2022年物联网技术在智能家居中的应用 .pdf

《2022年物联网技术在智能家居中的应用 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年物联网技术在智能家居中的应用 .pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、通信技术数字技术 与应用29随着我国经济水平不断的提高,科学技术的蓬勃发展 ,使智能家居行业有很大的进步和发展。但是,智能家居依旧处在不完善的阶段,它的很多功能无法有效的应用于居民的家中,我国广大人民群众对智能家居的认识比较浅显,以及智能家居受其他一些因素的影响,促使其直到今天也未在我国普及。本文笔者以智能家居为起点,对其进行详细介绍 ,进而详细分析智能家居未能在我国普及的原因,最终探讨如何优化和创新智能家居,使其逐渐落户于千万个家庭中。1 智能家居对智能家居的定义是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案、 安全防范技术、 自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设

2、施集成,构成高校的住宅设施与家庭日程事务的管理系统 ,提升家居安全性、 便利性、 舒适性、艺术性,同时创造环保节能的居住环境。 智能家居的理念是有效的将先进的科学技术、我国整体情况以及个人的需求结合在一起,充分发挥科学技术作用的同时改善我国自然环境,为人们提供安全、 舒适、 健康的生活环境。实现智能化、自动化、现代化、 安全化的智能家居 ,主要是通过构建八个子系统而达到的,而这八个子系统为 :家庭网络子系统、 家庭能量管理子系统、 背景音乐子系统、 智能照明子系统、 智能安防子系统、家庭娱乐子系统、家庭信息处理子系统、 家庭环境子系统(如图1所示)。(1) 家庭网络子系统。 家庭网络子系统的构

3、建能够有效的优化和保护人们居住环境所应用的网络,促使与广域网连接的计算机、手机、 网络电视等具有良好的应用性,避免断网、 病毒入侵、黑客破坏等现象出现 ,使人们能够安全、 高效的上网。(2) 家庭能量管理子系统。 在人们的居住环境中属于能量的有电、 水、 天然气。 家庭能量管理子系统能够对人们所消耗的电、水、 天然气进行计算 ,确定用户需缴费用 ,并自动帮业主交费 ,真正意义上实现便民。(3) 背景音乐子系统。 背景音乐子系统的构造是在住宅内部设置音乐线路 ,并有效的利用自动感应技术使背景音乐具有感应功能。人们居住在住宅中能够随时随地的开启音乐以选歌等,使人们沉浸在美妙的音乐中。(4) 智能照

4、明子系统。 智能照明子系统的应用不仅能够实现节约用电,还能够呵护人们的眼睛。 因为智能照明子系统具有自动开关电灯的功能 ,在人们离开灯源一段时间后,照明系统将会自动关闭电灯;照明系统具有灯光调节功能,能够按照人们的需求调节灯光的亮度,保护人们的眼睛。(5) 智能安防子系统。智能安防子系统具有报警功能,并与公安系统联网 ,一旦人民住宅出现偷盗、煤气泄露、火灾等情况 ,将会自动发出报警响铃 ,并将报警信号传输到公安系统,在事故发生的第一时间进行报警。(6) 家庭娱乐子系统。家庭娱乐子系统的构建 ,能够使人们在足不出户的状态下就能够开展游戏、 家庭影院、家庭KTV 等娱乐活动。(7) 家庭信息处理子

5、系统。 由于人们生活不仅仅局限于住宅。在人们不再居住环境时家庭信息管理子系统就发挥作用,能够准确的接收与家庭相关的信息 ,如小区、物业等方面的发布的信息 ,将垃圾物联网技术在智能家居中的应用程春(河南机电职业学院 河南郑州 451191)摘要:在当下, 科学技术的不断发展 , 智能家居受其影响将会朝着智能化、自动化、现代化、合理化的方向发展。 而目前, 智能家居因受技术厂商未达成一致的协议、 能够实施的功能少、 市场接受程度低等因素的影响, 使其推广应用受到影响 , 未能出现在千家万户中。针对此种情况 , 目前最佳的解决措施应是通过物联网技术对智能家居进行优化和创新, 提高其应用性 , 才能逐

6、渐实现智能家居的普及。因此, 本文就物联网技术在智能家居中的应用进行详细的分析和探讨。关键词:物联网 智能家居 信息技术中图分类号: TP393文献标识码: A文章编号: 1007-9416(2014)02-0029-03图 1 智能家居的八个子系统图 2 物联网体系架构图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 通信技术数字技术 与应用30信息筛选出去 ,将重要的信息传送到用户的手机中,使人们能够实时掌握家中的一切动态。

7、(8) 家庭环境子系统。 家庭环境子系统能够根据每天的天气情况,自动的调节空气 ,采暖、湿度等方面 ,为人们营造良好的居住环境。2 智能家居没有在我国普及的原因智能家居是实现人们高品质生活的一种有效措施,其在为人们提供舒适、安全、 健康的居住环境的同时还能够为人们创造更多的“方便”。 但是,目前我国广大的人民群众并没有通过此种方式提高生活品质。究其原因主要表现在以下几方面。(1) 行业内厂商未达成一致的协议。 智能家居系统的构成需要结合各种先进的科学技术才能够真正发挥其作用。因科学技术的应用是需要与掌握技术的厂商进行协调。在达成一致的情况下 ,厂商才会提高科学技术 ,应用于智能家居中。 由于目

8、前行业内并缺乏标准的智能家居系统技术支持协议,在与厂商协调过程中出现矛盾或意见不符,最终致使科学技术的支持为能能达成,相应的智能家居系统中的一些功能无法有效的在人们住宅中发挥作用。(2) 智能家居系统能够实施的功能少。 截止到今天 ,智能家居产业已经发展了 10多年。在这期间 ,智能家居系统功能主要以安全报警和智能控制这两方面。 而信息处理、环境调节等功能还处在待发展阶段。 而致使智能家居在科学技术蓬勃发展过程中止步不前的原因是智能家居系统功能的研发需要承担很大的风险,一旦研究失败将会损失大量资金。 绝大多数的企业为了躲避风险,而采取保守的发展策略 ,对于智能家居新功能的开发采取不予尝试的策略

9、。(3) 市场接受程度低。目前,绝大多数的国民对智能家居的认识较少,不了解智能家居系统作用 ,未曾感受到智能家居的便利,让广大人民群众在断时间接受智能家居难度较大。此种情况对智能家居市场的影响较大。3 物联网技术物联网技术是在 1999年首次被提出来的 ,直到2005年才正式定的。 所以,物联网技术是指通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议将任何物品与互联网连接起来 ,进行信息交换、 通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理的一种网络。 在现代化的今天 ,合理而有效的应用物联网技术能够优化人们的生活,还能够促进各行各业的发展。因为物联网技

10、术是结合多种先进技术而构成的,能够体现各种先进技术的优点 ,灵活的应用。 而构成物联网主要的技术是RFID 、 传感器、M2M 。 这三种技术具有良好的应用性。具体表现为:(1)RFID的应用。只要在对象上嵌入 RFID 智能标签。 RFID 技术将会借助网络技术 ,数据库技术、 中间件技术构成一个具有读写功能和自动移动的电子标签物联网,通过此物联网能够帮助人们进行各种数据的读取和合理的应用。(2) 传感器的应用。在对象周围布置传感器节点,传感器将会通过传感器节点从对象上采集信息,并将信息传送到控制中心 ,为控制中心提供准确的、 全面的信息(3)M2M 的应用。 M2M 是指人与机器之间建立连

11、接的所有技术和手段。也就是将人们与所要监控的机器连接在一起,通过设备通信和网络技术 ,促使人们掌握机器的实时动态。4 物联网技术的体系架构物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通 ,物联网的特征在于感知、 互联和智能的叠加。 因此,物联网由三个部分组成 :感知部分 ,即以二维码、RFID 、传感器为主,实现对“物” 的识别;传输网络 ,即通过现有的互联网、广电网络、 通信网络等实现数据的传输;智能处理 ,即利用云计算、数据挖掘、 中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。具体应用如图2所示。(1) 构建感知层。 应用物联网技术构建感知层的目的是实现智能家居系

12、统与居民形成感知 ,方便居民合理而有效的利用智能家居系统的各个功能。 构建感知层主要利用的是物联网技术的射频识别、GPS 、传感器等技术手段 ,促使智能家居系统能够感知到对象,捕获信息,下达指令。像人们在进入房间时 ,智能家居系统能够感知到住户要进入住宅的信息 ,促使住户在到达门口时门会自动开启。(2) 构建网络层。 保证智能家居系统能够有效的应用,网络是必不可少的条件。 因此,运用物联网技术构建网络层是对智能家居系统所应用的网络进行优化和保护,促使智能家居系统能够运用到高质量的网络。应用物联网技术构建的网络层包括通信网络与互联网形成的融合网络、 家居物联网中心、 信息中心、云计算平台、专家系

13、统等,促使网络层能够为居民提供良好的网络环境,同时能够进行智能化的信息处理 ,促使人们居家办公或居家休闲娱乐都能够顺畅的进行。(3) 构建应用层。 应用层是指将物联网技术和智能家居专业技术相结合,使智能家居应用性增强。构建应用层是将物联网技术应用到智能家居中的关键环节。 两者能否有效的结合直接关乎物联网智能家居的应用性 ,对智能家居行业的发展有一定的影响。 因此,在构建应用层时需要对智能家居进行详细的分析,确定其优点和不足 ,分析应用物联网技术能否有效的改善智能家居存在的不足,从而之制定最佳的实施方案 ,尽量做到物联网技术与智能家居的完美结合,从而创造安装简单、操作简单、维护简单的物联网智能家

14、居系统。5 物联网技术在智能家居中的应用采用物联网技术的智能家居系统可以通过以下几种方式实现对家居系统中的各种设备的控制:( 图2)(1) 传统手动控制。 保留智能住宅内所有灯及电器的原有手动开关、 自带遥控等各种控制方式 ,对住宅内所有灯及电器 ,无需进行改造,保留原有的手动开关及自带遥控等各种控制方式,充分满足家庭内不同年龄、不同职业、不同习惯的家庭成员及访客的操作需求;不会因为局部智能设备的临时故障,导致不能实现控制的尴尬。(2) 智能无线遥控。 一个遥控器 ,实现对所有灯光、 电器及安防的各种智能遥控以及一键式场景控制,实现全宅灯光及电器的开关、临时定时等遥控 ,各种编址操作 ,一键式

15、情景模式 ,配合数字网络转发器,实现本地及异地万能遥控。(3) 一键情景控制。一键实现各种情景灯光及电器组合效果,可以用遥控器、智能开关、电脑等实现“回/离家、会客、 影院、就餐、 起夜” 等多种一键。(4)IPAD管理。可以通过 IPAD 通过无线控制方式实现对全宅灯光、 电器、 安防等系统的各种智能控制与管理,通过功能最强大的电脑软件可以实现对整个数字住宅系统的本地及INTERNET 远程配置、 监控、操作和维护以及系统备份与系统还原;包括用对灯光系统,电器系统 ,安防系统 ,等各大系统的智能管理与监控。(5) 电话远程控制。 可以实现用电话或手机远程控制整个智能住宅系统以及实现安防系统的

16、自动电话报警功能,无论您在哪里 ,只要一个电话就可以随时实现对住宅内所有灯及各种电器的远程控制,离家时,忘记关灯或电器 ,打个电话就可实现全关 ,回家前,打个电话可以先把热水器启动 ,空调打开 ;若配置了安防系统 ,则当家里 下转第32页名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 通信技术数字技术 与应用32发生入室盗窃等各种险情 ,安防系统自动拨打预设的电话号码。(6)INTERNET 远程监控。通过互联网实现远程监控、操

17、作、 维护以及系统备份与系统还原,通过用户授权 ,可以实现远程售后服务。 无论在世界各地 ,只要通过 INTERNET 网都可随时了解家里灯及电器的开关状态 ,包括远程控制 ,随时根据需求 ,更改系统配置、定时管理事件 ,还可随时修改报警电话号码;若授权工程师服务人员,可以让他们协助远程售后服务。(7) 事件定时管理。 可以个性化定义各种灯及电器的定时开关事件,一个事件管理模块总共可以设置多个事件,完全可以将每天、 每月、 甚至一年的各种事件设置进去,充分满足用户的实际需求。可设置早上定时起床模式 ,晚上自动关窗帘模式 ,还有出差模式 (摸拟有人在家以防小偷 )等。(8) 设备联动控制。根据家

18、庭里设置的各种传感器探测到的信息,按照事先设定的条件 ,联动相应的设备 ,以达到节能、环保、 舒适、 方便的功能。6 结语在智能家居中应用物联网技术构建感知层、网络层、 应用层,形成物联网智能家居 ,将会实现智能家居安装简单、操作简单、维护简单、 应用随意 ,更方便人们的生活 ,提高人们的生活品质。可以说,在物联网时代中合理而有效的应用物联网技术对智能家居进行优化和创新,促使其符合人们居家需求 ,有利于改善智能家居行业的现状。参考文献1 田莉.物联网在智能家居领域应用展望J. 通信与信息技术,2011(2):74-77.2 姜永增,董晶,宋广军,等.物联网智能家居无线传感器网络节点设计J. 制

19、造业自动化 ,2011(3):193-195.3 朱筱兰,杨海燕,赵乾华,刘映辉,席晓乾.物联网安全研究 A. 中国通信学会信息通信网络技术委员会2011 年年会论文集 (下册)C,2011.限, 开放的功能强大的操作系统和多功能的软件以及远程管理等特殊需求使其面临诸如手机病毒等多方面的安全威胁,同时,终端智能化也使得网络面临更多的诸如非法业务篡改和非法业务使用等安全问题 ;此外,终端将具备接入多种无线网络的多模处理能力,不同无线网络的不同安全强度也使终端面临新的挑战。4.2 提升信息技术水平从第一代模拟安防移动通信网到第二代数字安防移动通信网的运行经验证明 :安防移动通信网络中存在的各种不安

20、全因素不仅威胁到移动用户的隐私和经济利益,而且严重地影响安防移动通信网络的正常运行 ,并损害到服务商和网络运行商的经济利益。为了保护各个方面的利益 ,安防移动通信网络必须采用相应的安全措施,提供足够的安全技术级别服务。4.3 完善通信安全体制移动电话生产商为每部移动电话分配一个全球唯一的国际移动设备号 IMEI, 每当移动电话访问移动通信网络,它必须传 IMEI给网络端设备号登记处 EIR;EIR检查该IMEI是否在丢失和失窃移动电话的黑名单上,若在则EIR就传一个信令将该移动电话锁起来,此时使用者自己不能开锁 ,就不能继续使用这个移动电话,这个方法在很大程度上防止了非法用户用捡来或偷来的移动

21、电话滥用网络服务而由丢失移动电话的合法用户付费的情况。但是也有一些不法分子应用高科技工具改变偷来的电话的IMEI, 从而通过 黑名单检查。为防止修改移动电话的 IMEI, 移动电话生产商通常将 IMEI设置在一个保护单元 ,即具有物理防撬功能的只读存储器。4.4 保证电缆铺设长度要求探测每一盘的网络的信息的相关电缆实际的相关长度,主要的办法是应用 DR 方法,测出每盘之中的所有的的电缆的长度,再把单圈的相关的长度换算成为缆的长度。在实际的敷设之中 ,厂家会提供电缆的相关的长度作为米带标称的相关长度,但是DR 的测试的长度成为电缆的长度 ;二者之间是不相等的 ,通常的设计的铺设的长L1要比较实际

22、的铺设 LZ的大很多 ,使用每公里的扭绞的余长系数实施换算 ,不同的程式电缆 (如中心束管、 层绞式等 ), 取定的系数是不同的,依据近几年的施工经验 ,我们使用 “电缆缆折射率” 法。 其关系:L1-LZ(1+10-15%) 。5 加强网络保护措施认证性安全技术业务可分为3类,具体描述如下 :用户身份认证性的目的一鉴别移动用户身份,防止假冒用户 ;网络身份认证性的目的一鉴别网络身份 ,防止主动攻击者假冒网络进行欺骗;信令数据的完整性检测的目的 -保护无线信道中传送的信令信息完整性,防止被他人篡改。 上述安全业务是在移动通信网络的访问层提供。随着安防移动通信网络服务类别的增多和电子商贸的发展,

23、在应用层增设了安全技术业务 ,其具体描述如下 :实体身份认证两个应用实体互相认证对力的身份;数据源认证接收方应用实体认证数据确实来自于发送方 ;数据完整性认证接收方应用实体确认接收到的数据没有被篡改;数据保密性保护两个应用实体之间的数据通信 ,实现端到端的保密性 ,防止流分析 ;数据接收证明发送方应用实体认证可证明接收方确实收到了应用数据。6 结语计算机网络的通讯工程建设已受到人们的广泛关注,它不仅与认为的生活紧密相关 ,也是社会发展助推器。计算机的网络通讯所遇到的一系列问题是亟待解决的,就如,文中所提到的电缆敷设的这项技术的建设中 ,也遇到很多问题 ,就这些的问题我们提出了一些建议与应对的方

24、法 ,无论如何 ,目的是只有一个 ,就是不断完善网络的通信技术 ,使这项技术对于企业提供出有益帮助,在不断加强与改善计算机的网络通讯整体性,保证安全性与稳定性 ,使计算机网络的通信工程的建设里 ,深入的挖掘更多的资源 ,给人民群众提供出更多的实惠。参考文献1 姜树森,姜剑锋,高伟.浅谈通信传输的常见问题与技术要点J. 通信技术报 ,2011,3(6):118-120.2 杨莉,郭红英.浅谈光纤通讯传输的常见问题与解决方法J. 通信技术报,2011,6(12):15-22.3 彭吉虎,吴伯瑜.光纤技术及应用 M. 北京:北京理工大学出版社,1995. 上接第 30页名师资料总结 - - -精品资

25、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 物联网技术在智能家居中的应用作者：程春作者单位：河南机电职业学院 河南郑州 451191刊名：数字技术与应用英文刊名：Digital Technology and Application年，卷(期)：2014(2)本文链接： http:/ - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -