基于家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的研究

□陳偉豪 代 康

信息時衍生了一個高科技產(chǎn)物，那就是智能家庭網(wǎng)絡(luò)。這種智能家庭網(wǎng)絡(luò)借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)家庭各種家電和應(yīng)用設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)智能化，從而為人們提供多樣化、個性化和高效安全的服務(wù)。社會對物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建關(guān)注度不斷提升，物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建能夠促進智能家庭的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，未來它將更大程度地應(yīng)用到智能家庭方面。本文將介紹家庭網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)功能軟件及其功能，家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺以及構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該克服的難題，以期促進構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)。

一、家庭網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)功能軟件及其功能

(一)家庭網(wǎng)關(guān)以及其物聯(lián)網(wǎng)軟件。家庭網(wǎng)關(guān)是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的前提條件，因此了解有關(guān)家庭網(wǎng)關(guān)知識十分必要。家庭網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)家庭內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)化信息設(shè)備和智能寬帶接入網(wǎng)之間的智能化連接。家庭網(wǎng)關(guān)能夠接受不同的外部網(wǎng)絡(luò)信號，再將接受到的信號傳遞給家庭中的智能家電設(shè)備。家庭網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)軟件主要由一些模塊和接口組成，他們分別是應(yīng)用平臺接口模塊、傳感數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、內(nèi)網(wǎng)處理模塊，IP層接口和USB設(shè)備接口。這些模塊和接口構(gòu)成了整個家庭網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)功能軟件，使得家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建成為可能。每個不同的模塊具有不同的功能，他們都支持家庭物聯(lián)網(wǎng)的運行。

(二)物聯(lián)網(wǎng)功能軟件組成部分的職能。了解家庭網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)功能軟件能夠便利物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建，為系統(tǒng)的構(gòu)建提供指導(dǎo)。應(yīng)用平臺接口模塊主要負(fù)責(zé)傳感數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受，在家庭物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺之間搭建了一座橋梁。傳感數(shù)據(jù)分發(fā)模塊對家庭物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行中轉(zhuǎn)發(fā)送，還可以將內(nèi)部處理模塊的數(shù)據(jù)和指令向傳感網(wǎng)絡(luò)傳遞，并根據(jù)數(shù)據(jù)路由處理表判斷數(shù)據(jù)的去向。內(nèi)網(wǎng)處理模塊主要管理家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用功能，為家庭用戶提供應(yīng)用服務(wù)。傳感網(wǎng)絡(luò)接口模塊能夠讓家庭網(wǎng)關(guān)和傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)交互，也能夠與其他的智能設(shè)備和RF讀寫設(shè)備進行配合。最后設(shè)備適配接口模塊著眼于智能家電、PF讀寫器等設(shè)備的通信適配接口工作。

二、家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺

家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺能夠幫助服務(wù)對象獲得家庭物聯(lián)網(wǎng)的高層應(yīng)用服務(wù)，同時便利第三方提供家庭服務(wù)。家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要由三個層次構(gòu)成，每個層次都有著自身獨特的功能。家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括傳感網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺與家庭物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)關(guān)系密切，其中第三方的應(yīng)用功能是整個家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的重要組成部分。第三方提供獨特的服務(wù)，包括對家庭物件進行檢測、配送和控制，也會根據(jù)數(shù)據(jù)反饋對家庭物件進行售后服務(wù)。同時，第三方可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對自身生產(chǎn)的產(chǎn)品做出相應(yīng)的調(diào)整，他們可以通過數(shù)據(jù)了解產(chǎn)品在各個城市家庭中的使用狀況，從而進一步推動自身產(chǎn)品的精細(xì)化生產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)化服務(wù)。

家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺的各個組成部分有著各自的功能，是整個物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)不可缺少的部分。第一，第三方應(yīng)用數(shù)據(jù)接口將會由家庭傳感網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送給特定的接受者，保證數(shù)據(jù)的安全性。第二，傳感數(shù)據(jù)路由處理網(wǎng)絡(luò)接受相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并在內(nèi)部數(shù)據(jù)路由表的指導(dǎo)下發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最終會被傳送到相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)中。這一組成部分能夠?qū)崿F(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)信息與第三方信息的相互交流。再者就是第三方應(yīng)用自主服務(wù)Portal,它能夠為第三方提供服務(wù)。家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專家系統(tǒng)也是其重要組成部分，能夠提供專業(yè)的應(yīng)用服務(wù)給家庭用戶。第三，家庭網(wǎng)關(guān)傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與控制接口接受家庭網(wǎng)關(guān)的傳感數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后再轉(zhuǎn)發(fā)到家庭網(wǎng)關(guān)。

三、構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該克服的難題

在家庭網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)上，打造物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建并不是一件容易的事。現(xiàn)階段，人們在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)中面臨著一些問題，這些問題影響著物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建的效率。在了解應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建過程中的問題的基礎(chǔ)上，相關(guān)工作人員能夠進一步思考如何高效構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)。

(一)成本費用問題。雖然信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得很成熟，但是人工智能化的應(yīng)用并未得到大范圍的推廣。物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)注重家庭智能化家電的應(yīng)用，而人工智能本身的成本較高，不能進行大范圍的推廣。目前，家庭網(wǎng)關(guān)的推廣范圍比較廣，很多家庭都通過建立家庭網(wǎng)關(guān)享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。然而家庭網(wǎng)關(guān)只是打造物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的前提，還有很多其他因素影響家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建。受到技術(shù)和器件本身的限制，物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建所需成本高。為了解決這一問題，技術(shù)的難關(guān)一定要克服，相關(guān)技術(shù)人員要在保證產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量的同時逐步降低成本費用。

(二)物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化要求高。物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)涉及多個環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)的需求不同和各類傳感器的掃描接口標(biāo)準(zhǔn)化程度不一，這造成了物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建的難度。在打造物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的過程中，需要對一些基礎(chǔ)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化做到最大程度的統(tǒng)一，這些基礎(chǔ)設(shè)備包括智能家電的RF讀寫器對外數(shù)據(jù)傳遞接口。標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一有利于降低構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)所需的技術(shù)難度，將繁雜的工序簡約化。提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，是物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)進行規(guī)?；茝V的要求，能夠降低整個系統(tǒng)的成本支出。

(三)物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建的技術(shù)缺陷。物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建是一個龐雜的工程，對技術(shù)的要求很高。現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建面臨的技術(shù)難題主要有三大方面：數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的傳送和應(yīng)用提供。這三大技術(shù)難題制約著物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建，也是急需解決的問題。家庭應(yīng)用體系的構(gòu)建需要有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集方法，以統(tǒng)一的方式形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)出口，這樣有利于對數(shù)據(jù)的管理和利用。再者，數(shù)據(jù)的傳送需要有一定的安全保障。數(shù)據(jù)傳送過程中，技術(shù)人員需要對其進行控制，以便能夠確保數(shù)據(jù)的安全高效。最后應(yīng)用提供需要多元化，不能單一無變化。應(yīng)用提供要確保家庭內(nèi)部、運營商公共服務(wù)和第三方服務(wù)的有效統(tǒng)一，確保應(yīng)用服務(wù)靈活方便。

四、結(jié)語

家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將為人們提供更全面和更便利的服務(wù)，能夠不斷改善家庭生活環(huán)境。通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)將會不斷發(fā)展，它們?yōu)榧彝ブ悄芑峁└嗟目赡苄?。?gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)需要了解家庭網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)功能軟件及其功能，家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺以及構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該克服的難題，從而打造高質(zhì)的家庭應(yīng)用系統(tǒng)。