物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應用與發(fā)展

陳曉兵

摘? 要：物聯(lián)網(wǎng)技術作為新一代的信息技術，由于得到國家層面對其較多的政策支持和研發(fā)支持，使其在近年來發(fā)展較為迅速，而結合當前智能化場景的發(fā)展趨勢可知，智能家居成為研究熱點。因而，針對物聯(lián)網(wǎng)技術與智能家居的結合發(fā)展研究應成為當前技術人員的研究重點。文章在探討物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居中的應用時，以介紹關鍵的物聯(lián)網(wǎng)技術為基礎，分析物聯(lián)網(wǎng)對智能家居場景的實際技術支持，最后分析了物聯(lián)網(wǎng)支持下智能家居的具體功能與二者的融合發(fā)展趨勢。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術;智能家居;應用要點

中圖分類號：TU855? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）09-0195-02

Abstract： As a new generation of information technology， the Internet of Things technology has given it more policy support and R & D support at the national level， which has made it develop rapidly in recent years. According to the current development trend of intelligent scenarios， it can be seen that smarthome furnishing becomes a research hotspot. Therefore， the research on the combined development of the Internet of Things technology and smart home should become the research focus of current technicians. This article discusses the application of the Internet of Things technology in the smart home， based on the introduction of key Internet of things technology， analyzes the actual technical support of the Internet of Things for the smart home scene， and finally analyzes the specific functions and development trend of the integrators.

Keywords： IoT technology; smart home; application points

1 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術

1.1 智能傳感器技術

智能傳感技術具有較強的信息處理能力，也能夠實現(xiàn)對高精度信息的采集。在當前的智能家居場景中，光線傳感器、溫濕度傳感器以及空氣質(zhì)量傳感器等都借助了智能傳感器技術。在該技術的支持下，各種傳感器設備能夠更快速的感知信號，并對信號進行數(shù)字信號的轉譯。由此，微處理器可以對數(shù)字信號進行計算、處理和存儲。在形成分析結果后，系統(tǒng)或者上位機會收到結果反饋。微處理器作為一種功能強大的設備，能夠顯著提升傳感器的性能，并發(fā)揮應有的效用。

智能傳感器的主要作用還在于能夠對多種待測量進行感知，具體包括溫濕度、壓力以及光強等。智能傳感器的制作工藝較為復雜，需要借助大規(guī)模集成電路工藝和微機械加工技術進行構件的集成處理，一般包括硅制的敏感元件、微處理單元和信號調(diào)理電路等，要將上述構件集成在一塊芯片上，從而才能形成智能傳感器的核心構件。智能傳感器在感知相應的待測量時，會自動化的對干擾信息進行處理，具體會對具有放大和濾過功能的調(diào)理電路進行應用，實現(xiàn)對待測量的精準感知。此外，智能傳感器還能夠對人和物的運動軌跡進行識別，具體體現(xiàn)為運動目標跟蹤和入侵檢測功能。在計算機圖像視覺分析技術的支持下，在追蹤運動目標軌跡時，可以進行人像掃描，從而可以判斷用戶的個人偏好，并在此基礎上對家用電器進行調(diào)控，以提高居住空間的舒適度。

1.2 網(wǎng)絡網(wǎng)關技術

物聯(lián)網(wǎng)是基于5G通信網(wǎng)絡而存在的一種技術形式，因而要明確其網(wǎng)絡化這一核心。針對物聯(lián)網(wǎng)技術，還要將重點放在網(wǎng)絡網(wǎng)關技術上。該技術能夠使得物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中發(fā)揮出基本的作用。在具體的智能家居場景中，應采用綜合布線技術，并將網(wǎng)絡結構布置為星型拓撲結構。該種網(wǎng)絡結構形式能夠顯著降低運營成本與流量能耗。網(wǎng)絡網(wǎng)關技術的應用還可以實現(xiàn)對環(huán)境內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的快速收集與迅速處理，從而能夠形成順暢的數(shù)據(jù)信息傳輸鏈，進一步提高智能場景的智能化水平。

2 物聯(lián)網(wǎng)對智能家居的技術支持

2.1 主控制器

在智能家居中，主控制器會直接影響智能化設備的運行狀態(tài)。主控制器在處理傳感器數(shù)據(jù)的過程中需要使用相應算法，在物聯(lián)網(wǎng)技術的支持下，主控制器將能夠在處理好數(shù)據(jù)的基礎上對信息進行存儲處理，以充實服務器端的數(shù)據(jù)，從而能夠為用戶查詢提供更多的內(nèi)容數(shù)據(jù)。在更高智能水平技術的支持下，主控制器的處理器將彰顯出更高的性能，能夠提供豐富的人機交互接口，同時能夠在高速網(wǎng)卡的支持下為本地局域網(wǎng)中服務器的快速通信提供保障。

2.2 人機交互系統(tǒng)

人機交互是智能家居的主要功能之一，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用將幫助提高人際交互系統(tǒng)的運行效率。智能家居的人機交互場景較為豐富，具體為人與計算機和手機的交互、人與遙控設備之間的交互以及語音交互等方面。人機交互系統(tǒng)也是物聯(lián)網(wǎng)技術下的主要產(chǎn)物之一，在該技術形式下，智能家居會內(nèi)置網(wǎng)關，用戶可以通過網(wǎng)關在戶外實現(xiàn)對WEB服務器的連接，且能夠借助語音控制模塊實現(xiàn)人機交互，從而能夠對智能家居中的設備進行實時與遠程控制。

2.3 智能代理

物聯(lián)網(wǎng)技術還可以為智能家居提供智能代理服務，在智能代理過程中，主要包括三個關鍵的推理環(huán)節(jié)，即選擇目標、確定獲得目標的方式以及適應性目標調(diào)整策略。在進行智能代理的具體操作時，技術人員需要搭建BDI框架，面對代理過程中可能出現(xiàn)的問題，技術人員還應進一步加深研究，確保能夠在更加成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術的支持下解決多代理之間的協(xié)商問題以及交互過程中的NP-hard問題。

2.4 Web服務器

在Web分布式技術的支持下，Web服務器應運而生，在該服務器支持下，網(wǎng)絡間的不同機器能夠實現(xiàn)有效互動。在物聯(lián)網(wǎng)為智能家居提供技術支持時，需要考慮Web服務器這一遠程執(zhí)行操作技術。技術人員應不斷提高Web服務器的自動化與智能化處理能力，以確保能夠更加高效的完成網(wǎng)絡服務的執(zhí)行、選擇等操作，為智能家居提供更加完善的技術支持。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術支持下的智能家居功能

3.1 智能照明

在智能家居場景中，智能照明控制可以看作是一個重要的構成。主要由照明燈、電線、開關構成，改變了傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中的固定式開關。基于物聯(lián)網(wǎng)技術，利用收集、平板等移動終端可實時管控物聯(lián)網(wǎng)藍牙智能照明家居系統(tǒng)，并且可遠程操控的功能更為多樣，如，燈光顏色、敏感程度的調(diào)節(jié)，照明的定時管理，不同設備的同時連接等。物聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn)使得照明控制變得更加靈活，用戶可以根據(jù)不同空間對光線的需求對照明設備進行控制，包括照明亮度和燈光色彩等，且在智能照明控制技術支持下，用戶還可以通過燈光創(chuàng)設不同的環(huán)境氛圍。此外，用戶還可以對照明進行遠程控制和聲音控制等，從而可以最大程度上優(yōu)化用戶體驗。

3.2 智能家電

智能家居的很大一部分構成要件為智能家電，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術進行應用，則能夠顯著提升智能家電的智能化運行水平。智能家電中的主要設備包括空調(diào)、洗衣機和冰箱，在物聯(lián)網(wǎng)技術的支持下，它們都可以實現(xiàn)與移動終端設備的互連，由此，用戶可以對家電設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，且可以根據(jù)自己的使用習慣設置智能家電的工作模式。此外，針對較小的家電設備而言，物聯(lián)網(wǎng)技術也能夠發(fā)揮出應有的效用。智能插座是智能家居中的一個較小的智能化設備，但是卻發(fā)揮著極為重要的作用。智能插座中具有通信和控制模塊，可以與用戶進行連接，用戶可以對其進行遠程控制，并了解各個設備的開關狀態(tài)與耗電量，真正的幫助用戶實現(xiàn)對家居設備的智能化管理。最后，針對智能家電設備而言，物聯(lián)網(wǎng)還能夠滿足人們智能化娛樂的需求。在當前的人居生活中，人們越來越關注家居設備的娛樂功能，而通過物聯(lián)網(wǎng)技術，人們與家居娛樂設備之間的互動性增強，且物聯(lián)網(wǎng)技術會對家居娛樂設備進行功能升級與創(chuàng)新，因而可以滿足大部分人的家庭娛樂需求。

3.3 智能監(jiān)測

采用物聯(lián)網(wǎng)技術對智能家居而言，還可以提供智能監(jiān)測功能，主要體現(xiàn)在對智能家居設備的運行狀態(tài)的監(jiān)測以及對用戶的健康環(huán)境的監(jiān)測等。對于智能家居設備，智能監(jiān)測系統(tǒng)能夠隨時對其進行信息采集和監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)設備問題，由此可以及時排除故障，確保設備能夠穩(wěn)定發(fā)揮效益。在智能監(jiān)控系統(tǒng)中，還具備圖像識別技術，能夠對入侵檢測設備的相關信息進行攔截，從而能夠避免智能家居設備受到不良干擾。此外，針對智能家居的安全而言，智能監(jiān)測系統(tǒng)也能夠發(fā)揮出較大的效益。首先體現(xiàn)在智能監(jiān)測系統(tǒng)能夠對智能家居環(huán)境中的健康介質(zhì)進行監(jiān)測，包括溫濕度、光照強度和空氣含量等。智能監(jiān)測設備中還包括空氣質(zhì)量監(jiān)測設備，可以參照健康的空氣質(zhì)量標準進行監(jiān)測，并對不符合健康標準的部分進行咨詢自動化的空氣凈化處理，因而可以使居住環(huán)境處于有利于人體健康的狀態(tài)。其次，智能監(jiān)測系統(tǒng)還可以實現(xiàn)智能安防功能，可以對入戶人員進行人像識別與行為識別，并且會與戶主進行人機交互，向其發(fā)送信息等，使其能夠了解居室的具體情況。而當出現(xiàn)異常狀況時，監(jiān)測設備則可以發(fā)出警報，真正做到確保居室安全。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居中的應用發(fā)展趨勢

隨著物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的逐步深入應用，相關技術人員應進一步做好針對二者融入發(fā)展的研究。數(shù)字化概念近年來逐漸深入人心，由此，物聯(lián)網(wǎng)技術也得到人們的廣泛認可。在未來的社會發(fā)展進程中，人們對智能家居的需求也將逐步增加。物聯(lián)網(wǎng)技術需要對自身進行不斷完善，而隨著智能家居發(fā)展水平的不斷提升，物聯(lián)網(wǎng)在其中的應用也將變得更加標準化和安全化。針對我國當前存在的智能家居建設標注不統(tǒng)一和安全措施不嚴等問題，相關部門人員將加大監(jiān)管，加強防范，并且會頒布一系列的政策法規(guī)來規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)與智能家居的市場環(huán)境，為物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家具行業(yè)中的可持續(xù)應用與發(fā)展提供保障。此外，基于在智能家居場景中縱深應用物聯(lián)網(wǎng)技術的要求，相關技術研究人員將不斷的開展研究與實踐工作，不斷總結技術經(jīng)驗，形成與智能家居建設要求契合度更高的技術應用方案，因此，物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居場景中的應用還將呈現(xiàn)出一個明顯的趨勢，即技術應用方法不斷優(yōu)化，且能夠滿足不同用戶的個性化需求。

5 結束語

智能家居場景構建已經(jīng)成為當前社會發(fā)展的一個主要需求，在構建智能家居場景時，包括物聯(lián)網(wǎng)技術、5G通信技術以及人工智能技術都應該得到科學應用。而對于當前的智能家居場景的構建而言，物聯(lián)網(wǎng)技術則發(fā)揮著主要作用。相關技術人員需要認清物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居場景中的應用發(fā)展趨勢，并采取各項措施進行推進，促使物聯(lián)網(wǎng)技術能夠更好的支持和豐富智能家居功能，更好的為智慧家居以及數(shù)字化城市的建設提供推動力。

參考文獻：

[1]薛鴻檳，吳娟，王思謙.人工智能、物聯(lián)網(wǎng)背景下智能家居系統(tǒng)的思考[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2019（12）：154-155.

[2]楊曉玲.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居語言輸入端控制系統(tǒng)設計[J].激光雜志，2019，40（11）：135-139.

[3]錢百靜.以物聯(lián)網(wǎng)為核心的智能家居控制系統(tǒng)研制[J].中國新技術新產(chǎn)品，2019（22）：22-23.