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    當前位置: 首頁 > 新聞頻道 > 專業論文 > 物聯網在智能家居的應用
    物聯網在智能家居的應用
    來源:中國數控機床網   發表時間:2021/1/31 12:56:00  瀏覽次數:
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    摘要:隨著我國現代科學技術的迅猛發展,信息技術也有著重大的提升和進步,特別物聯網已經日益在人民生活和學習中普及推廣,使得社會和人們生活方式發生了根本性變革。結合物聯網技術和智能家居的概述,深入對當下物聯網技術在智能家居中的實際應用進行了探究,希望對智能化家居的發展提供一些理論參考。

    關鍵詞:物聯網技術;智能家居;應用

    1智能家居

    1.1定義

    智能家居是信息化時代背景下信息技術衍生的產物,主要是在利用物聯網技術的基礎上,以日常住所為平臺,利用綜合布線技術、網絡通信科技、安全防范技術、自動控制技術以及音視頻技術等,有效將現代數字化科技和家居用品有機結合,使家居能夠最大限度發揮其各項功能,為人們提供更加舒適、安全、便利的居住環境[1]。智能家居的技術特點主要有以下4點:(1)智能家居大多是利用家庭網關以及系統軟件從而建立智能家居平臺系統。智能家居局域網的核心內容就是家庭網關,起著與家庭內部通信協議之間的轉換和信息共享的作用,同時也與外部通信網絡之間起著數據交換的重要功能,還對智能家居起著管控的重要作用。(2)智能家居有著統一的平臺。智能家居是通過計算機技術、網絡通信技術以及綜合布線技術等,將智能家居終端與家庭智能化的全部功能進行集成,讓所有智能家居在統一的平臺上運行。這樣不僅實現了智能家居家庭內部間的數據交互,又能夠識別網絡指令防止非法入侵,成為信息化家庭的“防火墻”。(3)智能家居主要是利用外部擴展模塊實現與家庭其他家電的互連。家庭網關通過有線或無線的方式,借助外部擴展模塊對家電和燈光進行智能控制。(4)有著完整的嵌入式系統。隨著智能家居的不斷發展和進步,已從最早的單片機轉變為嵌入式系統控制,在控制技術上更加完整和智能化。

    1.2設計原則

    1.2.1實用便利智能家居的根本目的就是為了給人們的生活提供一個舒適、安全、便利、高效的居住環境。所以在智能家居的設計中,首要必須要保證其功能的實用性和便利性,充分借助和發揮物聯網技術的優勢,讓智能家居能夠具有良好的實用性和易用性[2]。例如,智能家居中的家庭能力管理系統可以智能自動化對家庭的用水量和用電量進行統計和費用計算,當居住者確認無誤后就能夠實現自動智能繳納,為居家生活提供了一定的便利。背景音樂系統可以實現客廳、臥室、餐廳等各個房間和位置的音樂共享,可以根據居住者的需求自動控制音樂的切換和播放,讓人們能夠隨時隨地聽音樂,滿足居住者的娛樂需求。另外,智能家居中的智能照明系統可以說是最實用也是最重要的一個組成部門,可以通過開關、傳感器、調光等進行連接,從而實現房間照明的自動化控制,進而有效節約電能,降低污染。還可以根據人們的需要自動調節燈光亮度及顏色,保護使用者的眼睛,同時也能夠有效延長整個家庭的燈具的使用壽命。1.2.2標準安全智能家居在設計中還需要具有標準性,必須要讓各種智能家居能夠按照國家和行業的生產標準進行設計,從而確保智能家居的擴展性和安全性。所在在設計中要結合物聯網技術,實現家居的智能控制和危險報警燈功能,確保人們在使用智能家居過程中既能帶來舒適和便利,同時又能及時規避危險。在物聯網技術基礎上的智能家居,其中的安防監控系統能夠完美實現安防監控,安全防護和防患于未然的功能。環境控制系統則可以根據全球的溫濕度變化感應,及時自動將室內溫度和濕度調整到最合適的狀態,為居住著的身體健康提供一定的保障。智能控制系統則可以對家中所以的智能家居進行軟硬件的終端控制,電器控制系統則可以對家用電器、電源插座開關等進行控制和使用,為居住者生活增加了更多的便利和安全。1.2.3輕巧簡易隨著智能家居的不斷發展,“輕巧”型智能家居產品也逐步成為智能家居設計的又一重要原則,也是智能家居未來的一大發展趨勢和方向。相對于傳統的智能家局而言,人們更加注重產品的簡單和靈巧,所以在設計中,要注重產品的輕巧型,盡量讓產品無需施工部署,并且功能可自由搭配組合,價格也能相對便宜。

    2物聯網

    2.1定義

    物聯網是互聯網的延伸,是當代信息技術中的重要組成部分,主要是通過利用傳感器、射頻技術、定位技術以及紅外感應技術,采集聲、光、熱、力等信息,實現物與物、物與人之間的連接,進而讓人可以通過機器對物實現智能管理和控制[3]。

    2.2物聯網的核心技術

    2.2.1射頻識別射頻識別技術是智能家居得以實現的重要核心技術,通過在智能家居中安裝閱讀器和應答器,才能讓智能家居通過手機、聲音等信息的傳輸和收集后進行自動智能化的控制和管理。2.2.2傳感網在智能家居中,物聯網技術的應用除了射頻識別技術,再就是傳感網技術。通過在智能家居中安裝微型器件(傳感器、執行器、控制電路、電源)等,讓家庭中的智能家居形成一個整體統一的傳感網,從而讓家居具有了信息傳輸、儲存、操作等通路,才為智能家居的實現提供了可能,也讓智能家居具有較好的自動化和智能化水平。2.2.3M2MM2M是以其終端智能交互為核心的網絡化的應用與服務,可以讓對象實現智能化的控制,在智能家居中也有著廣泛的應用。M2M技術主要通過硬件、通信網絡、中間件和應用等5個部分組成。在智能家居中,正是采用M2M技術,才實現了各個智能家居的自動化管理和控制,也是安防系統得以實現的重要技術保障。2.2.4云計算智能家居的設計中,正是借助了物聯網的強大云計算能力,才將各種有線和無線網絡設備傳輸的信號進行處理,從而讓智能家居的操作和控制變得簡單易用,也讓數據信息能夠轉換成自動化、智能化家居的有用信息[4]。

    3實際應用

    3.1智能照明控制

    智能照明控制是智能家居中最為實用的一項技術系統。在智能照明系統中,通過借助物聯網的射頻識別技術和M2M技術,讓燈具可以根據房間的自然光線強度自動智能地對照明燈亮度進行合適的亮度調整。另外,智能照明系統不僅可以根據房間自然光的強度進行亮度調整,同時還可以根據居住者的個人喜好進行顏色調整,當居住者進行預設之后,智能照明系統就會對居住者的個人風格喜好特點進行記憶,并在不同時間、不同房間根據其喜好進行及時的顏色智能和自動變換,讓居住者的居家生活更加便利與舒適。

    3.2智能安防監控

    在智能家居中,除了其必須具有較好的便利和實用的特點,還必須具有良好的安防功能,而其中的智能家居安防系統正是為了居住者的居住安全而考慮的一項系統功能。智能家居可以借助物聯網的技術優勢,運用傳感網技術和云計算技術將整個家庭連接成一個大的傳感網,并且可以對智能家居的安全等級模式進行提前預設,從而在安防監控方面發揮其重要的智能化作用。例如,在智能安防監控系統中,可以通過人體紅外傳感器、智能攝像頭等,對家庭的整個空間進行實時監控,從而讓居住者能夠放心居住。通過物聯網技術在各個智能家居中合理應用,居住者即使出門在外,也能隨時通過手機移動終端或電腦客戶端查看家庭監控,如有異常還可以通過手機或電腦終端進行一鍵報警,這樣就更加讓居住者不管在不在家都能放心。另外,通過智能安防監控系統,還能有效加強家中老人的看護,通過智能家居,能夠及時提醒老人吃藥等,為居住者提供更貼心的安防保護。

    3.3智能家電控制

    利用物聯網技術,能夠對智能家居中的家電進行自動化智能化的管理和控制。例如,在冰箱智能化控制過程中,智能控制系統可以根據生鮮食材的新鮮度和儲存條件進行智能化的問題調節,有效延長生鮮食材的保鮮度。在智能門鎖系統中,通過借助通過物聯網的人臉、指紋、手機短信等來實現智能解鎖,有效增強門鎖的安全性。還有智能電視、智能音響、智能家庭影音等,通過采用物聯網技術,能夠形成工作記憶,也能夠跟隨居住者的個人習慣和愛好進行工作和關機,還能根據使用者的習慣播放常看的節目和音樂,進一步增強使用者的便利性和舒適性。

    3.4智能插座控制

    在智能家居中合理運用物聯網技術,不僅可以實現對大型家電進行自動化和智能化的控制,同時也可以對微小器件有效進行智能化的實時控制。例如,在智能家居中,智能插座也已經廣泛推廣應用,通過在插座中安裝通信模塊和控制模塊,就可以通過手機或電腦終端實時對插座進行遠程控制開關和定時開關,這樣不僅能夠有效節約電能,還能及時進行遠程斷電,對居家安全提供更好的保障。

    4結語

    隨著互聯網技術的不斷發展,其衍生出來的物聯網技術與智能家居的有機結合,將會對人們的生活方式進一步產生根本性影響。智能家居是物聯網技術的一項重要應用,在與物聯網技術結合的基礎上,也要將其安全性和使用便利性作為其設計的重要原則,既要發揮物聯網的技術優勢,同時也要考慮到使用者的隱私和安全性,才能進一步促進智能家居的良性可持續發展。

    參考文獻

    [1]閆一航.物聯網驅動的智能家居發展現狀及前景展望[J].通訊世界,2019,26(02):216-217.

    [2]許毅,馬會凱,田波,等.基于物聯網的智能家居系統安全可靠性研究[J].環境技術,2019,37(01):15-21.

    [3]王飛.基于物聯網的智能家居系統構建分析[J].物聯網技術,2018,8(02):51-53+56.

    [4]邱實,汪明,李旭,等.基于物聯網的智能家居管控系統設計[J].建筑電氣,2017,36(07):50-56.

    作者:孫昌會 單位:鄭州市電子信息工程學校

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