作為整個管理系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵要素，可以根據(jù)個人需求，在任何空間與時間環(huán)境下，掌握整個系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運行效率，并利用網(wǎng)絡(luò)通過對終端設(shè)備進行操作，來完成對家居智能系統(tǒng)內(nèi)任何家電設(shè)備進行操作與管理，提高管理效果[2]。

2.3數(shù)據(jù)分析

智能家居管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，必須要具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理模塊，對系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)運行數(shù)據(jù)進行收集與分析，向用戶提供所需數(shù)據(jù)，為下一步管理操作提供依據(jù)。如電能消耗監(jiān)控、溫度監(jiān)控等，通過數(shù)據(jù)分析后，結(jié)合用戶需求，智能判斷并調(diào)整家居系統(tǒng)運行狀態(tài)。

二、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

1.傳感器技術(shù)

傳感器能夠感知到更多信號，且可以按照一定規(guī)律將感知到的信息轉(zhuǎn)換成另一種形式的信號，是物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。傳感器的組成主要包括敏感元件、轉(zhuǎn)換電路以及轉(zhuǎn)換元件等。目前市場上存在的傳感器種類繁雜，以用途為依據(jù)可以分為溫度傳感器、濕度傳感器、速度傳感器等；以工作原理為依據(jù)可以分為化學型傳感器、生物型傳感器以及物理型傳感器等。傳感器在實際應用中，可以更準確的獲取各類信息，尤其是無線傳感器的應用，與傳統(tǒng)傳感器相比其具有規(guī)模性、動態(tài)性以及移動性等優(yōu)點，將其應用到智能家居管理系統(tǒng)中將具有更高的效果。

2.RFID技術(shù)

RFID技術(shù)即利用無線電波進行數(shù)據(jù)的傳輸，而不需要進行人為接觸的一種自動識別技術(shù)，具有自動化、識別速度快以及抗干擾強等優(yōu)點。其主要組成部分為電子標簽、天線以及讀寫器。此項技術(shù)在實際應用中，主要就是讀寫器發(fā)出詢問信號，電子標簽進入磁場中后會產(chǎn)生感應電流，一旦接收到詢問信號后，便會將反饋應答信號傳輸給讀寫器，最后讀寫器會將最終的數(shù)據(jù)傳輸給計算機，由計算機網(wǎng)絡(luò)做最終的處理[3]。

3.云計算技術(shù)

云計算為公布式計算技術(shù)的一種，利用不同的網(wǎng)絡(luò)進行連接，將復雜的計算處理應用分解成為多個子程序，然后經(jīng)過計算分析后，通過多個服務器組成龐大系統(tǒng)將處理結(jié)果傳輸給用戶。對云計算技術(shù)的應用，可以在更短的時間內(nèi)完成更多的數(shù)據(jù)計算任務，提高信息處理效率。云計算技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應用到多個領(lǐng)域中，常見的有網(wǎng)絡(luò)信箱、搜索引擎等，用戶可以根據(jù)實際需求，向系統(tǒng)中輸入相應的指令即可，便可以在短時間內(nèi)獲取大量的反饋信息。

三、物聯(lián)網(wǎng)智能家居管理模型設(shè)計分析

1.模型功能需求分析

現(xiàn)在人們生活水平不斷提升，傳統(tǒng)的家居環(huán)境已經(jīng)逐漸不能滿足實際需求，對家電產(chǎn)品提出了更高的要求。智能化家電在家居環(huán)境中的應用，可以更好的滿足智能化與網(wǎng)絡(luò)化管理控制需求，尤其是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立智能家居管理模型，來實現(xiàn)各環(huán)節(jié)間的聯(lián)系，提高整個系統(tǒng)的智能化水平，為人們提供人性化需求，在根本上滿足生活需求。以智能冰箱為例，除了可以滿足基本的保鮮、冷凍功能外，還可以通過智能化管理模型，來讀取食品條形碼，獲取食品基本信息，以此來獲取食品相關(guān)制作生產(chǎn)以及物流銷售等全過程所有信息，得出食品最佳保存方法與時間，可以通過短息、微博消息等及時向用戶提醒，提高食品管理效率。

2.管理模型設(shè)計概述

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能家居管理模型，主要分為設(shè)備端與云端兩部分，其中設(shè)備端又可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應用層三部分。設(shè)計時利用通信技術(shù)實現(xiàn)模型與互聯(lián)網(wǎng)的連接，進一步實現(xiàn)對系統(tǒng)管理控制產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進行收集、分析與處理，為用戶進一步管理工作的實現(xiàn)提供依據(jù)。

3.管理模型各層設(shè)計

3.1感知層

感知層為物聯(lián)網(wǎng)最低端，是實現(xiàn)所有功能應用的基礎(chǔ)，具有全面感知性能，能夠解決物理世界與人了世界見數(shù)據(jù)獲取問題。感知層的設(shè)計，需要保證其能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效采集，并感知家居系統(tǒng)內(nèi)各項電氣設(shè)備，如智能冰箱、智能電視以及智能洗衣機等，同時還包括各類物理信息，如電量、溫度、濕度以及光線等。從技術(shù)角度分析，感知層功能的實現(xiàn)，需要重點分析傳感器、RFID、智能卡、攝像頭、二維碼等技術(shù)[4]。

3.2網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層需要將感知層所收集到的各類信息傳輸出去，即在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無障礙傳輸。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層需要以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，在智能家電系統(tǒng)管理模型中，其主要將設(shè)備端與外部環(huán)境感知到的信息進行處理后傳輸，使得所有信息聚集在處理終端或者云端，然后根據(jù)實際需求來提供服務。例如利用WiFi技術(shù)，來實現(xiàn)無線信號的傳輸，設(shè)計時將無線路由器與互聯(lián)網(wǎng)連接，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無線網(wǎng)覆蓋，然后可以將多種智能電氣設(shè)備接入其中，將數(shù)據(jù)同步到遠程云平臺，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集中化、智能化與自動化控制服務。

3.3應用層

應用層是完成各項數(shù)據(jù)處理后實現(xiàn)人機交互，需要利用專業(yè)的軟件技術(shù)與計算機技術(shù)。即可以進行數(shù)據(jù)處理，并滿足信息共享與交互要求，一般利用終端設(shè)備來進行人機交互，在嵌入式終端設(shè)備上提供可視化界面，實現(xiàn)各項功能操作的人性化與實用化需求，提高對智能家居系統(tǒng)的控制與管理。

結(jié)束語：

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能家居管理模型，來實現(xiàn)對整個家居系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，對系統(tǒng)內(nèi)所有智能電氣設(shè)備進行智能化與信息化控制，及時掌握各項數(shù)據(jù)信息，便于采取相應的措施來提高系統(tǒng)運行效率，在根本上來滿足用戶各項實際需求。

參考文獻：

[1] 祁文娟.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家電管理模型設(shè)計與驗證[D].中國海洋大學，2013.

[2] 劉家棟.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家電管理系統(tǒng)的界面設(shè)計研究[D].華東理工大學，2015.

[3] 樊翠玲.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家電管理模型設(shè)計與驗證[J].電子測試，2015，02：73-75.

[4] 樊翠玲.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家電管理模型設(shè)計與驗證[J].電子測試，2014，S2：55-57.