嵌入式技術推動家居智能化發展

嵇敏

摘 要：隨著現代科技的發展，人類的生活和工作方式也隨之改變，家居生活也逐漸變得自動與智能。基于此，文章闡述嵌入式技術的概念及特點，并對家居智能化存在的問題進行深入分析，探討嵌入式技術如何推動家居智能化的發展。

關鍵詞：嵌入式；技術；家居；智能化

引言

隨著互聯網的發展、政策的引導，家居智能化受到越來越多的重視，嵌入式系統的發展深入及其技術的發展，一定程度上降低了家居智能化的成本，今后，嵌入式系統將取代傳統的智能家居系統，直接推動家居智能化的發展。

1 智能家居存在的問題

1.1 智能家居市場存在的問題

智能家居在國內市場有十多年的時間，市場發展潛力十分巨大；產品眾多，但還沒形成規?；纳a，缺乏規范、統一的行業標準，導致碎片化現象嚴重，跨行業合作困難重重，這就導致部分中小智能家居企業使用自主標準各自進行生產，沒有形成統一的家庭網絡標準，產品的兼容性比較差，不容易集成。產業核心技術還有待突破，市場的推廣力度不夠大，影響了智能化家居的普及與應用。智能家居的應用模式有待創新，智能化產品的穩定性與可靠性有待提高，不能滿足人類對智能化家居的要求。最后，沒有形成一個完整的產業鏈，社會合作體系缺乏，這就限制了智能化家居的普及。

1.2 智能家居的網絡安全問題

隨著網絡用戶的普及，智能家居系統中難免會存在網絡漏洞，這也是威脅網絡安全的主要因素之一。在智能家居中，防火墻對來自網絡內部的攻擊與誤操作行為所能起到的作用不大，當智能家居系統受到僵尸型網絡黑客的入侵后，會使用戶的主機受病毒程序感染，將不友善或者過失的信息上傳和發布到網絡，容易造成智能家居用戶的個人信息被泄露，進而影響用戶的人身財產安全。

1.3 價格問題

智能家居盡管能夠為用戶提供舒適、安全、輕松、方便、高效、有序的現代化生活環境，但是一般用戶比較關心的是一套完整智能家居所需的費用是多少，但是目前市場上，智能門鎖折合人民幣1200元左右，而完整的一套智能家居系統造價在七十萬元人民幣左右，智能家居裝修的費用在30-100萬元人民幣左右，由此可見，智能家居的費用并不便宜，不是一般的用戶所能夠負擔。

1.4 智能家居操作麻煩

智能家居融合了許多的系統，整體功能比較強大，但是操作起來比較復雜，有些系統，為了達到更好的功能效果，突出智能家居的科技含量，設計還是比較繁瑣，缺乏人性化，操作的難度比較大，除了一些比較新潮的年輕人之外，許多家庭的老人根本用不好或者干脆不愿意用這個智能家居系統。

2 嵌入式技術如何推動智能家居智能化發展

2.1 嵌入式技術整體性能條件優越

嵌入式系統是根據用戶的需求特定設計的，提高了嵌入式系統的低功耗和高集成度的特點，可裁剪性、弱交互性也是嵌入式系統比較突出的特點，其實時性和穩定性、網絡功能也比較強，適用于智能家居應用系統。傳統的設備需通過線路進行數據傳輸或交換，而嵌入式技術是伴隨著互聯網發展的，網絡性能應用比較廣泛；具備有統一標準的驅動接口，能解決標準不統一的問題，還使各個設備通過無線方式進行連接，比較方便快捷，解決了設備方面的問題。

嵌入式系統的成本和功耗比較低，可靠性和自動化水平高，響應的速度快，能夠滿足普通用戶的要求。主要是由于嵌入式系統采用的是分層設計，能夠方便地對整個系統技術進行升級更新，也提高了代碼的利用效率，縮短了相關技術的開發周期，這就在一定程度上節約了開發的成本，使智能化家居更具親民性。

2.2 嵌入式智能家居設置和控制方便

嵌入式技術能夠實現對系統的優化控制，一是提供的接口功能更加豐富，更有針對性，整體的體積功耗比較??；二是增強了智能家居系統的處理能力，使語音、圖像更加真實；三是嵌入式技術是根據系統定制進行實時操作的，能夠將硬件資源最大限度利用；四是嵌入式技術軟件采用的是分層對智能家居進行維護、升級，有效提高代碼的利用效率。

家庭網關是智能家居系統的中央控制器，穩定可靠的家庭網關設計，一直都是智能家居系統設計中的關鍵，也是難點所在。家庭網關連接網絡，功能復雜，類型多，因此必須要一個可長時間進行持續工作、穩定性較好、整體功耗較低、自動化程度高的家庭網關。將高性能嵌入式處理器和網絡操作系統作為家庭網關，能為智能家居用戶解決這些難點問題。在新形勢條件下，智能家居網關遠程控制主要有以太網技術接入與嵌入式技術兩種方式。網關系統采用比較多的是OpenWrt，并將嵌入式Web服務器與數據庫移植安裝進去，將智能家居系統中的各個區域的控制器連接起來，實現信息交互，OpenWrt主要是負責對外部用戶網絡進行接入。

目前，OpenWrt是智能家居系統中的嵌入式操作系統，也是一個高度可拓展的模塊化的嵌入式Linux/GNU系統，網絡功能非常的強大，是一個完整的高性能低成本嵌入式產品，非常適用于應用到只能家居控制系統網關上。

2.3 嵌入式技術能為家居提供更多的方式

近年來，短距離無線通訊技術快速發展，并在智能家居領域得到了廣泛的應用，如紅外、ZigBee、射頻技術等。嵌入式接入方式能夠連接各種類型的家庭終端，并將這些家庭終端嵌入internet中，在這過程中，家庭網關主要是起到轉換的功能。

操作系統接入方式可以在智能家居中實現語音、遠程控制；智能手機控制技術和移動控制技術以及RF無線遙控技術是解決家庭與外部聯網的接入方式，短距離通信可以采用基于TinyOS無線傳感網絡技術，智能家居用戶可以利用電腦或者是移動智能終端通過網絡連接到網管，使用瀏覽器實現家庭設備的控制、環境查詢或者是區域視頻監控，也可以對家居設備進行增加或者刪減管理操作。

如今的智能家居，在物聯網技術與ZigBee無線通訊技術相互配合的基礎之上，實現智能家居的許多功能。智能家居用戶可以通過手機對住宅的光照、溫濕度、空氣質量進行設置，能夠更好地調節人們的生活習慣，光纖智能家居接入系統能夠為家庭用戶提供更為舒適方便的環境，一定程度上還能提高能源的利用效率，滿足現當代節能減排的相關要求。

2.4 嵌入式技術在智能家居控制系統中的具體表現

嵌入式技術在智能家居控制系統中具體表現為綜合監控家居電器、采集室內環境的相關信息、自動報警、遠程控制、本地控制、安全防盜等六個方面。一是綜合監督與控制家居電器主要是設置家居電器的相關工作參數，并對家居電器的工作狀態進行相關的檢測，達到控制家居電器開關等目的；二是通嵌入式技術智能家居對家庭環境的溫度、煤氣、煙氣等指標進行采集檢測，及時發現家居環境的異常情況，并進行自動報警處理；三是智能家居可以檢測到陌生人進行室內，或者是檢測到陌生人強行開啟居室的門窗進行室內，這時候自動報警系統會進行報警并及時告知用戶；四是居室主人可以通過手機短信或者互聯網控制家居電器的工作狀況，就算在外地不在本地的情況下，也可以對家具的環境實施遠程的控制；五是智能家居系統可以通過計算器或者家居電器自身的控能對家居電器進行監控與操作，在一天勞碌之后，可以在下班途中計算好時間，通過相關的智能操作，可以事先調整好家居的濕度、溫度，并進行煮飯或者放熱水等操作指令，滿足用戶的需求。

3 結束語

智能家居作為一個新型的行業，是充滿人類智慧的控制系統，能夠為人類提供全方位的信息交互功能，以進一步優化人類的生活方式與環境，而嵌入式技術能夠提高智能家居的安全性，節約各項能源資源，減少智能家居的成本，推動智能家居親民化的發展。

參考文獻

[1]楊燦.基于嵌入式技術的智能家居監控系統的研究[D].武漢理工大學，2010.

[2]明航.智能家居中嵌入式系統的應用[D].湖北大學，2013.