5G時代智能家居發展研究

摘 要：隨著大數據的迅速普及和人工智能的研發生產，在很大程度上改變了人們原有的生活習慣和消費習慣，傳統的家居已經不能夠滿足人們對物質的實際需求。本文立足于5G時代，針對智能家居與傳統家居的比較和智能家居在現階段的發展形勢展開討論，希望5G時代下智能家居能夠迎來新的發展契機。

關鍵詞：5G時代;智能家居;發展研究

引言：

智能家居與4G網絡技術相結合在一定程度上改善了人們的生活習慣，但是在使用過程中問題的頻繁出現帶給了用戶很不好的體驗，各方面的性能研發還需要進一步地完善。5G時代的網絡技術對4G網絡做出了補充和發展，極大地提升了智能家居的性能和用戶生活質量。

一、5G時代對智能家居的影響

（一）優化用戶體驗

在用戶大規模使用4G的時候，尤其是將4G網應用在智能家居方面，往往會出現信息的延遲或者是畫面的卡頓的問題，嚴重影響了用戶的體驗。5G信息技術的蓬勃發展，革新了網絡數據的傳播速率，使其大大加快，流暢性得到了充分的保證。另外，用5G作為智能家居的技術基礎，實現了家居之間的連攜，共同組成了智能家居的集成系統，大幅度提升了智能家居的信息傳播速度和響應頻率。例如，用戶在進行視頻通話或者是進行監控瀏覽的過程中，能夠有效保證視頻雙方的接收同步，監控畫面瀏覽得實時，不會出現因為網速問題而導致卡頓現象的發生。智能家居的產品在接收到主人的指令時，會快速做出響應，符合主人的主觀意愿，及時完成任務。因此，5G信息技術的使用大幅度的提升了用戶的體驗，也收獲了優質的口碑，為后續的發展和普及做好了消費群眾的基礎。

（二）數據交換便捷

5G信息技術自身就具備著傳播速率高和容量大的特點，可以有效解決集成家居之間的互動[1]。設備之間可以實現無線互聯，數據信息的傳送不會受到時間和數量的限制。住宅的主人可以完全操控智能家居的設備，并可以將信息以最快的速度轉化為數據進行設備之間的交換。

二、5G時代下智能家居的發展

（一）智能家居設備技術方面

1、智能家居的核心技術-Zigbee技術

智能家居以住宅為主體，利用綜合布線、網絡通信、智能家居的系統方案設計安全防范和自動控制以及音視頻等多種子類技術搭建，形成高效的住宅設施和家庭日常事務的管理系統。而在5G下得到發展契機的Zigbee技術作為一種近距離、低難度、低消耗、高效率的無線通信技術應用家居的自動控制和遠程控制領域，對于提升家居的安全性、便利性和藝術性、節能環保等多方面具有重要的積極意義。

該技術的優勢主要體現在以下幾個方面：首先，安裝簡單，在家居生活中，只需要把普通的開關和插座替換成Zigbee智能開關和插座，在不打擾到主人日常生活的位置安裝無線安防、智能紅外線、電動窗簾和無線攝像頭等多樣化的生活設備就可以實現智能家居系統的構建安裝，無須費時費力的為了布置線路而進行屋內的翻修。其次，易于維護，因為不需要鋪設復雜的網絡線路，因此在此技術下的智能家居系統的定期維護很容易實現，無須諸如墻面破壞等工作就可以完成設備的維護。再次，能夠實現無線短距離通信傳輸，該技術可以實現自動組網，不用主控機器和外圍設備之間進行手動對碼的操作，對智能家居系統的調試起到了極大程度的簡化。最后，該技術具有雙向通訊的功能，可以使安防報警系統等需要方向通訊的模塊通過無線接入到家居系統，不再受到線路布置的制約。

2、智能設備的性能得到提高

（1）支持超高清電視

5G信息網絡的傳播速率高達10GB/s，而用戶的體驗速率一般維持在1`2GB/s，這就象征著用戶想要下載一部電影，如果用5G的話僅僅需要幾秒鐘的時間，不用再像之前的數據一樣要耐心地等待。在信息技術快速發展的同時，也帶動了電子設備廠家出廠產品的變革與發展。國內權威品牌如索尼、夏普等電視廠商陸續向流通市場中推出8K超高清分辨率的電視，但是只能依靠5G數據播放超高清的影像。由此可見，5G將成為支持超高清視頻播放的關鍵性技術，在很大程度上能夠推動視頻相關產業鏈的革命。

（2）節能環保

5G時代下的智能家居采用云計算和智能家居設備的硬件連攜的終端模式，利用家電的設備收集數據再傳輸到云端，云計算對所傳輸而來的數據進行細致的分析，再由家電設備提供符合用戶意愿的服務。采用云計算+智能家居的通信模式具有實時和雙向的特性。比如采用這種終端模式的空調可以根據人們活動或者休息時的體溫，結合室內環境進行自動化的溫度調節，可以使用戶總是處于一個舒適的環境下，緩解疲勞，放松壓力，而且不用因為長時間的保持空調的高效率運轉，對電能起到了一定的節約，用戶不用擔心電費過高和電能浪費，符合了5G時代下智能家居節能減排，持續發展的環保理念。

（二）智能家居應用方面

1、家電的更新升級

5G技術在家居中的運用，使得傳統的家居設備智能化，極大地改善了人們的生活方式和生活質量，同時也推動著家居家電的升級優化[2]。

（1）燈光系統

在5G的智能技術支持下，燈光系統逐漸智能化，如主人回家時，可以讓客廳和餐廳的燈亮起;如果家里有客人來訪，可以將全部的燈亮起。

（2）溫控環境系統

對空調的控制可以選擇紅外線轉發器，也可以選擇相對應的空調面板。可以配合溫濕度探測器進行聯合使用，實現對室內溫度的自動化調節。在這個系統的使用下與傳統的空調相比更加舒適化、合理化。

（3）窗簾控制系統

窗簾控制系統主要由電動窗簾軌道和電機以及控制器三部分組成，實現窗簾自動化要全面拆換舊的窗簾模式，搭建電動窗簾軌道，安裝完畢之后可以通過控制進行窗簾的自動開關。

（4）門窗系統

用戶可以通過在門窗上安裝開門器和開窗器，進行遠程控制，也可以與空氣質量檢測儀進行聯動，當室內空間氧氣含量較低、二氧化碳較高時，可以根據內外環境，在適宜的情況下實現自動開關，促進空氣的流動。

（5）燃氣安全系統

5G技術還可以實現煤氣閥門的自動化控制，通過燃氣探測器和機械手的配合，在室內發生燃氣泄漏現象，會自動阻截閥門開關并進行鳴笛警示，來最大程度地保證室內安全。

2、智能機器人的開發和利用

5G信息技術的廣泛使用促進了AI智能的發展，衍生出機器人服務。在技術加持下的智能機器人可以與人類進行語言的交流和溝通[3]。例如，商場中可以自動測量體溫的機器人、銀行中可以辦理業務的機器人、游樂場里的“威震天”等在給人們進行業務處理同時又帶來了更多的歡樂。

隨著AI智能、大數據的5G信息技術支撐下，百度企業為將智能音箱作為構建IOT生態的重要切入點，使得百度取得了智能音箱領域的領先地位。2018年3月6日建立正式成立智能生活事業群組，主要產品圍繞人工智能硬件產品而打造的“小度”品牌。小度電話大全集成了百度地圖所有的PUI，可以在小度搭載設備上發現附近的商家、銀行和醫院。“小度小度，幫我定位離我最近的一家火鍋”，人工智能技術的組合運用，就能為我們帶來和創造出科幻般的生活。另外，小度音箱有很好的交互體驗，有三種基本模式：兒童、標準與極客模式。兒童模式下，小度貼合兒童習慣，回答簡化、生動，語音充滿童趣。標準模式類似百度百科的簡化，為我們提供所需要的信息。傳統語音交流總存在一問一答的限制，AI技術進行語義理解給再相應回答，而小度在極客模式下用戶可以在發問之后8s內，不說換起詞便可繼續聊天，有效打破了傳統語音交流的限制。

（三）智能家居有待提升方面

1、擴大用戶體驗范圍

現階段，智能家居產品的價位讓很多想要體驗的用戶望而卻步，而集成的產品系統的價格更是讓人不敢染指。因此在智能家居的后續發展過程中應該適當的降低迭代成本和產品的普及程度，盡量滿足單個智能家居產品可以深入尋常百姓家，讓人們體驗到智能家居的優勢，進而逐漸形成智能家居體系。

2、保護用戶隱私安全

智能家居其實和個人使用的智能手機一樣，都涉及到了大量的個人隱私數據。但是手機可以進行用戶人為的操作，但是智能家居系統的設定在出廠的時候就已經設置完畢，很大概率不能通過個人的修改來改變產品的工作模式。這就給了居心不良的人員有機可乘，這些人可以利用家居和局域網的漏洞侵入到住宅私人的監控中，用戶的個人隱私泄漏，無法得到有效地保護。

結語：綜上所述，5G的信息技術的問世，助推著智能家居領域的變革和發展，帶動市場相關領域產品的新一輪更新換代，更加滿足人們對物質生活的新需求。而且在智能家居的后期研發中，會更加重視擴大用戶的體驗范圍和保護用戶的隱私安全，加強智能家居領域方面的安全管理，促進全面發展。

參考文獻：

[1]張彬，朱爽，黃欣，后嘉龍，趙冬婷.基于5G技術的智能家居應用發展探析[J].中國新通信，2020，（23）：97-98.

[2]陳斌.基于5G技術的物聯網應用分析[J].長江信息通信，2021，（04）：198.

[3]王嘉賢，曹三省.5G時代智能家居的發展[J].科技傳播，2021，13（04）：142.

作者簡介：

張曉玲（1973.05-），女，滿，遼寧省鞍山，吉林大學，本科，中移鐵通鞍山分公司，工程師，研究方向：通信技術。