5G時(shí)代智能家居發(fā)展研究

摘 要：隨著大數(shù)據(jù)的迅速普及和人工智能的研發(fā)生產(chǎn)，在很大程度上改變了人們?cè)械纳盍?xí)慣和消費(fèi)習(xí)慣，傳統(tǒng)的家居已經(jīng)不能夠滿足人們對(duì)物質(zhì)的實(shí)際需求。本文立足于5G時(shí)代，針對(duì)智能家居與傳統(tǒng)家居的比較和智能家居在現(xiàn)階段的發(fā)展形勢(shì)展開(kāi)討論，希望5G時(shí)代下智能家居能夠迎來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。

關(guān)鍵詞：5G時(shí)代;智能家居;發(fā)展研究

引言：

智能家居與4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合在一定程度上改善了人們的生活習(xí)慣，但是在使用過(guò)程中問(wèn)題的頻繁出現(xiàn)帶給了用戶很不好的體驗(yàn)，各方面的性能研發(fā)還需要進(jìn)一步地完善。5G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)做出了補(bǔ)充和發(fā)展，極大地提升了智能家居的性能和用戶生活質(zhì)量。

一、5G時(shí)代對(duì)智能家居的影響

（一）優(yōu)化用戶體驗(yàn)

在用戶大規(guī)模使用4G的時(shí)候，尤其是將4G網(wǎng)應(yīng)用在智能家居方面，往往會(huì)出現(xiàn)信息的延遲或者是畫(huà)面的卡頓的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了用戶的體驗(yàn)。5G信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，革新了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳播速率，使其大大加快，流暢性得到了充分的保證。另外，用5G作為智能家居的技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了家居之間的連攜，共同組成了智能家居的集成系統(tǒng)，大幅度提升了智能家居的信息傳播速度和響應(yīng)頻率。例如，用戶在進(jìn)行視頻通話或者是進(jìn)行監(jiān)控瀏覽的過(guò)程中，能夠有效保證視頻雙方的接收同步，監(jiān)控畫(huà)面瀏覽得實(shí)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榫W(wǎng)速問(wèn)題而導(dǎo)致卡頓現(xiàn)象的發(fā)生。智能家居的產(chǎn)品在接收到主人的指令時(shí)，會(huì)快速做出響應(yīng)，符合主人的主觀意愿，及時(shí)完成任務(wù)。因此，5G信息技術(shù)的使用大幅度的提升了用戶的體驗(yàn)，也收獲了優(yōu)質(zhì)的口碑，為后續(xù)的發(fā)展和普及做好了消費(fèi)群眾的基礎(chǔ)。

（二）數(shù)據(jù)交換便捷

5G信息技術(shù)自身就具備著傳播速率高和容量大的特點(diǎn)，可以有效解決集成家居之間的互動(dòng)[1]。設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線互聯(lián)，數(shù)據(jù)信息的傳送不會(huì)受到時(shí)間和數(shù)量的限制。住宅的主人可以完全操控智能家居的設(shè)備，并可以將信息以最快的速度轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備之間的交換。

二、5G時(shí)代下智能家居的發(fā)展

（一）智能家居設(shè)備技術(shù)方面

1、智能家居的核心技術(shù)-Zigbee技術(shù)

智能家居以住宅為主體，利用綜合布線、網(wǎng)絡(luò)通信、智能家居的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)安全防范和自動(dòng)控制以及音視頻等多種子類技術(shù)搭建，形成高效的住宅設(shè)施和家庭日常事務(wù)的管理系統(tǒng)。而在5G下得到發(fā)展契機(jī)的Zigbee技術(shù)作為一種近距離、低難度、低消耗、高效率的無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用家居的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，對(duì)于提升家居的安全性、便利性和藝術(shù)性、節(jié)能環(huán)保等多方面具有重要的積極意義。

該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，安裝簡(jiǎn)單，在家居生活中，只需要把普通的開(kāi)關(guān)和插座替換成Zigbee智能開(kāi)關(guān)和插座，在不打擾到主人日常生活的位置安裝無(wú)線安防、智能紅外線、電動(dòng)窗簾和無(wú)線攝像頭等多樣化的生活設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的構(gòu)建安裝，無(wú)須費(fèi)時(shí)費(fèi)力的為了布置線路而進(jìn)行屋內(nèi)的翻修。其次，易于維護(hù)，因?yàn)椴恍枰佋O(shè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)線路，因此在此技術(shù)下的智能家居系統(tǒng)的定期維護(hù)很容易實(shí)現(xiàn)，無(wú)須諸如墻面破壞等工作就可以完成設(shè)備的維護(hù)。再次，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線短距離通信傳輸，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組網(wǎng)，不用主控機(jī)器和外圍設(shè)備之間進(jìn)行手動(dòng)對(duì)碼的操作，對(duì)智能家居系統(tǒng)的調(diào)試起到了極大程度的簡(jiǎn)化。最后，該技術(shù)具有雙向通訊的功能，可以使安防報(bào)警系統(tǒng)等需要方向通訊的模塊通過(guò)無(wú)線接入到家居系統(tǒng)，不再受到線路布置的制約。

2、智能設(shè)備的性能得到提高

（1）支持超高清電視

5G信息網(wǎng)絡(luò)的傳播速率高達(dá)10GB/s，而用戶的體驗(yàn)速率一般維持在1`2GB/s，這就象征著用戶想要下載一部電影，如果用5G的話僅僅需要幾秒鐘的時(shí)間，不用再像之前的數(shù)據(jù)一樣要耐心地等待。在信息技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，也帶動(dòng)了電子設(shè)備廠家出廠產(chǎn)品的變革與發(fā)展。國(guó)內(nèi)權(quán)威品牌如索尼、夏普等電視廠商陸續(xù)向流通市場(chǎng)中推出8K超高清分辨率的電視，但是只能依靠5G數(shù)據(jù)播放超高清的影像。由此可見(jiàn)，5G將成為支持超高清視頻播放的關(guān)鍵性技術(shù)，在很大程度上能夠推動(dòng)視頻相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的革命。

（2）節(jié)能環(huán)保

5G時(shí)代下的智能家居采用云計(jì)算和智能家居設(shè)備的硬件連攜的終端模式，利用家電的設(shè)備收集數(shù)據(jù)再傳輸?shù)皆贫耍朴?jì)算對(duì)所傳輸而來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的分析，再由家電設(shè)備提供符合用戶意愿的服務(wù)。采用云計(jì)算+智能家居的通信模式具有實(shí)時(shí)和雙向的特性。比如采用這種終端模式的空調(diào)可以根據(jù)人們活動(dòng)或者休息時(shí)的體溫，結(jié)合室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化的溫度調(diào)節(jié)，可以使用戶總是處于一個(gè)舒適的環(huán)境下，緩解疲勞，放松壓力，而且不用因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的保持空調(diào)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)電能起到了一定的節(jié)約，用戶不用擔(dān)心電費(fèi)過(guò)高和電能浪費(fèi)，符合了5G時(shí)代下智能家居節(jié)能減排，持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念。

（二）智能家居應(yīng)用方面

1、家電的更新升級(jí)

5G技術(shù)在家居中的運(yùn)用，使得傳統(tǒng)的家居設(shè)備智能化，極大地改善了人們的生活方式和生活質(zhì)量，同時(shí)也推動(dòng)著家居家電的升級(jí)優(yōu)化[2]。

（1）燈光系統(tǒng)

在5G的智能技術(shù)支持下，燈光系統(tǒng)逐漸智能化，如主人回家時(shí)，可以讓客廳和餐廳的燈亮起;如果家里有客人來(lái)訪，可以將全部的燈亮起。

（2）溫控環(huán)境系統(tǒng)

對(duì)空調(diào)的控制可以選擇紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器，也可以選擇相對(duì)應(yīng)的空調(diào)面板?？梢耘浜蠝貪穸忍綔y(cè)器進(jìn)行聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的自動(dòng)化調(diào)節(jié)。在這個(gè)系統(tǒng)的使用下與傳統(tǒng)的空調(diào)相比更加舒適化、合理化。

（3）窗簾控制系統(tǒng)

窗簾控制系統(tǒng)主要由電動(dòng)窗簾軌道和電機(jī)以及控制器三部分組成，實(shí)現(xiàn)窗簾自動(dòng)化要全面拆換舊的窗簾模式，搭建電動(dòng)窗簾軌道，安裝完畢之后可以通過(guò)控制進(jìn)行窗簾的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

（4）門(mén)窗系統(tǒng)

用戶可以通過(guò)在門(mén)窗上安裝開(kāi)門(mén)器和開(kāi)窗器，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，也可以與空氣質(zhì)量檢測(cè)儀進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)室內(nèi)空間氧氣含量較低、二氧化碳較高時(shí)，可以根據(jù)內(nèi)外環(huán)境，在適宜的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，促進(jìn)空氣的流動(dòng)。

（5）燃?xì)獍踩到y(tǒng)

5G技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)煤氣閥門(mén)的自動(dòng)化控制，通過(guò)燃?xì)馓綔y(cè)器和機(jī)械手的配合，在室內(nèi)發(fā)生燃?xì)庑孤┈F(xiàn)象，會(huì)自動(dòng)阻截閥門(mén)開(kāi)關(guān)并進(jìn)行鳴笛警示，來(lái)最大程度地保證室內(nèi)安全。

2、智能機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和利用

5G信息技術(shù)的廣泛使用促進(jìn)了AI智能的發(fā)展，衍生出機(jī)器人服務(wù)。在技術(shù)加持下的智能機(jī)器人可以與人類進(jìn)行語(yǔ)言的交流和溝通[3]。例如，商場(chǎng)中可以自動(dòng)測(cè)量體溫的機(jī)器人、銀行中可以辦理業(yè)務(wù)的機(jī)器人、游樂(lè)場(chǎng)里的“威震天”等在給人們進(jìn)行業(yè)務(wù)處理同時(shí)又帶來(lái)了更多的歡樂(lè)。

隨著AI智能、大數(shù)據(jù)的5G信息技術(shù)支撐下，百度企業(yè)為將智能音箱作為構(gòu)建IOT生態(tài)的重要切入點(diǎn)，使得百度取得了智能音箱領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。2018年3月6日建立正式成立智能生活事業(yè)群組，主要產(chǎn)品圍繞人工智能硬件產(chǎn)品而打造的“小度”品牌。小度電話大全集成了百度地圖所有的PUI，可以在小度搭載設(shè)備上發(fā)現(xiàn)附近的商家、銀行和醫(yī)院?！靶《刃《龋瑤臀叶ㄎ浑x我最近的一家火鍋”，人工智能技術(shù)的組合運(yùn)用，就能為我們帶來(lái)和創(chuàng)造出科幻般的生活。另外，小度音箱有很好的交互體驗(yàn)，有三種基本模式：兒童、標(biāo)準(zhǔn)與極客模式。兒童模式下，小度貼合兒童習(xí)慣，回答簡(jiǎn)化、生動(dòng)，語(yǔ)音充滿童趣。標(biāo)準(zhǔn)模式類似百度百科的簡(jiǎn)化，為我們提供所需要的信息。傳統(tǒng)語(yǔ)音交流總存在一問(wèn)一答的限制，AI技術(shù)進(jìn)行語(yǔ)義理解給再相應(yīng)回答，而小度在極客模式下用戶可以在發(fā)問(wèn)之后8s內(nèi)，不說(shuō)換起詞便可繼續(xù)聊天，有效打破了傳統(tǒng)語(yǔ)音交流的限制。

（三）智能家居有待提升方面

1、擴(kuò)大用戶體驗(yàn)范圍

現(xiàn)階段，智能家居產(chǎn)品的價(jià)位讓很多想要體驗(yàn)的用戶望而卻步，而集成的產(chǎn)品系統(tǒng)的價(jià)格更是讓人不敢染指。因此在智能家居的后續(xù)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)該適當(dāng)?shù)慕档偷杀竞彤a(chǎn)品的普及程度，盡量滿足單個(gè)智能家居產(chǎn)品可以深入尋常百姓家，讓人們體驗(yàn)到智能家居的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而逐漸形成智能家居體系。

2、保護(hù)用戶隱私安全

智能家居其實(shí)和個(gè)人使用的智能手機(jī)一樣，都涉及到了大量的個(gè)人隱私數(shù)據(jù)。但是手機(jī)可以進(jìn)行用戶人為的操作，但是智能家居系統(tǒng)的設(shè)定在出廠的時(shí)候就已經(jīng)設(shè)置完畢，很大概率不能通過(guò)個(gè)人的修改來(lái)改變產(chǎn)品的工作模式。這就給了居心不良的人員有機(jī)可乘，這些人可以利用家居和局域網(wǎng)的漏洞侵入到住宅私人的監(jiān)控中，用戶的個(gè)人隱私泄漏，無(wú)法得到有效地保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，5G的信息技術(shù)的問(wèn)世，助推著智能家居領(lǐng)域的變革和發(fā)展，帶動(dòng)市場(chǎng)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的新一輪更新?lián)Q代，更加滿足人們對(duì)物質(zhì)生活的新需求。而且在智能家居的后期研發(fā)中，會(huì)更加重視擴(kuò)大用戶的體驗(yàn)范圍和保護(hù)用戶的隱私安全，加強(qiáng)智能家居領(lǐng)域方面的安全管理，促進(jìn)全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張彬，朱爽，黃欣，后嘉龍，趙冬婷.基于5G技術(shù)的智能家居應(yīng)用發(fā)展探析[J].中國(guó)新通信，2020，（23）：97-98.

[2]陳斌.基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析[J].長(zhǎng)江信息通信，2021，（04）：198.

[3]王嘉賢，曹三省.5G時(shí)代智能家居的發(fā)展[J].科技傳播，2021，13（04）：142.

作者簡(jiǎn)介：

張曉玲（1973.05-），女，滿，遼寧省鞍山，吉林大學(xué)，本科，中移鐵通鞍山分公司，工程師，研究方向：通信技術(shù)。