基于物聯網的智能家居研究

楊壘?王凱文?

摘要：“智能家居”一詞來自美國。此時，家庭生活的相關設施通過綜合布線技術、安全技術、自動化技術、網絡通信技術、音頻和視頻技術進行整合，構建高效的住宅和計劃生育管理系統(tǒng)。智能家居是未來構建更便捷、人性化、舒適生活方式所需的系統(tǒng)，智能家具是該系統(tǒng)不可或缺的組成部分。

關鍵詞：物聯網;智能家居;智能化;設備;技術

引言

目前，有數百種智能家居設備連接到互聯網。這些智能設備不僅應確保設備之間的數據交換，還應存儲用戶生成的數據，并確保某些應用軟件的及時更新。未來，隨著物聯網技術的進一步完善，中國的智能家居系統(tǒng)很有希望進入人們的日常生活并普及。

1.智能家居背后的物聯網技術

物聯網技術是隨著互聯網技術的發(fā)展和應用而產生的。物聯網技術的基礎是互聯網。通過將一系列無線傳感器技術與智能技術相結合，不僅可以實現物與物之間的連接，還可以實現對物的智能管理和控制。物聯網具有以下特點：系統(tǒng)的分散性;物聯網設備和系統(tǒng)的多樣性;物聯網數據的異構性;網絡的復雜性。盡管這些功能讓我們的生活更加舒適，但它們也給物聯網應用帶來了許多漏洞。智能家居是物聯網最典型的應用之一。它以我們通常居住的房子為平臺，通過通信網絡連接各種設備和現場進行監(jiān)控。

2.智能家居的核心功能

物聯網技術涵蓋了無線傳感器網絡、通信和網絡等多種技術領域。它可以結合多種技術，形成更多控制和管理的可能性。物聯網技術可以實現智能家居系統(tǒng)中的自動采集、處理和自動控制功能，為智能家居生活帶來實時監(jiān)控和反饋控制操作，確保信息的準確性，并為相應的有效改進提供支持。同時，利用物聯網技術構建的智能家居系統(tǒng)可以增強各種系統(tǒng)功能的實時處理和遠程控制能力，為家庭生活提供豐富先進的信息系統(tǒng)。它能自動提供服務，準確完成復雜的運動控制，具有運動感知、手勢控制、語音控制等友好的人機界面，受到人們的廣泛歡迎。例如，能夠提供近距離服務的家庭機器人掃地機器人和烹飪機器人將進入更多家庭，幫助人們處理瑣碎的家庭作業(yè)，享受家庭生活。它可以輕松連接云端、本地網絡和物聯網之間靈活互認的通信功能，確保物聯網的實現。為滿足上述要求，下一代智能設備所需的創(chuàng)新技術包括：高精度和敏感的氣體溫度技術、嵌入式AI認知學習和思維能力、生物識別技術、語音控制技術、電機控制技術、，能夠執(zhí)行精確的動作控制、嵌入式系統(tǒng)的通信技術等。物聯網技術在智能家居系統(tǒng)中的應用，可以輕松實現家居設備的聯網，使家居設備的實時控制更加智能。此外，物聯網技術下的智能家居系統(tǒng)還具有性價比高、傳輸速度快、抗干擾能力強、可靠性高等優(yōu)點?？梢?，物聯網技術使家庭生活的智能化更加高效、科學、合理、可靠。

3智能家居系統(tǒng)的利與弊

物聯網技術在智能家居系統(tǒng)中的應用主要體現在智能家居系統(tǒng)中由通信網絡和互聯網組成的網絡系統(tǒng)，以及智能家居系統(tǒng)中智能處理相關信息的信息計算平臺的應用。集成網絡是智能家居系統(tǒng)中各種信息系統(tǒng)有效連接的基礎，智能家居系統(tǒng)中的云計算中心、物聯網管理中心和信息處理平臺是實現智能家居系統(tǒng)智能處理和控制的主要組件。智能家居系統(tǒng)通信協議中的漏洞主要來自用于應用程序之間數據交換的應用程序層。當用戶提交某些服務請求時，他們需要通信協議將數據或信息傳輸給服務提供商，以便接收某些服務。目前，智能家居設備的通信沒有統(tǒng)一的標準，在不同的應用場景中有不同的通信協議。在配置智能家居系統(tǒng)時，存在導致安全問題的非標準化行為。由于智能家居系統(tǒng)中的大多數設備都是有限的設備，并且缺乏存儲、計算、通信等資源，因此有必要設計一種輕安全的通信協議來確保智能家居的安全。

訪問控制是根據用戶的身份和所屬的定義組來限制用戶對某些信息項的訪問。良好的訪問控制機制可以有效地保護設備敏感數據。目前，智能家居平臺的訪問控制機制基于智能手機的權限。設計的訪問控制機制存在權限過于粗糙的問題，無法保證設備的安全使用。如何拆分和實現更詳細的訪問控制策略已成為一個重要的話題。此外，家庭中有許多用戶角色（例如特殊組）。如何確保不同用戶角色的訪問權限也給智能家居系統(tǒng)帶來了重大挑戰(zhàn)。

總結

目前的“智能家居”存在一些問題，比如智能度低、用戶行為識別不準確、大多是交互式的而不是自動響應的，與真正的智能相比還有很大的改進空間。隨著5g技術和互聯網的發(fā)展，傳統(tǒng)家居制造商可以實施技術創(chuàng)新，在智能家居行業(yè)快速發(fā)展。未來，智能家居將出現在家庭、辦公室、社區(qū)和酒店中，使人們的生活和工作更加舒適。

參考文獻：

[1]金家紅，方旭，楊碧峰，等.家庭物聯網技術在智能家居系統(tǒng)的應用[J].現代電子技術，2013，36（10）：56-58.

[2]于長江，洪炎，蘇靜明，等.基于物聯網的智能家居控制系統(tǒng)設計[J].科技視界，2016（25）：162-162.

[3]陳玲君.基于物聯網的遠程控制智能家居系統(tǒng)設計與實現[J].山東農業(yè)大學學報（自然科學版），2016，1：018.

[4]常清雪，劉東，郝欣達，等.智能家居物聯網終端的安全威脅與應對措施[J].網絡安全技術與應用，2018（10）：127-129.

[5]張毅，徐菲菲，雷景生，等.基于CC2530和ZigBee技術智能家居系統(tǒng)的設計與研究[J].上海電力學院學報，2017，33（2）：191-195.

[6]王基策，李意蓮，賈巖，等.智能家居安全綜述[J].計算機研究與發(fā)展，2018，55（10）：19-32.