廣播電視寬帶技術(shù)在智能家居中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

楊興文

【摘要】現(xiàn)如今信息技術(shù)呈飛速發(fā)展的趨勢(shì)，人們對(duì)居家環(huán)境以及生活質(zhì)量的要求也變得越來(lái)越高，因此家電自動(dòng)化、智能化水平也在不斷提高，對(duì)其需求也變得越來(lái)越大。本文首先對(duì)智能家居的概念進(jìn)行闡述，同時(shí)對(duì)廣播電視寬帶技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用展開(kāi)分析。

【關(guān)鍵詞】廣播電視;寬帶技術(shù);智能家居;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.15.012

近些年來(lái)，科學(xué)技術(shù)呈飛速發(fā)展的趨勢(shì)，智能家居已成為一大熱議話題。人們對(duì)住宅進(jìn)行裝修的過(guò)程中，愈發(fā)關(guān)注其智能化水平，例如家務(wù)智能化以及家庭環(huán)境的安全性等，即使在外工作、旅游也能夠掌握家中情況。同樣廣播電視寬帶技術(shù)發(fā)展迅速，通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的利用能夠進(jìn)一步提高家居的智能化水平，如視頻監(jiān)控、智能報(bào)警以及家電遠(yuǎn)程控制等，為人們的生活提供了巨大的便利?；诖耍疚膶?duì)廣播電視寬帶技術(shù)在智能家居中的具體應(yīng)用展開(kāi)分析。

1. 智能家居概述

1.1 概述

智能家居的概念最早于上世紀(jì)80年代出現(xiàn)于歐美和日本，是一種居住環(huán)境，其主要平臺(tái)為住宅，平臺(tái)中具備建筑、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、自動(dòng)化設(shè)備，是一種集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、管理、服務(wù)為一體的舒適、安全、高效的居住環(huán)境。

對(duì)現(xiàn)代家庭來(lái)說(shuō)，音視頻設(shè)備、空調(diào)調(diào)節(jié)、家庭安全、家庭網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字影院等設(shè)備應(yīng)用愈發(fā)廣泛，將其進(jìn)行連接，住戶僅通過(guò)遙控器、電腦、按鈕等便可以進(jìn)行操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)家居的智能化與自動(dòng)化;同時(shí)通過(guò)運(yùn)用局域網(wǎng)技術(shù)，能夠?yàn)樽暨h(yuǎn)程操控與監(jiān)視提供便利，進(jìn)而有效提高智能化管控水平。

國(guó)外智能家居品牌價(jià)格高昂，如快思聰、control4等，我國(guó)智能家居處于起步發(fā)展階段，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其品牌類型愈發(fā)豐富，性能也變得越來(lái)越穩(wěn)定，性價(jià)比較高，用戶的需求較高。同時(shí)無(wú)線技術(shù)得到了普及，無(wú)線產(chǎn)品能夠完全取代有線智能家居。

智能家居需要依靠有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)、布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等實(shí)現(xiàn)家居的智能化。其中安全防范技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)是智能家居的關(guān)鍵技術(shù)，能夠保證家庭環(huán)境的安全性，如果住宅存在異常情況能夠及時(shí)報(bào)警，另外住戶能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)家居電器的遠(yuǎn)程控制，比如遠(yuǎn)程開(kāi)合窗簾、空調(diào)、電燈等設(shè)備的控制等?？偠灾?，智能家居的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的集成化管理，為家庭事務(wù)提供便利，為人們提供便利、舒適、安全、環(huán)保的家居環(huán)境。

1.2 家電信息化與網(wǎng)絡(luò)化

家電信息化與網(wǎng)絡(luò)化是智能家居的主要體現(xiàn)。其中信息化主要指能夠充分運(yùn)用具備信息交互功能的家電產(chǎn)品，提高家電的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化水平。例如目前應(yīng)用較為廣泛的微電子控制技術(shù)，在傳統(tǒng)家電設(shè)備中嵌入微處理器，給予操作系統(tǒng)與軟件，通過(guò)微處理器接收控制器發(fā)出指令對(duì)家電進(jìn)行操控，接收感應(yīng)器結(jié)合外界環(huán)境變化發(fā)出的信息對(duì)燈光、窗簾等進(jìn)行控制。需要通過(guò)機(jī)頂盒、智能手機(jī)、路由器、交換器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化主要指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)的先進(jìn)家電產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)化能夠保證家電的互聯(lián)，建立完整的家庭網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能夠解決以下兩個(gè)方面的問(wèn)題：（1）家電互聯(lián)問(wèn)題。不同的家電可以互相識(shí)別、協(xié)同運(yùn)行。（2）能夠有效解決家電網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的通信問(wèn)題，使家庭中的家電成為外部網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。

2. 廣播電視寬帶技術(shù)概述

對(duì)廣大地級(jí)城市來(lái)說(shuō)，廣電寬帶網(wǎng)絡(luò)和其他運(yùn)營(yíng)商并無(wú)較大的差別，屬于城域網(wǎng)的一種。廣電寬帶技術(shù)是在有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展的一種先進(jìn)技術(shù)，現(xiàn)如今我國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，采取同軸電纜入戶的方式，如果實(shí)現(xiàn)雙向，具備多種接入方法，主要包括：（1）光纖到戶，軟光纜入戶。使用一根光纖直接至家庭。光纖到戶主要指將光網(wǎng)絡(luò)單元安裝于用戶處，也是除光纖到桌面外最接近用戶的入網(wǎng)方式?？梢酝ㄟ^(guò)光纖收發(fā)器、光交換技術(shù)等實(shí)現(xiàn)光纖到戶。（2）光纖到樓，五類線入戶。主要指光纖到樓、雙網(wǎng)覆蓋、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。雙向網(wǎng)絡(luò)使用基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)光以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，樓棟至用戶采取五類線的方法。（3）光纖到小區(qū)，同軸電纜入戶。雙向網(wǎng)絡(luò)分前端至小區(qū)接入點(diǎn)使用以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，小區(qū)接入點(diǎn)后使用以太網(wǎng)協(xié)議接入技術(shù)。對(duì)其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分為，主要為環(huán)-星型。

廣電寬帶技術(shù)網(wǎng)絡(luò)接入方式繁多，能夠同數(shù)字電視共同入戶，應(yīng)用于智能家居中具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。

3. 廣播電視寬帶技術(shù)在智能家居中的具體應(yīng)用分析

3.1 智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主機(jī)網(wǎng)絡(luò)速度以及自身的穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)智能家居的關(guān)鍵，因此在設(shè)計(jì)階段需要充分利用廣播電視寬帶技術(shù)改善主機(jī)速度，提高其穩(wěn)定性，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)家居的智能化?？梢圆捎糜芯€網(wǎng)絡(luò)的雙向機(jī)頂盒，實(shí)現(xiàn)對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)雙向化技術(shù)的有效利用，繼而滿足智能家居各項(xiàng)功能性需求。

現(xiàn)如今有線方式是多數(shù)家庭布線的主要方式，有線電視線路能夠?qū)⑼饩W(wǎng)引入加重，并且住宅中各個(gè)房間均可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布線，因此為雙向網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能家居的遠(yuǎn)程訪問(wèn)與控制提供了巨大的便利。

結(jié)合現(xiàn)狀分析，家中家電設(shè)備多使用射頻技術(shù)，例如電源開(kāi)關(guān)、紅外控制器等，部分設(shè)備采用無(wú)線技術(shù)，但是該項(xiàng)技術(shù)對(duì)路由交換設(shè)備有較高的要求，對(duì)大容量信號(hào)進(jìn)行傳輸時(shí)可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)失穩(wěn)等問(wèn)題，因此需要謹(jǐn)慎使用。在實(shí)際設(shè)計(jì)階段，可以將有線電視雙向機(jī)頂盒提供的接入寬帶作為同外部有效溝通的橋梁，機(jī)頂盒獲得的IP為廣電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)，如果用戶使用有線電視機(jī)頂盒寬帶，那么能夠保證網(wǎng)速的穩(wěn)定性同內(nèi)網(wǎng)通道具有相似性，之后通過(guò)無(wú)線路由器實(shí)現(xiàn)智能主機(jī)與家庭電腦、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等設(shè)備的有效連接，建立完整的家庭局域網(wǎng)，為其他智能電子設(shè)備的連接提供便利。如果用戶并不需要使用內(nèi)網(wǎng)，那么則需要將本地主機(jī)的設(shè)備端口映射至公網(wǎng)。如果IP具有動(dòng)態(tài)性，那么需要采取商業(yè)級(jí)動(dòng)態(tài)域名解析完成DDNS動(dòng)態(tài)域名解析工作，確保網(wǎng)絡(luò)整體的穩(wěn)定性。

有線電視機(jī)頂盒的主要功能為獲取外部IP，同時(shí)與無(wú)線路由器共同組成家庭局域網(wǎng);智能主機(jī)是智能家居系統(tǒng)的核心與大腦，能夠結(jié)合外網(wǎng)傳輸?shù)南嚓P(guān)信息對(duì)信息生成指令進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)家中各類智能設(shè)備的有線控制或者無(wú)線控制，同時(shí)具有智能控制的作用，例如結(jié)合用戶需求，定時(shí)開(kāi)關(guān)電源以及開(kāi)閉窗簾等。除此之外，相關(guān)工作人員還需要加強(qiáng)對(duì)攝像頭、主機(jī)、路由器等的集成設(shè)計(jì)，將其安裝于機(jī)頂盒中，進(jìn)一步提高應(yīng)用水平。

3.2 在設(shè)備中的應(yīng)用

廣播電視寬帶技術(shù)在智能家居設(shè)備中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）智能家居控制器，也就是家庭信息平臺(tái)，是控制的中心，在整個(gè)系統(tǒng)中十分重要。用戶通過(guò)智能家居控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅內(nèi)相關(guān)設(shè)備的控制，例如通過(guò)預(yù)設(shè)場(chǎng)景模式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的定時(shí)控制。（2）攝像機(jī)。多數(shù)情況下，家居的安防距離需要保持在20m左右，采用攝像機(jī)的價(jià)格較低，因此用戶可采用具備云臺(tái)的攝像機(jī)，能夠有效擴(kuò)大觀察范圍，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)搜索存儲(chǔ)的監(jiān)控視頻。（3）窗簾電機(jī)。用戶能夠通過(guò)智能家居控制器將信號(hào)傳輸至窗簾控制器，后者接收到信號(hào)后便將其轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，窗簾電機(jī)接收信號(hào)后能夠?qū)Υ昂熯M(jìn)行有效控制。（4）安防報(bào)警系統(tǒng)。通常情況下，需要將安防報(bào)警系統(tǒng)安裝在入戶門、廚房以及住戶經(jīng)過(guò)的地方。目前市面上應(yīng)用廣泛的安防報(bào)警系統(tǒng)主要包括無(wú)線門磁、紅外感應(yīng)器以及攝像頭等。如果系統(tǒng)檢測(cè)有人進(jìn)入，能夠及時(shí)為用戶發(fā)送預(yù)警信息，用戶僅需要通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備便可以查看。如果室內(nèi)發(fā)送火災(zāi)，報(bào)警系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間開(kāi)啟報(bào)警程序，為家居環(huán)境的安全提供保障。（5）無(wú)線開(kāi)關(guān)與插座。用戶可以將智能家電與無(wú)線開(kāi)關(guān)和無(wú)線插座連接，如電燈、電磁閥等，這樣便能夠通過(guò)智能家居控制主機(jī)對(duì)無(wú)線開(kāi)關(guān)與插座發(fā)出信號(hào)，通過(guò)無(wú)線開(kāi)關(guān)與插座的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家電設(shè)備開(kāi)關(guān)的控制。（6）紅外轉(zhuǎn)發(fā)器。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空調(diào)及電視的有效控制，用戶可以將空調(diào)遙控器以及電視機(jī)體盒遙控器中的無(wú)線指令傳輸至主機(jī)，這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的有效控制。（7）無(wú)線路由器。用戶可以將有線電視機(jī)頂盒獲得的IP地址與主機(jī)進(jìn)行綁定，在遠(yuǎn)程有線電視網(wǎng)內(nèi)的地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)觀看，對(duì)主機(jī)進(jìn)行控制，另外能夠通過(guò)端口映射至外網(wǎng)，對(duì)遠(yuǎn)程域名解析進(jìn)行有效控制。

3.3 遠(yuǎn)程控制

如果在家居中使用智能家居系統(tǒng)，用戶外出后能夠通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)，將家中機(jī)頂盒的IP地址輸入在手機(jī)或者電腦上，之后進(jìn)入智能家居主機(jī)控制頁(yè)面，結(jié)合自身需求對(duì)家居智能設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。例如在下班回家前遠(yuǎn)程開(kāi)啟電飯煲煮飯程序;炎熱的夏天回家前提前開(kāi)啟空調(diào)制冷程序，一回家便可以享受到舒適的環(huán)境。另外，還可以通過(guò)主機(jī)對(duì)攝像機(jī)、電燈等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程控制功能能夠?yàn)橛脩舻纳钐峁┚薮蟮谋憷?，為其營(yíng)造更為舒適的居住環(huán)境。

3.4 安全保障

為了保障智能家居環(huán)境的安全性，首先需要采取安全穩(wěn)定的路由器。智能家居安全性的重點(diǎn)在于入路路由器的安全性，目前市面上智能家居產(chǎn)品多通過(guò)第三方路由器接入網(wǎng)絡(luò)，路由器類型繁多，存在一定的安全隱患。所以選擇穩(wěn)定的路由器十分必要。目前智能家居設(shè)備控制多通過(guò)手機(jī)接入Wifi進(jìn)行控制，保證Wifi路由器的無(wú)線加密安全性十分重要。安全系數(shù)較高的加密方式為APA2/AES。另外需要保證無(wú)線密碼的復(fù)雜性。其次，用戶需要盡量關(guān)閉無(wú)線路由器的WPS功能。目前互聯(lián)網(wǎng)上很多Wifi破解工具均是利用WPS的機(jī)制漏洞破解密碼，關(guān)閉WPS便可以消除漏洞。如果條件允許可以設(shè)定無(wú)線連接的MAC地址過(guò)濾功能，有效提高安全性。

4. 結(jié)語(yǔ)

近些年來(lái)智能家居已經(jīng)得到了人們的廣泛青睞，也是未來(lái)家居發(fā)展的必然趨勢(shì)，在智能家居中應(yīng)用廣播電視寬帶技術(shù)能夠進(jìn)一步提高家居的智能化、自動(dòng)化水平，同時(shí)能夠有效系統(tǒng)中設(shè)備數(shù)量，降低整體成本，強(qiáng)化家居功能。

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