物聯網智能家電管理模型的設計探析

陳高博

摘要：物聯網為一種比較新型的信息技術，是信息化發展的重要的內容，其實現的基礎為互聯網，但是又在互聯網的基礎上進行了拓展與延伸，具有更高的實用性。將物聯網應用到找智能節點系統中，形成一個完整的智能家居系統模型，以家居環境作為對象，利用硬件平臺、拓撲結構以及無線傳輸協議等，實現人與環境、電氣設備、傳感器、控制器等聯系在一起，通過信息交互，形成信息化與遠程管理系統。本文對物聯網智能家電管理模型的設計措施進行了簡要分析。

關鍵詞：物聯網；智能家電；管理模型

信息化技術與智能化技術現在已經被廣泛的應用到各個領域中，為滿足人們對生活質量的要求，利用物聯網來建立智能家電管理模型，更大程度上促進了家電行業發展，提高了家電環境管理效果。對物聯網智能家電管理模型進行設計研究時，需要掌握物聯網技術要點，然后結合家電系統特點，以滿足實際需求為目的，建立完善家電管理模型。

一、智能家居管理系統分析

1.系統概述

家居環境與人們生活有著密切聯系，在生活水平不斷提高的背景下，家居環境建設質量不斷提高，最為明顯的就是智能家電產品不斷增加，可以更好的滿足用戶對家居產品實際體驗的要求。基于物聯網建立智能家居管理系統，除了要實現智能家電功能上的智能化、網絡化要求，還需要就家電產品、傳感器、控制器以及人等各環節之間形成聯系的大網，消除各部分之間的斷層，提高整個家居環境的管理效果[1]。

2.系統功能

2.1集體控制

建立智能家居管理系統，通過統一的系統平臺，來實現對家居環境內所有智能家電產品的控制與管理，使其始終維持在用戶所需狀態。例如系統可以就所有智能家電產品進行開啟或關閉控制，確保用戶能夠更快速的完成相關操作。

2.2 遠程監控

智能家電管理系統的設計，可以說關鍵技術就是物聯網，將信息網絡技術作為核心，通過對所有產品進行聯系，形成一個完整的系統，隨時隨地對家電相關設備進行監測與控制。即用戶作為整個管理系統內的關鍵要素，可以根據個人需求，在任何空間與時間環境下，掌握整個系統各環節運行效率，并利用網絡通過對終端設備進行操作，來完成對家居智能系統內任何家電設備進行操作與管理，提高管理效果[2]。

2.3數據分析

智能家居管理系統的設計與實現，必須要具有統一的數據管理模塊，對系統內各環節運行數據進行收集與分析，向用戶提供所需數據，為下一步管理操作提供依據。如電能消耗監控、溫度監控等，通過數據分析后，結合用戶需求，智能判斷并調整家居系統運行狀態。

二、物聯網關鍵技術分析

1.傳感器技術

傳感器能夠感知到更多信號，且可以按照一定規律將感知到的信息轉換成另一種形式的信號，是物聯網關鍵技術。傳感器的組成主要包括敏感元件、轉換電路以及轉換元件等。目前市場上存在的傳感器種類繁雜，以用途為依據可以分為溫度傳感器、濕度傳感器、速度傳感器等；以工作原理為依據可以分為化學型傳感器、生物型傳感器以及物理型傳感器等。傳感器在實際應用中，可以更準確的獲取各類信息，尤其是無線傳感器的應用，與傳統傳感器相比其具有規模性、動態性以及移動性等優點，將其應用到智能家居管理系統中將具有更高的效果。

2.RFID技術

RFID技術即利用無線電波進行數據的傳輸，而不需要進行人為接觸的一種自動識別技術，具有自動化、識別速度快以及抗干擾強等優點。其主要組成部分為電子標簽、天線以及讀寫器。此項技術在實際應用中，主要就是讀寫器發出詢問信號，電子標簽進入磁場中后會產生感應電流，一旦接收到詢問信號后，便會將反饋應答信號傳輸給讀寫器，最后讀寫器會將最終的數據傳輸給計算機，由計算機網絡做最終的處理[3]。

3.云計算技術

云計算為公布式計算技術的一種，利用不同的網絡進行連接，將復雜的計算處理應用分解成為多個子程序，然后經過計算分析后，通過多個服務器組成龐大系統將處理結果傳輸給用戶。對云計算技術的應用，可以在更短的時間內完成更多的數據計算任務，提高信息處理效率。云計算技術現在已經被廣泛的應用到多個領域中，常見的有網絡信箱、搜索引擎等，用戶可以根據實際需求，向系統中輸入相應的指令即可，便可以在短時間內獲取大量的反饋信息。

三、物聯網智能家居管理模型設計分析

1.模型功能需求分析

現在人們生活水平不斷提升，傳統的家居環境已經逐漸不能滿足實際需求，對家電產品提出了更高的要求。智能化家電在家居環境中的應用，可以更好的滿足智能化與網絡化管理控制需求，尤其是基于物聯網技術，建立智能家居管理模型，來實現各環節間的聯系，提高整個系統的智能化水平，為人們提供人性化需求，在根本上滿足生活需求。以智能冰箱為例，除了可以滿足基本的保鮮、冷凍功能外，還可以通過智能化管理模型，來讀取食品條形碼，獲取食品基本信息，以此來獲取食品相關制作生產以及物流銷售等全過程所有信息，得出食品最佳保存方法與時間，可以通過短息、微博消息等及時向用戶提醒，提高食品管理效率。

2.管理模型設計概述

基于物聯網技術建立智能家居管理模型，主要分為設備端與云端兩部分，其中設備端又可以分為感知層、網絡層與應用層三部分。設計時利用通信技術實現模型與互聯網的連接，進一步實現對系統管理控制產生的所有數據進行收集、分析與處理，為用戶進一步管理工作的實現提供依據。

3.管理模型各層設計

3.1感知層

感知層為物聯網最低端，是實現所有功能應用的基礎，具有全面感知性能，能夠解決物理世界與人了世界見數據獲取問題。感知層的設計，需要保證其能夠實現信息數據的有效采集，并感知家居系統內各項電氣設備，如智能冰箱、智能電視以及智能洗衣機等，同時還包括各類物理信息，如電量、溫度、濕度以及光線等。從技術角度分析，感知層功能的實現，需要重點分析傳感器、RFID、智能卡、攝像頭、二維碼等技術[4]。

3.2網絡層

網絡層需要將感知層所收集到的各類信息傳輸出去，即在一定范圍內實現數據的無障礙傳輸。物聯網網絡層需要以互聯網為基礎，在智能家電系統管理模型中，其主要將設備端與外部環境感知到的信息進行處理后傳輸，使得所有信息聚集在處理終端或者云端，然后根據實際需求來提供服務。例如利用WiFi技術，來實現無線信號的傳輸，設計時將無線路由器與互聯網連接，在一定范圍內實現無線網覆蓋，然后可以將多種智能電氣設備接入其中，將數據同步到遠程云平臺，實現對數據的集中化、智能化與自動化控制服務。

3.3應用層

應用層是完成各項數據處理后實現人機交互，需要利用專業的軟件技術與計算機技術。即可以進行數據處理，并滿足信息共享與交互要求，一般利用終端設備來進行人機交互，在嵌入式終端設備上提供可視化界面，實現各項功能操作的人性化與實用化需求，提高對智能家居系統的控制與管理。

結束語：

利用物聯網技術建立智能家居管理模型，來實現對整個家居系統的統一管理，對系統內所有智能電氣設備進行智能化與信息化控制，及時掌握各項數據信息，便于采取相應的措施來提高系統運行效率，在根本上來滿足用戶各項實際需求。

參考文獻：

[1] 祁文娟.基于物聯網技術的智能家電管理模型設計與驗證[D].中國海洋大學，2013.

[2] 劉家棟.基于物聯網技術的智能家電管理系統的界面設計研究[D].華東理工大學，2015.

[3] 樊翠玲.基于物聯網技術的智能家電管理模型設計與驗證[J].電子測試，2015，02：73-75.

[4] 樊翠玲.基于物聯網技術的智能家電管理模型設計與驗證[J].電子測試，2014，S2：55-57.