基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)探討

程范杰

（海南師范大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 海南 ?？?570100）

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)主要的技術(shù)組成部分?，F(xiàn)在我們熟知的IT行業(yè)又叫：泛互聯(lián)，意指物物相連，萬物萬聯(lián)。由此，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層內(nèi)涵：第一層內(nèi)涵是指，互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)。而物聯(lián)網(wǎng)則是在互聯(lián)網(wǎng)的根基之上進(jìn)行拓展的網(wǎng)絡(luò)。第二層內(nèi)涵是指，物聯(lián)網(wǎng)將原有的用戶端擴(kuò)展到了任意事物之間，幫助任意事物進(jìn)行信息交換。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，遵循制定的協(xié)議，將任何事物與互聯(lián)網(wǎng)連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

隨著寬帶業(yè)務(wù)逐漸深入到大眾的日常生活之中，智能家居產(chǎn)品也滲透到居民的生活和工作。比如說，倘若家里沒有人，就可以運(yùn)用手機(jī)等客戶端對智能空調(diào)遠(yuǎn)程操作，來達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。智能空調(diào)還可以根據(jù)用戶的使用習(xí)慣進(jìn)行自動控溫操作。讓用戶即使身處在夏季，回到家中也可以感受到?jīng)鏊c舒適;通過客戶端，我們可以調(diào)節(jié)燈泡的明亮程度，控制燈泡的開關(guān)等等;插座內(nèi)置Wifi，可以通過遙控插座定時切斷電源，甚至計算設(shè)備的用電情況，最終生成相應(yīng)表格讓你對用電情況一目了然，進(jìn)而根據(jù)用電情況合理的安排資源節(jié)省開支;智能體重秤，對運(yùn)動效果進(jìn)行監(jiān)督內(nèi)部設(shè)置了可以檢測血液，血壓和脂肪含量的傳感器，設(shè)置的程序會根據(jù)使用者的身體狀況提出相應(yīng)的健康建議;智能牙刷與客戶端相連，通過客戶端就可以看到牙刷的使用時間以及刷牙的位置，根據(jù)這些情況，生成相應(yīng)圖表，幫助使用者了解自己的口腔狀況;智能門鈴、煙霧探測器、窗戶傳感器、智能攝像頭、智能報警器等都是家庭不可或缺的安全監(jiān)控設(shè)備，即使戶主出門在外，也可以遠(yuǎn)程監(jiān)測家中的情況，排除安全隱患，遠(yuǎn)程對智能家居進(jìn)行操作，改善居民的日常生活，讓生活因物聯(lián)網(wǎng)而變得更加輕松、便捷、舒適。

2 智能家居系統(tǒng)

2.1 智能家居系統(tǒng)的定義

智能家居系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、智能云端控制、醫(yī)療電子技術(shù)，根據(jù)人體工程學(xué)原理，結(jié)合客戶個人需要，將與家居生活有關(guān)的各個子系統(tǒng)如燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場景聯(lián)動、地板采暖、健康保健、衛(wèi)生防疫等科學(xué)的整合起來，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合智能控制，遠(yuǎn)程對這些設(shè)備管理。給客戶全新的生活體驗(yàn)，幫助客戶享受智能家居。

智能家居又稱智能住宅，在國外常用SmartHome表示。與智能家居系統(tǒng)含義近似的有家庭自動化、網(wǎng)絡(luò)家居、電子家庭、家庭網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字家園、智能家庭/建筑，在我國香港和臺灣等地區(qū)，還有數(shù)碼家庭、數(shù)碼家居等稱法。

2.2 智能家居系統(tǒng)的任務(wù)和目標(biāo)

隨著人們消費(fèi)水平的提高，大家對住宅的智能化要求也不斷增強(qiáng)。當(dāng)前的智能家居系統(tǒng)配置更加復(fù)雜化，但同時也擁有了更人性化的內(nèi)容。智能家居包括網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、門禁通信系統(tǒng)、煤氣泄漏探測系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表（水表、電表、煤氣表）系統(tǒng)、網(wǎng)上購物系統(tǒng)、集中供冷熱系統(tǒng)、股票操作系統(tǒng)、視頻點(diǎn)播、緊急求助系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷及護(hù)理系統(tǒng)、室內(nèi)電器自動控制管理及開發(fā)系統(tǒng)、付費(fèi)電視系統(tǒng)、語音與傳真（電子郵件）服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)上教育系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)等。

它的這些種種功能都是基于ARM方案及GPRS、3G、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可遠(yuǎn)程控制，以此來實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的內(nèi)容拓展。

2.3 智能家居系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.3.1 隨意照明

控制隨意照明控制，按幾下按鈕就可以控制所有房間的照明系統(tǒng)，改變燈光的明暗程度及顏色?？蛻艨梢愿鶕?jù)自己的心意創(chuàng)造自己所需要的燈光環(huán)境。智能照明系統(tǒng)可以將燈光逐漸變亮或變暗，調(diào)節(jié)燈光的亮暗程度，幫助客戶和自己的家人分享日常生活，體會溫馨浪漫的生活環(huán)境。與此同時，還可以節(jié)省能源，加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)。全開全關(guān)的功能可以對所有燈具和電梯的開關(guān)情況進(jìn)行控制，智能照明系統(tǒng)還可以記住客戶上一次設(shè)置的亮度。

2.3.2 可擴(kuò)展性

智能家居系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性。也就是說，本身的家居系統(tǒng)倘若只與部分照明設(shè)備或者是常用的電器連接，將來客戶購買新的智能設(shè)備之后，可將新設(shè)備添加到原有的智能家居系統(tǒng)之中。幫助客戶享受智能生活帶來的便捷性。

既便您的家中已經(jīng)裝修完成，也可以通過購買新的智能家居系統(tǒng)，將原有家居升級成為智能家居。想要不破壞原有的裝修，就可以選擇無線控制的智能家居系統(tǒng)。在不破壞原有房屋墻面構(gòu)造的情況下，只需要在插座等地方安裝相應(yīng)的模塊，就可以實(shí)現(xiàn)對全屋的智能管控。

2.3.3 智能家居系統(tǒng)的設(shè)計原則

智能家居又稱智能住宅。通俗地說，淺顯地講，它是一種將自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)融合在一起的，可以實(shí)現(xiàn)對家居控制的，網(wǎng)絡(luò)化、智能化的系統(tǒng)。我們需要對智能化系統(tǒng)的先進(jìn)程度和密集程度進(jìn)行計算，才能更好的判斷住宅小區(qū)的智能化系統(tǒng)建設(shè)是否成功，而不應(yīng)當(dāng)只看智能化系統(tǒng)的數(shù)目的多少。小區(qū)的智能化系統(tǒng)建設(shè)是否成功取決于系統(tǒng)的設(shè)計及配置是否經(jīng)濟(jì)合理、且能否保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，系統(tǒng)的使用、管理和維護(hù)是否方便，系統(tǒng)或產(chǎn)品的技術(shù)是否成熟適用，換句話說，就是尋找以最低的投入來獲取最大智能化效果的途徑，保障居民享有高品質(zhì)的生活。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，智能家居系統(tǒng)設(shè)計時要遵循以下原則：

（1）可靠性

智能家居的設(shè)計過程之中，需要保障系統(tǒng)能夠24小時運(yùn)轉(zhuǎn)，確保系統(tǒng)的安全性以及可靠性，提高對系統(tǒng)容錯能力的重視程度。針對各個子系統(tǒng)，我們應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)做相應(yīng)的備份，保障系統(tǒng)的容錯率，提高系統(tǒng)的運(yùn)行安全程度，幫助系統(tǒng)擁有應(yīng)對各種復(fù)雜環(huán)境的能力。

（2）方便性

布線安裝的簡單與否關(guān)系到后續(xù)對整個設(shè)備的維護(hù)和設(shè)備的擴(kuò)展性。所以在施工過程之中，我們的布線應(yīng)當(dāng)更加簡單，我們可以和小區(qū)寬帶一起布線，這樣更加便捷。設(shè)備維護(hù)上更加方便，便于客戶操作和學(xué)習(xí)。

（3）數(shù)據(jù)安全性

在智能家居的逐步擴(kuò)展中，會有越來越多的設(shè)備連入系統(tǒng)，不可避免的會產(chǎn)生更多的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如空調(diào)的溫度和時鐘數(shù)據(jù)，室內(nèi)窗戶的開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)，煤氣電表數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)和家庭的隱私息息相關(guān)，假如無法保障數(shù)據(jù)隱秘性，就有可能泄露用戶個人隱私，事關(guān)家庭安全的數(shù)據(jù)，例如窗戶狀態(tài)等數(shù)據(jù)，假如被其它居心不良的人員知道，就可能會危害到家庭的安全。同時，智能家居系統(tǒng)并不是孤立于世界的，還要對進(jìn)入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行審查，防止惡意破壞家庭系統(tǒng)，甚至破壞聯(lián)網(wǎng)的家電和設(shè)備。尤其在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代，一定要保護(hù)家庭大數(shù)據(jù)的安全性。