物聯網引領智能家居進入應用時代

王 鑫

（西京學院，陜西西安，710123）

物聯網引領智能家居進入應用時代

王 鑫

（西京學院，陜西西安，710123）

將家電通過無線網絡聯系起來的系統就是智能家居系統，其不僅能為人類提供一個更為舒適和安全的家居環境，而且還能減少生活能源的浪費。本文概述了智能家居這一理念，并對智能家居系統今后的發展進行了展望。

物聯網；組成結構；智能家居

0 引言

UTBS公司在上世紀八十年代中期建設的都市大廈是全球首座智能建筑。都市大廈的電梯系統、供電系統、防盜系統、防火系統、排水系統、供暖系統以及各種家電都通過計算機連成一個整體，大廈內部安有各種通信設備、自動辦公設備、交換機等，整座大廈的運行十分靈活，并且運行成本較低，用戶辦公更為便利、安全和舒適。都市大廈的建立是智能建筑發展史上具有里程碑意義的事件，是智能家居理念誕生的基礎。

智能家居系統在上個世紀八十年代末期得到了大規模的發展，出現很多智能家居系統，利用總線技術對家庭中安保裝置、通信裝置以及各種家電進行統一管理。智能家居也被稱為是數碼家居或者是數碼家庭。

1 智能家居

利用控制技術、布線技術、通信技術、計算機技術以及網絡技術，集網路服務、安全防護和家電控制在內的家庭住宅系統就稱為是智能家居系統。和傳統家居系統相比，在智能家居系統中，各種家用電器能夠和住戶進行雙向的信息溝通和交流，為住戶提供一個更為舒適、安逸、便捷的居住空間，能夠降低生活能耗，減少生活污染的產生，屬于一種綠色家居技術

2 智能家居今后發展

隨著集成技術、網絡技術、傳媒技術、通信技術、控制技術以及計算機技術的發展，今后智能家居系統智能化水平將會得到很大程度的提高，系統集成化程度將會有很大的改善，為住戶提供更為便捷、舒適、安逸的居住環境，今后其發展方向為：

2.1 具有更強的任務處理能力

傳統智能家居使用的任務處理器為單片機，只能夠完成一些簡單的控制任務、文字發布、圖片顯現、三表采集以及安全防護。今后智能家居系統處理器將使用多組單片機串聯，具有更為強大的圖片顯示功能和產品功能，人機交互性能更為優良，操作界面更加符合用戶習慣，同時可以對顯示屏進行觸摸控制，還具有樓宇通信功能。

2.2 具有更強的綜合性

傳統智能家居每一項功能都對應著一種不同的子系統，因此智能家居系統制造成本較高，安裝較為復雜。今后智能家居系統發展的一個方向就是綜合性更強，在同一個系統內能夠完成遠程控制、信息采集、照明控制、火情警示、安防警報等功能。這些功能的實現依靠于不同的模塊，但由同一個控制系統對這些模塊進行控制，完成各種控制操作，住戶可以在不同的地點開啟或者是關閉各種家用電器，可以對家用電器的運行情況進行監督。

2.3 具有更高的數字化水平

和模擬信號相比，數字信號最大的優點就是信息傳遞量更大，同時抗干擾能力更強，能夠在不同的工作環境中完成信號的傳遞，智能家居系統數字化水平提高表現為：

(1)利用以太網統一完成智能家居系統的抄表功能、門禁功能、對講功能、安防功能等，使智能家居系統安裝更為簡單便利，施工復雜度大大降低，信息傳輸速度有了很大程度的提高，信息傳輸保密性和可靠性更為優良；

(2)顯示界面簡單大方，能夠為用戶帶來更好的體驗。

2.4 無線網絡成為智能家居系統的核心

傳統智能家居系統中各種家用電器信息交流和溝通的方式為有線網通信，例如電力線、以太網線以及電話線等，這種有線通信方式不僅安排不美觀，布線比較復雜，而且一旦智能家居系統出現新的家用電器或者是進行家用電器的更換就需要重新進行布線，擴展性差。今后智能家居將使用無線網絡進行各種家用電器的通信，這種通信方法優點為：一是運維工作容易開展；二是線路安放時間少；三是具有更為優良的擴展性；四是不用進行布線設計。

3 智能家居系統構成

各種家用電器、無線網絡、控制系統、信號采集系統、信號傳遞系統是智能家居系統的核心構成部分。分類標準不同，智能家居系統的結構也就不同。

3.1 劃分標準為系統功能如果劃分標準為系統功能，那么智能家居系統包括以下三個模塊。

一是信息收集模塊，該模塊主要的作用就是進行各種家用電器當前運行狀況的收集，并且將其反饋給戶主，戶主根據得到的家電運行狀況決定是否進行家電的開關狀態以及家電運行參數調整。二是家電控制模塊，該模塊的主要作用就是對各種家電管理，調節家電運行參數，家電控制模塊是信息收集模塊的應用，信息收集模塊是家電控制模塊的基礎。三是安全警報模塊，該模塊主要的功能就是對家庭中用電狀況、用水狀況以及燃氣使用狀況進行監督和控制，一旦發現煤氣泄漏或者是漏水、漏電現象就及時發出警報，提醒房主及時采取動作。

3.2 劃分標準為網絡層次

如果劃分標準為網絡層次，那么可以對智能家居系統進行如下的劃分：一是信息采集模塊，該模塊主要的功能就是進行信息的采集；二是指令執行模塊，該模塊主要的功能就是根據戶主的指令產生對應的動作；三是信息傳遞模塊，該模塊的功能就是在系統內部進行相關信息的傳遞；四是事務處理模塊，該模塊主要根據采集信息的內容以及戶主的要求對事物進行處理；五是網絡傳輸模塊，該模塊主要的作用就是將事物處理模塊的結果傳遞給專門的動作執行設備；六是外部監控模塊，該模塊的作用就是對各種設備的運行進行檢測。

在信息采集模塊中，主要使用的設備包括：一是聲音采集裝置；二是指紋采集裝置；三是醫療信息采集裝置；四是監控鏡頭裝置；五是煤氣使用信息采集裝置；六是電量使用信息采集裝置；七是水量使用信息采集裝置；八是溫度、濕度、氣壓、光照強度采集裝置。

在指令執行模塊中，主要使用的設備包括：一是門磁設備；二是照明設備和窗簾設備；三是電源開關設備；四是煤氣、水電開關；五是各種家電設備。例如電磁爐、微波爐、電加熱器等；五是溫度感應設備等。在信息傳遞模塊中，使用的主要設備就是無線網卡或者是電話線等有線信息傳遞設備。在事務處理模塊中，使用的主要設備包括：一是遙控器和控制器設備；二是交換機和路由器等設備；三是網關設備；四是處理器設備；五是控制器設備。在網絡傳輸模塊中，可以選擇的網絡模塊包括：一是供電網絡模塊；二是局域網絡模塊；三是移動通信網絡模塊；四是固話網絡模塊；五是有線網絡模塊，這些模塊可以將家庭中煤氣使用情況、水電使用情況以及家庭成員的醫療狀況傳遞給外界，同時為家庭提供寬帶網絡、電話網絡以及電視網絡等服務。

在遠程監控模塊中，使用的主要設備包括：一是固定電話；二是計算機；三是電腦；四是PDA設備；五是手機，這些設備的作用就是對家庭中各種電器運行狀況進行實時監控，并且將監控狀況反映給戶主，是智能家居系統實現的基礎。

[1]田莉.物聯網在智能家居領域應用展望[J].通信與信息技術，2011.

[2]張永剛.物聯網技術在智能家居中的應用[J]智能建筑與城市信息2012（28）.

Lead smart homes to the Internet of things era

Wang Xin
（Xijing University，Xi'an Shanxi，710123）

linking home appliances via a wireless network system is an intelligent home system, not only to provide a more comfortable and safe home environment, but also to reduce the waste of energy. This article provides an overview of the concept of intelligent home, and prospects for future development of smart home systems.

Internet; composition; smart home