淺析智能家居的發展狀況

摘 要：智能家居，又稱智慧家居/智能住宅，是近年來日益被重視的全新理念。它以住宅為平臺，利用先進的計算機和網絡通訊技術將與家居生活有關的各種各樣的子系統結合在一起，構建出高效的住宅設施和家庭日程事務的管理系統。本文將分析近年來國內外智能家居的發展狀況，并將介紹嵌入式技術、物聯網技術、Zigbee無線通訊技術在智能家居中的應用。

關鍵詞：智能家居 嵌入式技術 物聯網 Zigbee

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0214-02

智能家居的概念形成甚早，而世界上首個成形的智能建筑案例要追溯到1984年由美國聯合科技公司應用于美國康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding。我國的智能家居業起步較晚，但近年到來發展勢頭迅猛。隨著國家物聯網十二五規劃的出臺，智能家居被明確作為幾大重點示范應用之一。在信息化社會里，人們的生活方式與工作習慣有了很大的變化，使得家居系統的智能化成為一種消費需求。因此在未來幾年內，智能家居業將會有非常廣闊的市場發展前景，成為中國最具發展潛力的行業之一。而智能家居的發展又得益于嵌入式技術、物聯網技術、Zigbee無線通訊技術等的日益成熟。

1 嵌入式技術的應用

國內普遍接受的嵌入式系統的定義為：嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統，對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。因此，嵌入式系統技術是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。

嵌入式微處理器對實時多任務具有有很強的支持能力，因此，對于穩定性要求甚高的智能家居系統，嵌入式技術便成了不二的選擇。通過嵌入式微處理器即可完成智能家居系統中的大部分功能，如可視對講、安防主機、信息處理終端、信息家電控制器、自動抄表、遠程監控等。這些功能實現的背后，處處都離不開嵌入式技術的身影。

2 物聯網技術的應用

根據國際電信聯盟（ITU）在2005年的年度報告，物聯網被定義為通過射頻識別（RFID）、紅外感應、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網擁有三大核心技術，分別是基于RFID的應用、基于傳感器的應用、基于M2M的應用。嵌入式技術可實現智能家居中的單個功能，而要把每項功能結合到一起組成一個智能系統，將家庭中的所有物品納入至一個龐大的智能網絡中，這就需要物聯網技術的支持。

物聯網智能家居采用的是無線物聯網技術，從而避免了傳統有線方式需要專業人員的參與、專門公司維護，而且施工周期長，系統靈活性差的缺點。智能家居物聯網可以分為感知層、網絡層和應用層。而目前的物聯網在智能家居中的應用還主要集中在感知層的應用方面，比如無線溫濕度傳感器，無線門磁、窗磁，無線燃氣泄漏傳感器。

3 ZigBee無線技術的應用

物聯網的目的是要將各種信息傳感傳動單元與互聯網結合起來從而形成一個巨大的網絡，而這需要有傳輸技術的支持。近年來，紅外、藍牙、ZigBee、WiFi等一系列無線網絡技術的發展大大促進家居設備無線化、智能化的進程。而在這當中使用最多的，最為人們所看好的即為ZigBee無線通訊技術。Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。

在無線通訊領域，ZigBee有其得天獨厚的技術優勢，包括了省電、可靠、成本低、時延短、節點通信設置易于配置、網絡容量大、安全、全球通用性和完好的開放性。得助于物聯網的興起， ZigBee被廣泛地應用于了智能家居中。因此，可認為Zigbee無線技術是物聯網時代最尖端、目前綜合性能最佳的智能家居無線聯網技術。

4 智能家居發展趨勢

智能家居作為與大眾生活息息相關的智能應用，在未來必然有廣闊的發展空間。智慧城市運營商貝爾信指出，在未來，智能家居將會更加簡單實用，更加人性化操作，而不是單單追求技術的先進。智能家居的實用性將不斷增加，其中將包括定時控制、遠程控制、安防報警、智能模式、情景模式等人性化的功能。

據專業人士預測，在不久的將來，云計算將在智能家居中得到廣泛的應用。云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式。云計算擁有高速的計算分析功能和較大的存儲空間，將云計算作為巨量的信息處理平臺，使智能家居的智能功能明顯增多，設備響應速度快捷， 這是傳統智能家居難以比擬的。而且很多智能家居系統本身沒有數據處理能力，但擁有了云端以后，用戶即可利用云端將信息存儲起來，通過連接到云端的手機或者嵌在墻上的終端，可以非常有效安全快捷地掌控家居的風吹草動。

同時，全方位的人性化也是未來智能家居發展的目標之一。而這一點可依靠智能家居軟件實現，一鍵式控制，簡單易懂。智能家居軟件場景控制中還設有聯動、定時、自動等功能，而這無疑會大大提升用戶的體驗感。

5 智能家居的存在意義

隨著消費水平的提高，人們不僅僅滿足于擁有一所房子， 而更致力于自身居住環境的改善及生活的享受。而智能家居的出現和發展，恰恰滿足了人們在這一方面的需求。智能家居能夠幫助人們解決許多問題，給生活帶來很大的便利，其中包括了安全保護、環境調節、照明管理、健康監測、家電控制、應急服務等。例如在安全保護方面，當智能家居系統中的無線紅外探測器檢測到有人非法闖入時，連接至網絡中的報警器就會及時把信息發送至主人的智能手機端，令主人及時了解情況，采取措施，保證財產不受損失。而智能家居能實現的功能遠不至此，由此可以預見其未來的市場前景將十分廣闊。

6 結語

從以上的分析可以看出，各種新技術的飛速發展不斷地加快了智能家居的進程。然而在智能家居系統的發展過程中，同樣存在了以下幾方面的問題。

（1）目前各類智能家居產品在造價方面往往價格不菲，這對于智能家居能否最終在普通老百姓家庭中得到普及十分關鍵。因此，對廠商而言，進一步降低產品的成本是關鍵所在。

（2）就現階段而言，智能家居系統還存在著操作復雜操作，缺乏人性化，產品穩定性低等問題，這需要廠商加大研發力度，提高產品技術水平，用可靠的產品贏得市場。

（3）在標準協議方面，各廠商和系統之間還沒有一個標準的、統一的通訊協議，這給不同廠商產品之間的互聯互通帶來了很大障礙。今年《家用及建筑物用電子系統通用技術要求》的頒布，將有希望推動整個智能家居行業朝著標準化、規范化的方向發展。

（4）作為一項出門產品來說，售后服務是影響消費需求的重要因素。受限于規模，目前智能家居系統的維護體系尚未形成。這制約了智能家居市場的發展。

但作為國內的一項新興產業，我們有理由相信，隨著技術的進步和行業內各大廠商的溝通協作，智能家居在未來將擁有非常廣闊的市場前景。

參考文獻

[1]向忠宏.智能家居[M].北京：人民郵電出版社，2002.

[2]周洪，胡文山，張立明.智能家居控制系統[M].北京：中國電力出版社，2006.

①作者簡介：譚健勝（1992，3—），男，漢族，廣東省開平市，就讀于中南大學測控技術與儀器專業；研究方向：測控技術與儀器.