崔鈺凱 西安市航天中學
去年暑假期間,在同學家看到了一臺掃地機器人,機器人在房間內沿著一定路徑很有次序地清掃地面,遇到家具等障礙物能自動避讓,這引起了我極大的興趣。
回到家,我上網查閱了掃地機器人的相關資料,想弄清掃地機器人的工作原理,通過網絡拓展閱讀,進而了解到智能家居的相關知識,我面前從此打開了一個嶄新的世界。除了掃地機器人,現在已經有了商用的多用途機器人,可以執行陪伴、教育、報警、監控等服務,而掃地機器人是這個家族普及面最廣的一員。
智能家居是融合了自動控制系統、計算機網絡系統和通訊技術于一體的智能化家居控制系統,它可以讓我們更加方便地管理家庭。比如,通過觸摸屏、無線遙控器、電話、手機、人臉識別、智能卡或者語音識別控制家用設備,進而執行場景操作,讓智能家居內的各種設備進行相互通訊,使多個設備形成聯動,不需要用戶指揮就能根據不同狀態互動運行。這些新技術的運用,將給我們的日常生化帶來最大程度的高效、便利、舒適、安全以及節能環保。如果這樣說還覺得抽象的話,我們可以設想一下下面幾種情形:
孩子放假一個人在家,想下樓玩,以前的做法是,給孩子脖子上掛把鑰匙,樓下活動后可自己開門回家。但這樣存在孩子丟失鑰匙的可能,或被壞人跟蹤的可能。如果采用智能門鎖,便可以通過手機遠程為孩子開門,而且門鎖開關狀態可遠程實時查看。
又如,一家人假期外出旅游期間,家里養的花澆水怎么辦,交給鄰居?假如沒有合適的人呢?有了家庭植物智能灌溉系統就不用發愁了,它可以根據監測到的溫度、濕度等信息,結合預設的花卉品種信息,智能澆灌花卉,讓我們可以安心地旅游。
再如,家里有老人需要照看,但老人大多時候喜歡安靜不愿被打擾,那么運用視頻監控系統,可以讓家里有老人的上班族安心上班,隨時掌握老人的情況,避免意外的發生。如果視頻監控系統結合人臉識別功能,還可對闖入的陌生人及時拍照報警。
另外,室內空氣質量檢測系統,可以對房間的溫度、濕度、二氧化碳、有害氣體等實時監控,和新風系統聯動,能始終保持室內空氣清新、舒適、溫度怡人;智能光照控制系統,結合季節、時間、天氣以及對室外光照的感應,聯動窗簾、燈具,對室內光照亮度進行有效控制,結合主人生活習慣預設的場景模式,為主人提供舒適的光照環境;智能保險柜、抽屜,結合人臉識別、指紋識別、隨機密碼,讓保險系數大大提高,對強制開鎖行為能第一時間聯動智能監控進行拍照、報警;智能遠程醫療,可以使身處偏僻地區和沒有良好醫療條件的患者獲得及時的診斷和治療;智能遠程教育,可以為學子們提供更多的優良教育資源和接受優秀教師指導的機會;智能插座,配合智能電器對用電能耗和安全狀況進行實時檢測管理;智能冰箱可告訴你哪些食品快過期了,應做何種處理;智能床會在老人起夜后未能及時回到床上發出警報……
隨著人們生活習慣的改變和技術的不斷進步,智能家居的應用范圍越來越廣,真是數不勝數。
那么,以上這些有趣的應用都是怎么實現的呢?通過學習和查閱相關資料,我認為智能家居和傳統家居有共同點,也有不同點。兩者最大的共同點,就是要完成某項特定的基本任務,如掃地機器人的基本任務就是掃地;冰箱的基本任務就是冷藏、冷凍食物;燈的基本任務就是照明等等。但他們又有著明顯的不同,智能家居有著全新的能力,其大體可歸納如下:一是感知能力,如通過視、聽、探測等感知人、物、聲、光、溫度、濕度等環境狀況;二是數字化處理能力,即把所感知的信號數字化,再將這些數據分析處理后優化其完成基本任務的能力;三是交互能力,即通過有線、無線等網絡以及手機等終端和人之間實現信息互動交流,既可把數字信號傳到手機、電腦等可供人查閱的終端,也可由人通過手機、電腦等終端向設備發出指令;第四點,就是應有統一的數據處理中心,否則,要把如此多的應用管理起來很不容易,必須利用統一的中央控制器,才能實現信息共享和家庭的遠程智能控制。
當然,我心目中的智能家居,除了以上的能力外,我希望其中央控制器還能融入人工智能,成為具有自我學習能力的機器人,從而了解主人的喜怒哀樂、生活習慣和偏好,使智能家居更加人性化;結合GPS定位,知道主人離家的距離,通過分析主人路徑預測回家的時間,從而主動發出任務請求并完成相應任務,如開關窗簾、給植物澆水、打掃衛生,在主人回家之前調節好室內溫度,做好飯菜,主人進門時照明自動開至歡迎回家模式,打開背景音樂,衛生熱水備好,熱茶熱菜隨后上桌等等。將機器人技術引入到智能家居系統中時,可以與智能中心進行通信,能極大地改變和提高智能家居系統的集中控制能力、交互手段和交互智能性,使智能家居更加方便和人性化。同時,我也希望把更多的設備融入到智慧家居里邊,比如監控家里的室溫及冷熱水水壓,廚房及衛生間設置漏水報警并自動關閉水閥,廚房設置天然氣泄漏報警并自動關閉進氣閥,保證家里安全等,這樣就不會出現忽冷忽熱的用水情況,也能解決下水擁堵、浸泡地板、殃及鄰居的情況。
總之,智能家居有著廣闊的應用前景,它不僅使我們的日常生活更加便利、舒適和安全,使能源高效使用,也因為科技使生活增加了無窮的樂趣。
[1]360百科,智能家居,詞條
[2]楊利平、龔衛國,基于網絡技術的遠程智能家居系統,儀器儀表學報2004.8
[3] 吳季泳、張佳軒,機器人技術在智能家居行業中的應用與前景