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【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 產(chǎn)業(yè)鏈
1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居概述
智能家居概念的起源很早:20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術的家用電器面市,住宅電子化開始實現(xiàn);80年代中期,將家用電器、通信設備與安全防范設備各自獨立的功能綜合為一體,又形成了住宅自動化概念;至80年代末,由于通信與信息技術的發(fā)展,出現(xiàn)了通過總線技術對住宅中各種通信、家電、安防設備進行監(jiān)控與管理的商用系統(tǒng),這在美國被稱為Smart Home,也就是現(xiàn)在智能家居的原型。
智能家居在WiKi百科中定義如下:以住宅為平臺,兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化,集系統(tǒng)、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。進入21世紀后,智能家居的發(fā)展更是多樣化,技術實現(xiàn)方式也更加豐富??傮w而言,智能家居發(fā)展大致經(jīng)歷了4代。第一代主要是基于同軸線、兩芯線進行家庭組網(wǎng),實現(xiàn)燈光、窗簾控制和少量安防等功能。第二代主要基于RS-485線、部分基于IP技術進行組網(wǎng),實現(xiàn)可視對講、安防等功能。第三代實現(xiàn)了家庭智能控制的集中化,控制主機產(chǎn)生,業(yè)務包括安防、控制、計量等業(yè)務。第四代基于全IP技術,末端設備基于zigbee等技術,智能家居業(yè)務提供采用“云”技術,并可根據(jù)用戶需求實現(xiàn)定制化、個性化。目前智能家居大多屬于第三代產(chǎn)品,而美國已經(jīng)對第四代智能家居進行了初步的探索,并已有相應產(chǎn)品。
近年來,物聯(lián)網(wǎng)成為全球關注的熱點領域,被認為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后最重大的科技創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為智能家居引入了新的概念及發(fā)展空間,智能家居可以被看作是物聯(lián)網(wǎng)的一種重要應用。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居,表現(xiàn)為利用信息傳感設備(同居住環(huán)境中的各種物品松耦合或緊耦合)將家居生活有關的各種子系統(tǒng)有機地結合在一起,并與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行監(jiān)控、管理信息交換和通訊,實現(xiàn)家居智能化。其包括:智能家居(中央)控制管理系統(tǒng)、終端(家居傳感器終端、控制器)、家庭網(wǎng)絡、外聯(lián)網(wǎng)絡、信息中心等。
2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居現(xiàn)狀分析
2.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
自1984年世界上第一幢智能家居在美國建成以來,歐美和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國、日本、德國、法國、韓國的廣泛應用,為世界范圍內(nèi)智能家居產(chǎn)業(yè)標準制定和業(yè)務模型探索起到了至關重要的作用。自1998年微軟提出“維納斯計劃”之后,相關行業(yè)都在積極推動這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是從嚴格意義上來說,目前仍處于初級啟動階段。圖1~3分別為2005~2009年國外智能家居產(chǎn)能產(chǎn)量統(tǒng)計、國外智能家居產(chǎn)品消費統(tǒng)計以及國外智能家居主要消費領域統(tǒng)計。
美國智能家居以數(shù)字家庭和數(shù)字技術改造為契機,偏重于豪華感,追求舒適和享受,但其能源消耗很大,不符合現(xiàn)階段世界范圍內(nèi)低碳、環(huán)保和開源節(jié)流的理念。日本的智能家居是開發(fā)、設計、施工規(guī)?;c集團化,以人為本,注重功能,兼顧未來發(fā)展與環(huán)境保護,大量采用新材料、新技術,充分利用信息、網(wǎng)絡、控制與人工智能技術,實現(xiàn)住宅技術現(xiàn)代化。德國的智能家居追求專項功能的開發(fā),注重基本的功能性。韓國政府對智能小區(qū)和智能家居采取多項政策扶持,規(guī)定在漢城等大城市的新建小區(qū)必須具有智能家居系統(tǒng),目前韓國全國80%以上的新建項目采用智能家居系統(tǒng),產(chǎn)生了像三星、LG等知名的智能家居品牌。
中國智能化住宅的發(fā)展,在經(jīng)歷了近10年的探索階段之后,建筑面積目前已達到400億平方米,預計到2020年還將新增300億平方米。2010年中國的智能建筑將會達到9000幢。全國智能化住宅小區(qū)的建設數(shù)量,未來十年將達到上萬個。中國智能家居產(chǎn)業(yè)中北京、上海、深圳發(fā)展相對超前:深圳的智能家居在布線方面做得比較好,前瞻性較強,考慮電源、空調(diào)、電話、電視、網(wǎng)絡等方面較周全,預埋智能布線的觀念比較超前;北京的智能家居在考慮功能和地方風格方面做得比較好;上海浦東新城區(qū)的城區(qū)規(guī)劃和小區(qū)布置更符合上海這樣一個商業(yè)化大都市的需求。青島海爾和霍尼韋爾的示范應用值得借鑒。青島東城國際作為U-home智能家居示范項目,曾在2008年底讓前1000戶業(yè)主享受到了U-home智能系統(tǒng)帶來的便利與舒適。
2.2 標準化現(xiàn)狀
與智能家居關聯(lián)的技術、產(chǎn)業(yè)眾多,涉及的技術標準體系比較廣泛,如電子、通信、建筑業(yè)、家電等幾個領域。
(1)電子信息領域
工業(yè)與信息化部成立“家庭網(wǎng)絡標準工作組”、“資源共享、協(xié)同服務標準工作組(IGRS)”和“數(shù)字電視接收設備與家庭網(wǎng)絡平臺接口標準”工作組,提出國家標準立項計劃共19項;
中國電子技術標準化研究所組織相關國內(nèi)企業(yè)在IEC/TC100提交了家庭多媒體網(wǎng)關規(guī)范(現(xiàn)已進入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯(lián)系列技術標準(現(xiàn)已進入FCD或CD階段)。
(2)通信領域
中國通信標準化協(xié)會組建了家庭網(wǎng)絡特別工作組,于2006年頒布了首批2個標準;
在3GPP提出與輕量級IPv6相關的移動通信標準。
(3)建筑與社區(qū)信息化領域
國家標準化管理委員會于2006年頒布了由國家建設部制定的《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術應用》系列國家標準,包括四個子標準;
2008年4月,全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標準化技術委員會(SAC/TC426)成立,負責智能建筑物數(shù)字化系統(tǒng)領域國家標準的制修訂工作。
(4)家電領域
國家發(fā)展和改革委員會于2006年頒布了由中國家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網(wǎng)絡家電通用要求》
由于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給智能家居帶來新的內(nèi)容,因此近期基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居還需要進一步開展標準化工作,如2010年2月2日,中國通信標準化協(xié)會(CCSA)泛在網(wǎng)技術工作委員會(TC10)成立,其中智能家居相關標準也已立項,標志著我國開始在物聯(lián)網(wǎng)智能家居標準領域進行深入的研究。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)業(yè)特點
總的來說,我國物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)業(yè)有如下特點:
(1)需求旺盛
隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,物聯(lián)網(wǎng)智能家居的應用需求日益增強。雖說智能家居在國內(nèi)已發(fā)展10年多,但仍然面臨著傳統(tǒng)解決方案性能單一、價格高、難以規(guī)模推廣的發(fā)展“瓶頸“。不過隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,智能家居行業(yè)將迎來新機遇。
(2)產(chǎn)業(yè)鏈長
智能家居涉及土建裝修、通信網(wǎng)絡、信息系統(tǒng)集成、傳感器件、家電、醫(yī)療、自動控制等多個領域。
(3)滲透性廣
由于智能家居涉及的業(yè)務滲透到生活的方方面面,因此其產(chǎn)業(yè)鏈長,導致行業(yè)的滲透性強。
(4)帶動性強
能夠帶動建筑、制造業(yè)、信息技術的諸多領域發(fā)展。
2.4 物聯(lián)網(wǎng)智能家居現(xiàn)狀分析
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居從體系架構上來看,由感知、傳輸和信息應用三部分組成。感知指家居末端的感應、信息采集以及受控等設備,傳輸包括家庭內(nèi)部網(wǎng)絡和公共外部網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的匯集和傳輸,信息應用主要是指智能家居應用服務運營商提供的各種業(yè)務。物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀如圖4所示:
圖4 物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀
可以看出,作為物聯(lián)網(wǎng)重要的應用,智能家居涉及多個領域,相對于其它的物聯(lián)網(wǎng)應用來說,擁有更廣大的用戶群和更大的市場空間,同時與其他行業(yè)有大量的交叉應用。目前,智能家居應用多是垂直式發(fā)展,行業(yè)各自發(fā)展,無法互聯(lián)互通,并不能涉及到整個智能家居體系架構的各個環(huán)節(jié),如家庭安防,主要局限在家庭或小區(qū)的局域網(wǎng)內(nèi),即使通過電信運營商網(wǎng)絡給業(yè)主提供彩信、視頻等監(jiān)控和圖像采集業(yè)務,由于業(yè)務沒有專用的智能家居業(yè)務平臺提供,仍然無法實現(xiàn)整個家庭信息化。但也應看到,智能家居已經(jīng)發(fā)展很多年,業(yè)務鏈上各環(huán)節(jié),除業(yè)務平臺外,都已較為成熟,而且均能獲得利潤,具有各自獨立的標準體系。在都有各自的“小天地”但規(guī)模相對較小的現(xiàn)狀下,要在未來實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,還有許多問題亟待解決,如圖5所示。
造成目前智能家居現(xiàn)狀的原因是多方面的,包括前期政府扶持不夠、資金投入不足、行業(yè)壁壘、地方保護,以及智能家居和物聯(lián)網(wǎng)相關技術短期內(nèi)不成熟等。由于智能化家庭是社會生產(chǎn)力發(fā)展、技術進步和社會需求相結合的產(chǎn)物,隨著人民生活的提高、國家部門的扶持,相關行業(yè)協(xié)會的成立,智能家居將逐步形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,統(tǒng)一的行業(yè)技術標準和規(guī)范也將進一步得以制定與完善。智能化家庭網(wǎng)絡正向著集成化、智能化、協(xié)調(diào)化、模塊化、規(guī)?;⑵矫窕较虬l(fā)展。
3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居發(fā)展建議
政府推動示范項目,使擁有一定智能家居技術、行業(yè)用戶、相關產(chǎn)品、解決方案的廠商企業(yè)得到更多資金支持,使用戶得到消費補貼等實惠,從而帶動物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展,推動智能家居應用。物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的可集成性是建立在系統(tǒng)的開放性基礎之上的,要求系統(tǒng)所采用的協(xié)議必須有廣泛的產(chǎn)品支持,并不斷加強建立統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)智能家居標準的步伐。要想在未來實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,需要出現(xiàn)涉及整個業(yè)務鏈的智能家居業(yè)務運營商,提供整個業(yè)務鏈的解決方案、業(yè)務集成以及設備維護等,這樣才能使得業(yè)務鏈良性發(fā)展,進一步促進家庭保險業(yè)、服務業(yè)、金融業(yè)等其他行業(yè)以及三網(wǎng)融合的發(fā)展。智能家居核心位置企業(yè)應研發(fā)共用平臺,降低中小廠家研發(fā)成本和技術門檻;培養(yǎng)專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居服務和技術人才,包括方案、開發(fā)、設計、業(yè)務支撐等。國家和相關部門和地方政府應大力支持,按“急用先行、采監(jiān)先行、城市先行和以點帶面”原則,有規(guī)劃、有步驟地扎實、積極推進,形成2~3個重點發(fā)展區(qū)域,強調(diào)地域特色并進一步推廣;產(chǎn)業(yè)鏈各方應借鑒國際先進研究成果,針對國內(nèi)實際需求,共同為實現(xiàn)智能家居在國內(nèi)的跨越式發(fā)展而努力。
4 結束語
智能家居作為家庭信息化的實現(xiàn)方式,已成為社會信息化發(fā)展的重要組成部分。從個人、公共服務以及政府需求來看,凸顯出發(fā)展智能家居產(chǎn)業(yè)的迫切性。在國家大力推動工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下,物聯(lián)網(wǎng)將是智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中一個比較現(xiàn)實的突破口,對智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展與成熟,使得跨產(chǎn)業(yè)、跨領域技術和業(yè)務融合成為現(xiàn)實,并成為智能家居行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化加速器。在物聯(lián)網(wǎng)給智能家居產(chǎn)業(yè)帶來機遇的同時,物聯(lián)網(wǎng)和智能家居所面臨的問題同樣是不可忽視的,挑戰(zhàn)與機遇并存。
參考文獻
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【作者簡介】
童曉渝:管理學博士,高級工程師?,F(xiàn)任中國聯(lián)通集團研究院院長,對信息與通信技術、業(yè)務運營和經(jīng)營管理有著豐富的實踐與研究。曾參與多項重大項目,并獲多項科技進步獎、管理創(chuàng)新獎和發(fā)明專利,出版過多本著作。
房秉毅:現(xiàn)任職于中國聯(lián)通研究院研發(fā)部,高級工程師,博士,主要從事核心網(wǎng)新技術、物聯(lián)網(wǎng)等方面的研究。
張云勇:博士后,高級工程師,中國通信學會高級會員,目前在中國聯(lián)通研究院從事相關技術的研究,主要研究方向為下一代網(wǎng)絡、IPv6、3G核心網(wǎng)與軟交換、WiMAX。曾作為主要研究人員參與了總裝備部項目、教育部博士點基金項目、863項目、國家自然科學基金項目、國家科技部項目的研究。
2010年世界電信日主題與上海世博會主題相互輝映
關鍵詞:智能家居;安全隱患;問題;應對;策略
中圖分類號:N39 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)20-0130-02
物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展,使得越來越多的智能家居出現(xiàn)在人們的實際生活中。智能家居在為人們生活帶來便利的同時,也不可避免地出現(xiàn)了一系列安全隱患問題,比如黑客侵犯用戶終端隱私數(shù)據(jù)信息、攻擊者通過網(wǎng)絡設備對智能家居的安全防范進行惡意篡改等。這些安全隱患問題的存在使得人們無法安心使用智能家居,制約了智能家居在社會的發(fā)展。為此,結合智能家居應用特點和存在的安全隱患問題,需要有關人員應用最新技術形式,比如入侵監(jiān)測技術、數(shù)據(jù)加密技術、身份認證技術等,設計出基于智能家居安全網(wǎng)關的遠程安全通信方案,從而為智能家居的安全應用提供保障。
1 智能家居內(nèi)涵和特點
智能家居是將傳感技術、微處理技術、網(wǎng)絡通信技術等綜合應用到家居設備的家用電器產(chǎn)品,是物聯(lián)網(wǎng)技術支持下的一種全新家居系統(tǒng),是未來智慧家庭的重要組成部分。智能家居的特點體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,良好的網(wǎng)絡連接能力。智能家居設備能夠通過短距離無線通信協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)進行有效連接。第二,更好的感知和數(shù)據(jù)收集能力。智能家居具備良好的感知能力,能夠?qū)κ覂?nèi)安全防護設備、室內(nèi)溫度等周圍環(huán)境進行感知。同時,智能家居還能夠進行信息的采集和存儲。第三,交互能力。智能家居可以和其他家居進行網(wǎng)絡互控。
2 智能家居系統(tǒng)構架
智能家居系統(tǒng)主要由內(nèi)部家庭網(wǎng)絡、家庭外部網(wǎng)絡、智能家具網(wǎng)關三部分組成。其中,智能家居內(nèi)網(wǎng)主要是指通過無線、有線的形式將智能家居終端、網(wǎng)關等子系統(tǒng)連接起來,從而在智能家居系統(tǒng)內(nèi)部形成彼此之間有效的信息交互。外網(wǎng)是指互聯(lián)網(wǎng)或者3G/4G移動通信網(wǎng)等外部網(wǎng)絡。社會科技的發(fā)展進步使得用戶借助手機移動終端、電腦等來訪問外網(wǎng)網(wǎng)關,從而實現(xiàn)對智能家居系統(tǒng)的遠程管控。智能家居系統(tǒng)中的網(wǎng)關是智能系統(tǒng)中的關鍵,具體如圖1所示,在應用的時候能夠?qū)崿F(xiàn)家中各種智能終端系統(tǒng)的互相連接,從而加強對家居智能系統(tǒng)的集中化管控。
3 智能家居安全隱患問題
3.1 智能家居系統(tǒng)自身安全故障
智能家居自身系統(tǒng)安全故障主要是受軟硬件設備的影響,硬件設備的影響比如有傳感器。智能家居節(jié)點出現(xiàn)錯誤的時候,系統(tǒng)會發(fā)出報警信號。智能家居軟件系統(tǒng)的缺陷也會導致系統(tǒng)出現(xiàn)安全故障,比如節(jié)點認證失敗、數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)溢出。
3.2 智能家居系統(tǒng)入侵
智能家居中的隱私數(shù)據(jù)信息可能會被入侵者獲取。這種入侵者包括內(nèi)部入侵者和外部入侵者兩種。外部入侵是指]有得到系統(tǒng)終端認證就通過網(wǎng)絡來獲取智能家居網(wǎng)絡開關或者冒充授權用戶,進而篡改用戶的權限。內(nèi)部入侵主要是指智能家居中一個網(wǎng)絡節(jié)點被入侵者獲取、篡改,進而影響整個智能家具的運行。
3.3 智能家居內(nèi)部入侵
第一,入侵節(jié)點,進而破壞修改中斷數(shù)據(jù)信息。主要是攻擊者入侵家居內(nèi)部節(jié)點,獲取整個節(jié)點的信息,通過修改數(shù)據(jù)信息內(nèi)容,改變節(jié)點工作狀態(tài)等導致智能家居系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓。第二,監(jiān)聽數(shù)據(jù)。通過非法監(jiān)聽來獲取智能家居數(shù)據(jù)內(nèi)容,了解智能家居用戶的個人隱私,破壞整個系統(tǒng)的安全性和隱秘性。第三,獲取網(wǎng)絡拓撲。智能家居節(jié)點大多是通過無線的方式進行數(shù)據(jù)的傳輸。雖然智能家居的無線信號輻射范圍有限,但是入侵者還是能夠通過多種方式來獲取相應的信號,了解各個節(jié)點的活動,進而獲得整個智能家居網(wǎng)絡拓撲。
3.4 智能終端安全問題
傳統(tǒng)的家居空調(diào)溫度是通過人工遙控的方式來實現(xiàn),通過遙控器來對室內(nèi)空調(diào)溫度進行控制。總體上,對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)是有限制的。攻擊者能借助網(wǎng)絡來獲取智能家居控制權限,在此之后肆意調(diào)節(jié)家居空調(diào)的溫度。另外,智能家電本身還自帶一些傳感器設備,這些設備能夠獲取智能家電本身的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息。攻擊者在控制智能設備之后就會獲取隱私信息,導致智能終端系統(tǒng)信息的外露。
4 智能家居安全隱患防范
4.1 做好身份認證工作
身份認證是信息安全技術的重要形式,能夠有效保護網(wǎng)絡信息的安全。智能家居安全運作通過身份認證,能夠有效證實登錄用戶的合法性,在一定程度上防止攻擊者假冒行為的 出現(xiàn)?,F(xiàn)階段,身份認證技術常用的方式有動態(tài)口令、數(shù)字證書、短信驗證等。
4.2 應用http協(xié)議遠程控制對智能家居進行安全加固
針對利用指令捕獲,之后應用電腦進行操作,最后對指令進行個性改造和攻擊系統(tǒng)的行為,可以應用http協(xié)議遠程控制方式進行智能家居安全加固處理。第一,應用http協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。用http協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)包括了多種數(shù)據(jù)加密處理技術。經(jīng)過技術加工處理之后,攻擊者將無法獲取智能家居重要信息,也無法通過指令信息。第二,避免弱密鑰的使用。提升智能家居密碼設置的難度。第三,減少服務器信息的過多返回。攻擊者會利用返回的信息來確認新的信息。減少服務器信息返回能夠減少攻擊者對信息攻擊。
4.3 完善入侵檢測與報警系統(tǒng)
入侵檢測是通過對主機和網(wǎng)絡上的各種數(shù)據(jù)進行收集整理,之后應用固定的模式對信息進行匹配分析,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)是否存在系統(tǒng)惡意入侵行為,并進行相應的報警和記錄。入侵檢測與報警系統(tǒng)提供了對智能家居內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護,是保證網(wǎng)絡安全的重要途徑。
4.4 加強對關鍵數(shù)據(jù)的加密保護
數(shù)據(jù)信息加密技術的應用能夠進一步提升數(shù)據(jù)信息存儲、傳輸和應用的安全,智能家居系統(tǒng)操作中需要進行加密管理的數(shù)據(jù)信息包括本地存儲數(shù)據(jù)信息、經(jīng)過網(wǎng)絡系統(tǒng)進行傳輸?shù)南到y(tǒng)。在考慮智能網(wǎng)關和系統(tǒng)客戶端資源特殊性的基礎上,在數(shù)據(jù)加密技術應用操作中選擇的算法要具備良好的工作速度和安全強度,同時系統(tǒng)的空間復雜度也要低。現(xiàn)階段,在眾多的對稱密碼管理操作中,流密碼的總體密度和性能較高,應用范圍比較廣泛。
5 結束語
綜上所述,智能家居的應用是社會科學技術發(fā)展的一種必然要求,通過應用智能家居為人們的實際生活提供了重要的便利。但是需要注意的是,智能家居的應用存在一定程度的安全隱患問題,需要相關人員予以足夠的重視和注意。在進行智能家居應用管理的時候結合智能家居特點和系統(tǒng)構成方式,從智能家居系統(tǒng)自身安全故障、http協(xié)議遠程控制、入侵檢測與報警系統(tǒng)、關鍵數(shù)據(jù)的加密保護等方面進一步分析怎樣完善智能家居的應用。
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關鍵詞:智能家居;設計;多功能;人性化
智能家居系統(tǒng)別稱智能家庭局域網(wǎng),其基本功能包括防盜報警系統(tǒng)、網(wǎng)絡接入系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、電視對講門禁系統(tǒng)、煤氣泄露探測系統(tǒng)等眾多功能系統(tǒng)。我國的智能家居設計起步較晚,與西方國家存在較大差異。
一、智能家居的概念
智能家居別稱智能住宅,英文名稱為“Smart Home”。其是一個以住宅為平臺,兼?zhèn)浣ㄖ?、自動化,智能化于一體的高效、舒適、安全、便利,安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境。智能家居集成是利用網(wǎng)絡通信技術、綜合布線技術、安全防范技術、音視頻技術、自動控制技術將家居生活有關的設備產(chǎn)品集成。它的目標是通過互聯(lián)網(wǎng)等信息通信技術手段,通過遠程控制終端來實現(xiàn)對家居電器等的智能控制,使其能夠按照人們的意愿設定工作運行,而不論距離的存在。智能化是智能家居的兩大特點之一,其另一大特點就是遠程控制。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展,特別是無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)可提供遙控、家電控制、防盜報警、電話遠程控制、計算機控制等多種功能和手段,讓生活變得更加舒適、簡單和安全。
智能家居因為受產(chǎn)品生產(chǎn)商的限制。使其短時間內(nèi)無法實現(xiàn)統(tǒng)一的標準協(xié)議,所以一般都是一個商家單獨做系統(tǒng)研發(fā)方案的。其中比較具有影響力的一次是2007年微軟推出的“未來之屋”的一個方案,是物聯(lián)網(wǎng)技術應用于日常家居生活的一個典型案例。當人們進人房屋時,安全系統(tǒng)會對進入者的面部進行掃描,確認身份后才會打開房門。冰箱的液晶顯示器能夠智能的列出保存的食物清單,廚房水槽可以能夠根據(jù)使用者身高不同而調(diào)節(jié)高度,而排風機可以檢測油煙濃度,已作出是否需要開啟的決定。除了這些,每個房間的裝修風格墻、壁顏色和溫度,都可以根據(jù)使用者的喜好自由更換。
二、國內(nèi)外智能家居發(fā)展狀況
智能家居起源于20世紀80年代初,隨著大量電子家用電器的面市,家居生活電子化開始實現(xiàn);80年代中期,通過把家用電器、安全防范設備與通信設備各部分獨立的功能用途整合成一體,形成了家居生活自動化的概念;到80年代末,隨著通信信息技術的快速發(fā)展,出現(xiàn)了利用總線技術把家居生活中各種家電、通信、安防設備進行管理與監(jiān)控的商用系統(tǒng),其在當時被美國稱為Smart Home,也就是現(xiàn)在智能家居的雛形。智能家居進入21世紀后,其發(fā)展是多樣化的,技術實現(xiàn)的方式也更加豐富了。總的來講,智能家居發(fā)展過程大概包括四個階段。第一階段主要是利用兩芯線、同軸線進行家庭組網(wǎng),實現(xiàn)了窗簾、燈光控制等功能。第二階段主要利用RS-485線、部分利用IP技術進行組網(wǎng),實現(xiàn)安防、可視對講等功能。第三階段實現(xiàn)了家庭智能控制的系統(tǒng)化,控制主機產(chǎn)生,功能包括控制、安防等業(yè)務。第四階段全部利用IP技術,末端設備利用zigbee等技術,智能家居功能提供采用“云”技術,達到了可以根據(jù)用戶需求實現(xiàn)個性化,以及定制。近年來,物聯(lián)網(wǎng)成為了全世界關注的熱點話題,全球公認為其是繼互聯(lián)網(wǎng)之后最有價值的科技創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別(RFID)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器等信息傳感設備,按制定的協(xié)議把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進行信息通訊以及交換,來實現(xiàn)智能化跟蹤、管理、識別、監(jiān)控和定位。物聯(lián)網(wǎng)的科技創(chuàng)新也為智能家居引入了新的定義,也擴大了其展領域。
在國內(nèi)開發(fā)智能家居的公司中,其家庭內(nèi)部組網(wǎng)中多采用有線方武(如X-10),但是利用無線通信的。 大多是自己制定簡單的協(xié)議,并沒有使用比較成熟的比較適用于智能家居的協(xié)議。國內(nèi)早期典型的智能家具系統(tǒng)有:海信的智能家居控制系統(tǒng)、科龍集團研制的智能網(wǎng)絡家居系統(tǒng)等。他們的產(chǎn)品因為帶有不同的標準,為產(chǎn)品的相互兼容帶來無法避免問題。2005年6月,以海爾為首的 “e家佳”和聯(lián)想牽頭的“閃聯(lián)”同時被信息產(chǎn)業(yè)部確定為推薦性標準,從而拉開了數(shù)字家庭競爭的序幕。到目前為止,智能家居系統(tǒng)的發(fā)展有了很大的進展,其功能也越來越多樣化,其產(chǎn)品的兼容性問題也得到了很大的改善。
三、智能家居的特點
1、節(jié)約能源:在不需要時,能源系統(tǒng)可以自動關閉,這樣可以減少能源的浪費,減低使用能源的費用。
2、操作方便:智能家居系統(tǒng)提供遠程遙控接口。智能家居系統(tǒng)還可以把重復的工智能化。在您外出時,還可以控制家電。
3、安全性高:智能家居系統(tǒng)在緊急情況下可以防御壞人或報警。您可以在任何地方可以監(jiān)控家里的安全狀態(tài),這樣可以保證您住宅的安全。
4、改變生活方式:您可以在家辦公,進行遠程會議,孩子在家里上課,主婦在網(wǎng)上逛街等。生活中的大部分都可以利用互聯(lián)網(wǎng)在家進行,不受時間地域的限制。智能化的生活工作方式與以往的生活工作方式有了很大區(qū)別。智能家居可以給人們帶來更為簡單快捷的生活,在現(xiàn)在這個生活、工作節(jié)奏越來越快的社會,智能家居也可以為人們減少繁瑣家務、節(jié)約時間,讓人們有時間去休息,去教育子女,去鍛煉身體和進修,使人們的生活工作質(zhì)量有了很大的提高。
四、智能家居的控制
智能家居應該不需要依賴復雜的集成和布線,而是能夠感知環(huán)境、感知人,并且隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,人與物、物與物的溝通將變得不再困難。手機不應該是控制器,而應該只是這些“管家們”和人溝通的一個管道。智能家居控制系統(tǒng)是由各個子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡通信系統(tǒng)組合而成的,要根據(jù)需要,減少或者增加子系統(tǒng),以滿足需求。另外,可以設置各種控制模式,如離家模式,回家模式,下雨模式,生日模式,宴會模式,節(jié)能模式等,極大滿足生活品質(zhì)需求,即插即用,特別用無線的方式,可以快速部署系統(tǒng)。
通過上述內(nèi)容簡要介紹了智能家居設計的內(nèi)容,分析了其在國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀,詳細指出了其特點與有效控制形式,希望通過本論文能推動智能家居的發(fā)展。
參考文獻:
本智能家居系統(tǒng)主要包括了主站(家庭網(wǎng)絡,連接各個設備、終端)、GPRS通信模擬電路(系統(tǒng)擴展,3G控制)、智能家居控制器(遠程操作系統(tǒng))、CC2540藍牙模塊通信電路(同時與多個智能家居設備保持網(wǎng)絡連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)兼容存儲)、手機或PDA(通過藍牙模塊與智能家居控制系統(tǒng)相連實現(xiàn)隨時隨地的集中控制和管理)、寬帶接入interne(t實現(xiàn)遠程訪問)以及連接的安防系統(tǒng)(報警裝置)、智能家居系統(tǒng)(家電)幾個部分。其總架構如圖所示。
2智能模塊分析
藍牙控制的智能家居系統(tǒng)可大致分為安防系統(tǒng)和智能家電兩個部分。
2.1智能家居安防系統(tǒng)安防系統(tǒng)的子系統(tǒng)擬分為防御報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)三個部分。以藍牙控制防御報警能夠?qū)崿F(xiàn)實時探測,滿足用戶的遠程監(jiān)控需求,降低誤報率。筆者設計的防御報警系統(tǒng)整體由終端探測電路和中心監(jiān)控電路兩個部分組成,利用藍牙跳頻模式實現(xiàn)信息傳輸。作為智能家居的視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括了三個主要部分——監(jiān)控中心、主機控制、數(shù)據(jù)處理。利用internet與小區(qū)網(wǎng)絡鏈接,通過藍牙實現(xiàn)USB采集圖像的無線傳輸,并對圖像進行運動檢測,利用GPRS實現(xiàn)短信報警。門禁系統(tǒng)主要囊括了自動識別和安全管理兩大主要功能,通過對通道通行對象的檢測,實現(xiàn)出入的安全控制,及實時監(jiān)控與事后檢查于一體,對人員出入情況進行識別記錄。并可利用藍牙技術,通過手機客戶端的密碼控制門禁。
2.2智能家居家電系統(tǒng)家電系統(tǒng)的子系統(tǒng)分為智能穿戴、燈光控制、影音娛樂、智能開關、智能家電五個部分。智能穿戴裝置指智能手表、智能手機等獨立的可穿戴電子產(chǎn)品。利用低功耗的藍牙通訊技術,檢測環(huán)境的溫度、濕度、燈光等數(shù)據(jù),并利用無線傳輸技術進行安全報警。藍牙燈光控制系統(tǒng)以手機、PDA等作為控制端,實現(xiàn)燈光的開關控制、顏色控制、亮度控制,并配合定時功能,控制燈光動作。影音娛樂系統(tǒng)以無線藍牙影音立體墻為基礎構想,將電視、ingternet網(wǎng)絡、無線藍牙、立體音響設備等集于一體,實現(xiàn)影音娛樂的無線連接。智能開關接收器接收通過藍牙發(fā)射的指令而實現(xiàn)的燈光控制。在智能電力設施和燈管家電之間連接接收器,代替?zhèn)鹘y(tǒng)手動開關模式,自由切換燈具、光源、亮度等。智能家電包括了冰箱、洗衣機、微波爐、電視機等在內(nèi)的大小家電,通過藍牙無線通信技術與主站連接,通過internet網(wǎng)絡,獲取家電使用情況信息。
3集成化設想
隨著藍牙技術與智能家居市場的同步發(fā)展,集成化趨勢越來越明顯。在現(xiàn)階段,智能家居還大都處在獨立控制的狀態(tài)下,各個子系統(tǒng)之間互不關聯(lián),獨立設計,分別操作,不能相互協(xié)調(diào)。但隨著技術的進步,我們可以將系統(tǒng)逐步開發(fā)為集成化的管理控制模式,將幾大控制系統(tǒng)集中于一個終端平臺,實現(xiàn)整體控制、相互識別、信息交換,智能解決用戶需求。
4結束語
關鍵詞: 智能家居; 智能家庭網(wǎng)關; 嵌入式設備
中圖分類號:TN915.5文獻標識碼: A 文章編號:
目前,通常把智能家居定義為利用電腦、網(wǎng)絡和綜合布線技術,通過家庭信息管理平臺與家居生活有關的各種子系統(tǒng)有機地結合的一個系統(tǒng)。也就是說,首先,它們都要在一個家居中建立一個通訊網(wǎng)絡,為家庭信息提供必要的通路,在家庭網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的控制下,通過相應的硬件和執(zhí)行機構,實現(xiàn)對所有家庭網(wǎng)絡上的家電和設備的控制和監(jiān)測。其次,它們都要通過一定的媒介平臺,構成與外界的通訊通道,以實現(xiàn)與家庭以外的世界溝通信息滿足遠程控制/監(jiān)測和交換信息的需求。
一、國內(nèi)外智能家居的研究近況
隨著信息社會的發(fā)展,網(wǎng)絡和信息家電已越來越多地出現(xiàn)在人們的生活之中。智能家居系統(tǒng)已經(jīng)成為智能建筑化的一個重要研究方向。如何去建立一個高效率、低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當今世界的一個熱點問題。近年來,國際上許多大公司提出了相應的解決方案,但迄今為止,這一領域的國際標準尚未成熟,各國正努力研制適合于本國國情的智能家居系統(tǒng)。國外在探索現(xiàn)代化智能家居系統(tǒng)及其核心技術的過程中,已逐漸形成了一些相關的標準,分別受許多大公司的支持。智能家居系統(tǒng)已由開始時以PC 為控制中心逐漸轉(zhuǎn)向以嵌入式家庭網(wǎng)關為核心的嵌入式系統(tǒng)領域。而智能家居系統(tǒng)物理層的接口標準和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議則是大部分國內(nèi)外學術機構和廠商關注的問題。
二、智能家居系統(tǒng)發(fā)展的基礎
促進智能家居發(fā)展的兩個重要的基礎是嵌入式Internet技術和外部寬帶接入技術的發(fā)展。嵌入式Internet 技術是近幾年出現(xiàn)的新興技術,主要是隨著嵌入式系統(tǒng)應用的普及,更多的嵌入式設備已經(jīng)出現(xiàn)在當前的工業(yè)控制領域和家庭中。而Internet 技術的普及,使網(wǎng)絡逐漸延伸到地球的每一個角落,嵌入式設備也逐漸擺脫了傳統(tǒng)的單機運作模式,實現(xiàn)了對以太網(wǎng)和Internet 的接入。因而互聯(lián)網(wǎng)的終端設備不僅僅是PC 終端,更多的嵌入式“瘦”服務器將出現(xiàn)以取代原有PC 這樣的“胖”服務器。家居系統(tǒng)的控制也逐漸由原以PC 為控制中心的方式逐漸轉(zhuǎn)向了以嵌入式家庭網(wǎng)關設備實現(xiàn)控制管理的嵌入式系統(tǒng)領域。
此外Internet 技術的普及使智能小區(qū)出現(xiàn)了基于以太網(wǎng)總線的網(wǎng)絡,為家居系統(tǒng)提供了一個對外的接入,使家居系統(tǒng)的設備諸如PC 和家庭信息處理平臺即智能家庭網(wǎng)關設備能直接實現(xiàn)對以太網(wǎng)或Internet 的互聯(lián)?;谏鲜鰞蓚€重要的基礎,家居系統(tǒng)中也逐漸產(chǎn)生了很多能直接實現(xiàn)網(wǎng)絡接入的設備,如信息家電、智能家庭網(wǎng)關、機頂盒等。構建家居系統(tǒng)的關鍵技術智能家庭網(wǎng)關不僅能實現(xiàn)對內(nèi)部網(wǎng)絡的互聯(lián),使家居系統(tǒng)中所有設備互聯(lián)成一個系統(tǒng),實現(xiàn)統(tǒng)一管理和控制,同時網(wǎng)關被設計成嵌入式服務器完成對外部網(wǎng)絡的接入,響應遠程客戶端的請求,以WEB 的瀏覽器/服務器模式實現(xiàn)和遠程瀏覽器的交互。
三、智能家居系統(tǒng)的構建基礎
智能家居系統(tǒng)構建的三個重要的基礎是: 布線系統(tǒng)、家庭信息處理平臺即智能家庭網(wǎng)關及三種網(wǎng)絡的支持。
1. 布線系統(tǒng),提供一個硬件平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)在上面?zhèn)鬏?。由于布線往往是在施工時預先埋設,擴展和更換不便,所以當前的家庭中往往采用無線方式來解決家庭內(nèi)部網(wǎng)絡的組建,如此不僅省去布線的麻煩,同時便于設備擴展。無線方式數(shù)據(jù)通訊不存在方向的限制,決定了設備的位置是隨意的,增加了家居布局的便利。
2. 家庭信息處理平臺即智能家庭網(wǎng)關,它是整個家居系統(tǒng)調(diào)度和控制的核心。它主要是用于完成協(xié)議轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡和外部的以太網(wǎng)或Internet 的集成,集成方式是通過網(wǎng)關作為一個數(shù)據(jù)互通的橋梁。
3. 三種網(wǎng)絡分別是: 外部寬帶接入即外部的互聯(lián)網(wǎng),提供家居系統(tǒng)的外部接入; 家庭內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng),存在于家庭內(nèi)部的信息網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡,為了實現(xiàn)上的便利,采用二者合一的方式; 家庭低一級的控制子網(wǎng),該種網(wǎng)絡存在于家庭和設備直接連接的控制子網(wǎng),實現(xiàn)的方式主要是通過控制器進行家庭內(nèi)部的分級子網(wǎng)組建,子網(wǎng)中的各設備通過控制器實現(xiàn)對網(wǎng)關的接入。
四、智能家居系統(tǒng)中的網(wǎng)絡技術
當前網(wǎng)絡技術多樣性決定了家居系統(tǒng)中網(wǎng)絡實現(xiàn)的多樣性。對于家庭局域網(wǎng)構建,如何選擇家庭內(nèi)部的物理層接口技術和以太網(wǎng)的接入技術是至關重要的。目前采用的主要網(wǎng)絡技術有:
1. 互聯(lián)網(wǎng)接入: 以電話線、無線通訊、有線電視同軸線及專用線居多。
2. 家庭內(nèi)部網(wǎng)絡: 以電話線、無線通訊、電力線通訊、紅外線及專用線居多。
3. 家庭底層控制網(wǎng)絡: 以無線、電力線及控制線居多。
五、智能家居系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術———智能家庭網(wǎng)關
智能家庭網(wǎng)關是一個獨立、智能、靈活多變、標準化的家居網(wǎng)絡系統(tǒng)接口單元。它是通過各種途徑( 如Internet、WAP、電話、手機等) 從多種多樣的外部網(wǎng)絡接收通訊信號,然后通過家庭內(nèi)部網(wǎng)絡將信號傳送到特定的設備上,并將相應信號反饋給外部通訊節(jié)點實現(xiàn)遠程交互。智能家庭網(wǎng)關是智能家庭局域網(wǎng)的核心部分,主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡各種不同通訊協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享,同時網(wǎng)關一般還負責家庭智能、設備的管理和控制。由于嵌入式Internet 技術的發(fā)展,家庭網(wǎng)關實現(xiàn)上也逐漸從PC 機實現(xiàn)轉(zhuǎn)向嵌入式設備的實現(xiàn)上。
家庭網(wǎng)關硬件上的結構決定了其內(nèi)部的物理層接口的模式,外部的接口決定外部的接入方式。其中物理層接口是實現(xiàn)家庭局域網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡結構的底層硬件協(xié)議接口,是智能家庭局域網(wǎng)的最基本部件。目前國際上流行的物理層系列接口主要包含無線射頻、電力載波、雙絞線、藍牙技術、無線以太網(wǎng)技術等,這些接口涵蓋了以智能設備監(jiān)控為代表的低速數(shù)據(jù)鏈路接口和以家庭多媒體娛樂和視頻監(jiān)控為代表的高速數(shù)據(jù)鏈路接口。其中以現(xiàn)場總線為特征的家庭自動化子網(wǎng)的物理層接口形式比較多樣,且大量的新型接口標準正處于探索和標準化之中,這些方面一直是智能家居最熱門,也是最有活力的研究內(nèi)容之一。
基于上述情況,研究智能家居的目的是實現(xiàn)一個低成本、高效率、簡捷便利的智能家庭網(wǎng)關,基于此網(wǎng)關實現(xiàn)一個智能家居系統(tǒng),以解決當前家庭中存在的大量傳統(tǒng)家電設備和信息家電的互聯(lián),使之成為一個系統(tǒng)實現(xiàn)集中控制和管理,同時網(wǎng)關提供一個對外接口,實現(xiàn)對外部以太網(wǎng)或Internet 的接入,完成異地的訪問和控制。
參考文獻:
【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能家居
1 緒論
1.1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居定義
關于物聯(lián)網(wǎng),簡單來說就是通過裝置在各類物體上的SIM卡、傳感器、二維碼等,經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡相連,給物體賦予智能,可實現(xiàn)人與物體間和物體與物體間的溝通和對話,這種將物體連接起來的網(wǎng)絡被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居背景
智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)的影響之下物聯(lián)化體現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)智能家居的起源是在20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術的家用電器面市,住宅電子化(HE,Homen Electronics)的出現(xiàn)。80年代中期,將家用電器、通信設備與安保防災設備各自獨立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信與信息技術的發(fā)展,出現(xiàn)了對住宅中各種通信、家電、安保設備通過總線技術進行監(jiān)視、控制與管理的商用系統(tǒng),這在美國稱為Smart Home,也就是現(xiàn)在智能家居的原型。
2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系結構
2.1 智能家居系統(tǒng)結構
智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術將家中的各種設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡家電等)連接到一起,提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。
2.2 智能家居消費結構
智能家居作為一個新生產(chǎn)業(yè),處于一個導入期與成長期的臨界點,市場消費觀念還未形成,但隨著智能家居市場推廣普及的進一步落實,培育起消費者的使用習慣,智能家居市場的消費潛力必然是巨大的,產(chǎn)業(yè)前景光明。 正因為如此,國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究,特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究,一大批國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起,逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚! 智能家居至今在中國已經(jīng)歷了近12年的發(fā)展,從人們最初的夢想,到今天真實的走進我們的生活,經(jīng)歷了一個艱難的過程。
3 中國智能家居發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 中國智能家居技術現(xiàn)狀
我國的物聯(lián)網(wǎng)智能家居的發(fā)展與國際上相比是還是有一定差距的, 目前我國流行的433M,315M無線產(chǎn)品采用的技術都屬于國際淘汰的落后技術,這些技術在安全性,可靠性,抗干擾能力,自修復能力等等方面已經(jīng)完全不能適應物聯(lián)網(wǎng)智能家居的發(fā)展。至于藍牙(包括低功耗藍牙)在安全性方面一直存疑,致使除西方發(fā)達國家外的其它國家都不敢大規(guī)模采用。WiFi因其便利性廣受家庭用戶歡迎,作為一種普通的網(wǎng)絡接入技術它無可厚非,但作為智能家居無線技術(WiFi包括低功耗WiFi)還存在安全性差、組網(wǎng)規(guī)模小、無自修復能力等缺點,尚不能滿足智能家居的需求 。
在2011年11月28日,工業(yè)和信息化部印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中指出,“推進傳輸技術突破,重點支持適用于物聯(lián)網(wǎng)的新型近距離無線通信技術和傳感器節(jié)點的研發(fā),支持自感知、自配置、自修復、自管理的傳感網(wǎng)組網(wǎng)和管理技術的研究”協(xié)調(diào)推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以形成和完善物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為目標,引入多元化的競爭機制,協(xié)調(diào)發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)緊密相關的制造業(yè)、通信業(yè)與應用服務業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)的目的是要將各種信息傳感傳動單元與互聯(lián)網(wǎng)結合起來從而形成一個巨大的網(wǎng)絡,在這個巨大網(wǎng)絡中,傳感傳動單元與通信網(wǎng)絡之間需要數(shù)據(jù)的傳輸。物聯(lián)傳感技術是全球第一個利用物聯(lián)網(wǎng)來控制燈飾及電子電器產(chǎn)品(我們通稱為zigbee產(chǎn)品),并將其作為智能家居主流產(chǎn)品走向了商業(yè)化。它在自配置、自修復、自管理、低功耗,高安全、抗干擾等方面有著非常獨特的優(yōu)勢。
3.2 中國智能家居研究現(xiàn)狀
相較于傳統(tǒng)的智能家居,物聯(lián)網(wǎng)智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化,提供全方位的信息交互功能,甚至為各種能源費用節(jié)約資金。物聯(lián)網(wǎng)智能家居與傳統(tǒng)的智能家居在通信方式上有著明顯的差別。傳統(tǒng)智能積極的通信方式是有線,這種方式主要的缺點是前期安裝施工和后期改造比較麻煩,且不易維修。而物聯(lián)網(wǎng)智能家居的通信方式是無線,這種方式的最大優(yōu)點在于給設備的擴展留有足夠的空間,便于后續(xù)的自由擴展。
物聯(lián)網(wǎng)智能家居能實現(xiàn)用戶家庭的最大智能化,更符合現(xiàn)代家庭的需求。物聯(lián)網(wǎng)智能家居最大限度的將家居設備連接到一個局域網(wǎng)上,實現(xiàn)了用戶家庭的最大化智能。它可以將家居中的所有物品連接起來,實現(xiàn)家居網(wǎng)絡中所有物體均可被尋址、所有物體均具有通信能力、所有物體均可作、部分物體具有傳感與信息上傳共享功能。
4 總結
家居生活邁向智能化是必然趨勢,而隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興技術相繼進入智能家居行業(yè),眾廠商也各自形成了自己的特色產(chǎn)品,價格也逐步向平民化的趨勢邁進。從有線到無線、從概念炒作到應用實施,智能家居經(jīng)過十幾年的發(fā)展歷程,終于實現(xiàn)了質(zhì)的跨越。未來的智能家居,將會更好的為用戶服務。而物聯(lián)網(wǎng)則成為智能家居發(fā)展的一道重要分水嶺,將對智能家居的發(fā)展方向、產(chǎn)業(yè)規(guī)模進行拓展和延伸。物聯(lián)網(wǎng)時代下的智能家居將更加具有發(fā)展?jié)摿Α?/p>
參考文獻:
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關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 遠程監(jiān)控子系統(tǒng) 軟件設計
中圖分類號: TQl74.758.11 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)04-0000-00
隨著信息時代的到來,現(xiàn)代化科學技術得到了迅猛發(fā)展,智能家居逐漸走入居民的日常生活中?,F(xiàn)階段人們置業(yè)時不再單純地追求房屋的位置與面積,對家居的智能化也提出了要求,這也就使得國內(nèi)外企業(yè)都逐漸加快了智能家居的產(chǎn)業(yè)化進程?;谶@一現(xiàn)狀,對基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居遠程監(jiān)控子系統(tǒng)軟件設計進行分析具有一定的現(xiàn)實意義。
1物聯(lián)網(wǎng)與智能家居概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)概述
所謂物聯(lián)網(wǎng),主要指的是通過具備一定智能感知能力、分析處理能力、計算能力以及執(zhí)行能力的智能芯片,將物質(zhì)世界的實際物體改造成為智能化對象,通過相應的通信協(xié)議對數(shù)據(jù)進行接收、傳輸、分析以及處理,從而搭建起物與物、人與物進行連接的網(wǎng)絡[1]。物聯(lián)網(wǎng)技術由感知層、網(wǎng)絡層、應用層以及公共支撐技術組成,具備整體感知特征、智能處理特征以及可靠傳遞特征三大特征。
1.2智能家居概述
智能家居系統(tǒng)主要通過在家居住宅環(huán)境中應用嵌入式技術、計算機技術、通信技術等現(xiàn)代化技術,對家居生活中的各種子系統(tǒng)進行改造,從而構建舒適、環(huán)保、高效的家居環(huán)境[2]。物聯(lián)網(wǎng)技術由感知層、網(wǎng)絡層、應用層以及公共支撐技術組成,具備整體感知特征、智能處理特征以及可靠傳遞特征三大特征。
2基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居遠程監(jiān)控子系統(tǒng)軟件設計分析
2.1系統(tǒng)需求
現(xiàn)階段的智能家居系統(tǒng)通常對光源、互聯(lián)網(wǎng)、家用電器進行分散性控制與管理,導致家居設備不能通過互聯(lián)網(wǎng)進行統(tǒng)一控制。因此基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居遠程監(jiān)控子系統(tǒng)軟件應當利用具有多電器接口的集中裝置進行控制,統(tǒng)一對家具設備進行聯(lián)網(wǎng),從而通過智能終端實現(xiàn)家居設備的自動化控制。同時安全預警系統(tǒng)在智能家居系統(tǒng)中極為重要,主要通過門磁、紅外線探測等室外感應器對異常狀況進行預警,若業(yè)主沒有及時對預警信號進行處理,預警系統(tǒng)會根據(jù)功能的不同連續(xù)發(fā)出預警信號。
2.2設計思想
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居遠程監(jiān)控子系統(tǒng)軟件應當構建多樣化的遠程監(jiān)控系統(tǒng),利用手持遙控監(jiān)控、互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、4G遠程監(jiān)控等方式滿足業(yè)主的多元化需求。同時應當謹慎選擇傳感與執(zhí)行設備的分布,合理架構網(wǎng)路線路,保證智能信息處理系統(tǒng)軟件功能的實現(xiàn)。智能家居系統(tǒng)作為智能小區(qū)系統(tǒng)的重要組成部分,它在運行過程中除了對家居環(huán)境進行改造,還應當加強與智能小區(qū)系統(tǒng)的結合,在智能小區(qū)系統(tǒng)中實現(xiàn)資源有效整合,進而完善家庭安防等遠程監(jiān)控功能,提高系統(tǒng)資源利用率。
2.3軟件設計
2.3.1家庭安防子系統(tǒng)軟件的設計
家庭安防子系統(tǒng)軟件包括防盜報警遠程監(jiān)控、火災報警遠程監(jiān)控、燃氣泄漏遠程監(jiān)控以及緊急情況求助等功能模塊,可以有效地保證業(yè)主的生命財產(chǎn)安全。家庭安防子系統(tǒng)軟件主要通過在家居環(huán)境中的門窗、客廳、廚房等重要區(qū)域安置傳感器,實現(xiàn)對家居環(huán)境不同區(qū)域的實時性動態(tài)監(jiān)控。家庭安防子系統(tǒng)中主要使用ZigBee傳感網(wǎng)絡子軟件,軟件采用分層軟件結構,由HAL層提供各種硬件模塊的驅(qū)動,對定時器Timer、通用輸入/輸出GPIO以及通用異步收發(fā)傳輸器UART進行驅(qū)動,并通過OSAL提供各項管理服務。ZigBee傳感網(wǎng)絡子軟件通過物聯(lián)網(wǎng)技術與業(yè)主的通信設備進行連接,方便業(yè)主隨時隨地通過通信設備對家居環(huán)境中的安全狀況進行了解與掌握。當家居環(huán)境中出現(xiàn)了異常狀況時,家庭安防子系統(tǒng)可以利用ZigBee傳感網(wǎng)絡子軟件進行分析,并根據(jù)報警原因系統(tǒng)觸發(fā)報警程序發(fā)出報警信號,并會及時將信息傳送至智能小區(qū)系統(tǒng),智能小區(qū)系統(tǒng)會根據(jù)報警信號聯(lián)系警察或保安對警情進行處理[4]。報警模塊的電路設計主要通過PNP三極管8050的導通與截止對蜂鳴器的報警信號進行控制。
2.3.2遠程抄表子系統(tǒng)的設計
傳統(tǒng)的人工抄表方法不僅會造成人力物力的浪費,而且會在一定程度上打擾業(yè)主的正常生活,智能家居系統(tǒng)中的遠程抄表子系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)的人工入戶抄表,提高了業(yè)主的居住滿意度。遠程抄表子系統(tǒng)利用電子通信技術以及傳感器技術,將電表、水表以及燃氣表通過互聯(lián)網(wǎng)與小區(qū)物業(yè)管理中心進行連接,方便智能小區(qū)系統(tǒng)對測量表的計量數(shù)值進行統(tǒng)計、分析與管理。當小區(qū)物業(yè)管理中心發(fā)出抄表指令時,數(shù)據(jù)集中器就會將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡網(wǎng)關發(fā)送至智能家居系統(tǒng),業(yè)主在家就可以輕松進行繳費與結算。
2.3.3收費管理子系統(tǒng)的設計
收費管理子系統(tǒng)是由遠程抄表子系統(tǒng)衍生出的智能家居系統(tǒng),這一系統(tǒng)通過遠程抄表子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對費用進行自動計算,并對繳費時限進行設置[5]。業(yè)主在收到繳費通知后,可以利用互聯(lián)網(wǎng)對詳細費用進行查詢與繳納。同時收費管理子系統(tǒng)還可以與家庭安防子系統(tǒng)進行協(xié)同工作,當業(yè)主未能按時繳納費用時會及時報警進行提示,從而提高費用繳納的便捷性。
2.3.4智能家電子系統(tǒng)的設計
智能家電子系統(tǒng)是智能家居系統(tǒng)中的核心組成部分,是影響業(yè)主舒適度與滿意度的重要因素。隨著現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)技術以及通信技術的發(fā)展與成熟,物聯(lián)網(wǎng)技術也獲得了較大程度的發(fā)展,并在冰箱、空調(diào)、熱水器等家用電器中得到了應用。智能家電子系統(tǒng)就是對智能電器進行統(tǒng)一管理的技術系統(tǒng),這一系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)主差異性的家居環(huán)境以及實際需求對家電進行合理化改造。智能家電子系統(tǒng)中的家電具備網(wǎng)絡化功能,智能型家用電器可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術進行連接,實現(xiàn)家電信息的交流與共享,同時智能家電利用嵌入式互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控軟件還可以對家居環(huán)境的變化進行監(jiān)控,并及時對工作方式進行調(diào)節(jié),從而提高業(yè)主的舒適度[6]。同時智能家電子系統(tǒng)還具備節(jié)能性特點,智能家用電器可以根據(jù)家居環(huán)境變化及時調(diào)整工作時間,在不需要使用時及時進行休眠,從而對能源進行節(jié)約。
智能家居系統(tǒng)對冰箱、空調(diào)、熱水器等智能家用電器的控制主要利用嵌入式互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控軟件實現(xiàn)?,F(xiàn)階段絕大多數(shù)智能家居系統(tǒng)使用嵌入式互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控軟件主要由嵌入式WEB服務器與嵌入式視頻服務器,mjpg-streamer組成。智能家電子系統(tǒng)中較為常用的是Boa服務器,即嵌入式WEB服務器,主要通過在官方網(wǎng)站下載源代碼壓縮包進行移植,并設置文件Makefile完成對CGI的功能支持與設置。對于嵌入式視頻服務器來說,其最為典型的用途是將電視模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻數(shù)據(jù),并在虛擬機中進行存儲,MIPEG與MPEG可以傳送高質(zhì)量的圖片以及視頻,但是卻需要較大的帶寬進行支持,智能家居系統(tǒng)虛擬機需要輸入正確的數(shù)據(jù)實現(xiàn)客戶端系統(tǒng)的智能交互。
3結語
隨著自動化技術以及信息技術的發(fā)展,我國居民的日常生活得到了巨大的改變,人們對于生活質(zhì)量的要求也日益提高?;谖锫?lián)網(wǎng)的智能家居遠程監(jiān)控子系統(tǒng)是信息時代下智能小區(qū)建設的研究內(nèi)容,體現(xiàn)了家居生活與現(xiàn)代化科學技術的結合?;谖锫?lián)網(wǎng)的智能家居遠程監(jiān)控子系統(tǒng)軟件設計應當從人性化設計出發(fā),加強家居環(huán)境與業(yè)主的溝通與交流,從而構建現(xiàn)代化的家居環(huán)境。
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從1984年第一座智能樓宇在美國落成,1995年比爾·蓋茨的智能豪宅成為世界的經(jīng)典,智能家居逐步揭開神秘面紗,慢慢被人們所了解和認知,成為改變?nèi)藗兩钇焚|(zhì)和精神追求的又一次革命。到今年智能家居進入中國已經(jīng)是第十個年頭了,從事智能家居的企業(yè)和個人多少年來可謂是不計其數(shù),我們共同見證了太多的起伏,見證了太多的崛起與隕落。
大家都在期待智能家居市場有一天能夠爆發(fā),能像日常消費品一樣被人們所接受,成為生活的必需品。這一等,就是十年,現(xiàn)實是殘酷的。十年了,這個市場一直沒有做起來,從事智能家居的企業(yè)所期待的市場爆發(fā)也一直沒有出現(xiàn)。
近兩年各地政府都開始重點推廣物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智能社區(qū)建設,在整體經(jīng)濟疲軟的情況下,唯獨智能家居行業(yè)似乎是一片火爆、炙手可熱,迎來了前所未有的商機,也看到了智能家居爆發(fā)前的黎明。然而,作為從業(yè)近十年的我們不得不給大家潑一瓢冷水,必須冷靜的看待當前火爆的市場環(huán)境?,F(xiàn)如今的市場發(fā)展近十年,為何沒有發(fā)展起來,現(xiàn)在的市場現(xiàn)象是否只是假象,火熱的背后是否存在各種問題和隱憂,如何抓住這難得的市場發(fā)展機遇,筆者從以下八個方面對這些問題做了簡略的闡述:
各種概念滿天飛 產(chǎn)品虛有其表
現(xiàn)在的市場上關于智能家居的各種各樣宣傳廣告是漫天飛,宣傳的概念與實際產(chǎn)品的功能完全不符,有的功能根本就不存在。各種誘惑的夸大的廣告宣傳語,把人們弄的眼花繚亂,不知如何選擇,無法了解到智能家居真正的功能和用途。用戶也就難免用“坑爹”來形容使用智能家居產(chǎn)品后的感受。
產(chǎn)品品質(zhì)檢驗不嚴 系統(tǒng)穩(wěn)定性差
國內(nèi)智能家居市場發(fā)展近十年,不是一點市場都沒有,也不是一點需求也沒有,產(chǎn)品質(zhì)量問題可能是制約這個市場發(fā)展的最大因素??梢韵胂?,用戶花了幾萬塊買一整套產(chǎn)品回去,從產(chǎn)品剛安裝那一刻起,問題就不斷,不論白天還是黑夜,產(chǎn)品反復快遞返修,最終也沒有解決問題,以至于對智能家居產(chǎn)品完全喪失信心,最后只能成為一堆垃圾。部分廠家對產(chǎn)品未做長期的老化及全面的功能測試,對產(chǎn)品的品質(zhì)沒有嚴格的把關,盲目追求出貨量,直接導致做一批客戶,死一批客戶,這樣的市場又如何培育的起來?這樣的廠家又如何發(fā)展壯大?
系統(tǒng)功能華而不實 缺乏實用性
這十年中,智能家居企業(yè)是層出不窮,出來的產(chǎn)品也是各式各樣,宣傳的功能也更是神乎其神。部分廠家的這種鉆研和創(chuàng)新的精神是值得肯定的,功能太過前衛(wèi),但他們可能都忽略了用戶的實際需求,一味的閉門造車,恨不得將所有可以實現(xiàn)的功能都加入到智能家居的系統(tǒng)。最后出來的產(chǎn)品不符合市場需求,也不是用戶真正所需要的。這樣的產(chǎn)品又怎么能夠得到用戶的認同?產(chǎn)品賣出不去,市場又如何做大?
經(jīng)銷渠道支持力度不夠 難成氣候
對于智能家居企業(yè)來說,渠道經(jīng)銷、可以說是產(chǎn)品推廣和銷售的重要方式。然而這幾年,行業(yè)中出現(xiàn)各種亂象,各種各樣的招商廣告,個別企業(yè)完全是以招商為目的,沒有實質(zhì)的產(chǎn)品,以開會的形式推銷智能家居概念,收取加盟費。部分企業(yè)打著智能家居的旗號,拿著完全不屬于自己的、品質(zhì)低劣的產(chǎn)品到處招商,完全就是靠著招商廣告吸收加盟費用,區(qū)域保護力度不夠,收了加盟費,賣一套產(chǎn)品,送幾本小冊子之后就全然不顧死活。其他部分企業(yè)就只顧招商,收取加盟費、不予專業(yè)培訓、銷售扶持、全方位售后服務。這些現(xiàn)象的出現(xiàn),嚴重擾亂了智能家居行業(yè)的市場秩序,這樣的經(jīng)銷又如何生存?如何在本區(qū)域內(nèi)死心塌地的推廣智能家居產(chǎn)品?
房地產(chǎn)銷售 概念大于實體
近幾年,全國各地房地產(chǎn)項目中陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)智慧樓宇、數(shù)字社區(qū)系統(tǒng),一方面為樓盤銷售增加賣點,另一方面也是精裝高端樓盤配套升級的需要。可以說,這一現(xiàn)象的出現(xiàn)為智能家居行業(yè)的發(fā)展提供了另一條出路。但伴隨著工程項目的大量應用,其中的隱憂也應該是值得思考的。開發(fā)商推廣智能家居,配套的卻只有可視對講系統(tǒng),其它智能家居設備則需要用戶買單。目前來說只顧給樓盤銷售帶來賣點,穩(wěn)住房價,把房子賣出去是首要目的。產(chǎn)品選型門檻過低,導致后期整個系統(tǒng)問題不斷,維護成本過高,甚至癱瘓,最后只能成擺設。
兼容性差 標準不統(tǒng)一
智能家居是一個功能復雜、涉及面廣、系統(tǒng)龐大的計算機系統(tǒng)。它集成了綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術等。目前,總線控制方式主要有:KNX/EIB、RS485、電力載波等,無線控制方式主要有:RF(315M/433M)、ZWave、ZigBee、藍牙、WiFi、紅外等。由于智能家居行業(yè)沒有國際上統(tǒng)一的標準,導致智能家居企業(yè)采用的技術標準與協(xié)議都不同。市場上相關的產(chǎn)品可以說是多種多樣,由于沒有統(tǒng)一標準,上下游的產(chǎn)品都無法實現(xiàn)兼容,做出來的產(chǎn)品穩(wěn)定性上存在眾多的缺陷。個別企業(yè)私心太重,都想成為行業(yè)的標桿和標準的制定者,不愿意透露自家的核心技術,難以形成行業(yè)標準。
政策扶持力度不夠 中小企業(yè)融資難度大
智能家居行業(yè)中,真正從事智能家居行業(yè)的國內(nèi)企業(yè)規(guī)模大一點的屈指可數(shù)。有家電、傳統(tǒng)安防、國外背景的企業(yè)只有少數(shù)幾家,中小企業(yè)的數(shù)量還是占多數(shù)。十年時間,多少企業(yè)崛起與隕落,不計其數(shù)。一方面市場推廣難度大,產(chǎn)品問題不斷,另一方面則是這些中小企業(yè)融資難度太大,相關政策扶持力度不夠,企業(yè)不得已在夾縫中求得生存,在逆境中求發(fā)展,在創(chuàng)新中求突破。
產(chǎn)品價格過高 無法向平民化普及
網(wǎng)絡通訊實現(xiàn)智能住宅
節(jié)能環(huán)保打造安全居所
在上海世博會上,“綠色低碳”、“節(jié)能環(huán)保”成為主旋律,智能家電、智能家居生活場景的展示令人印象深刻:冰箱的液晶顯示屏可顯示儲存食品的狀況,及時提醒需要補足的食材,并自動與超市聯(lián)網(wǎng)配送物品;洗衣機能夠自動識別衣物材質(zhì)選擇恰當?shù)南礈炷J?;出門在外,只需通過手機等終端平臺發(fā)條短信,就能對家電設備進行遠程控制……結合了尖端科技與人性化設計的智能家電,正在從創(chuàng)意概念一步步變成現(xiàn)實,而這種新趨勢也將為傳統(tǒng)家電行業(yè)注入創(chuàng)新活力,甚至引發(fā)新一輪行業(yè)洗牌。目前,智能家電市場處于發(fā)展初期,面臨標準、成本、產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設、商業(yè)模式等諸多問題,還需要經(jīng)歷一個較長的市場培育期,實現(xiàn)大規(guī)模商用還需要等待時日。不過,由于人們提高建筑用能效率的意識不斷高漲,加上多項政府計劃的激勵,在接下來的幾年里,智能家電的部署進程將有望加速,智能家電所帶來的商業(yè)影響將是全球范圍的。
當人們清晨醒來,用遙控器點擊“起床模式”,在享受背景音樂的同時,窗簾自動打開;外出忘記關窗、沒有收衣服,撥個電話即可關閉家里所有的門窗并把衣服收好;不知道小孩是在做作業(yè)還是在玩耍時,通過手機或電腦遠程查看家中的情況,讓你在百忙工作中也能兼顧孩子的健康成長;住宅有不速之客闖入,家里的警報就會響起,并準確告知您竊賊所在的位置……這些描述不是遙遠的幻想,而是智能家居全新的生活方式。智能家居起源很早,但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn),直到1984年美國聯(lián)合科技公司將建筑設備信息化、整合化概念應用于美國康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding時,才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”,從此揭開了全世界爭相建造智能家居的序幕。智能住宅對中國市民來說并不陌生,早在2001年就有媒體報道,上海智能化住宅已經(jīng)達到400幢,但嚴格說來,他們只是在原來可視對講的基礎上,增設了幾種簡單的系統(tǒng)(比如基本的安防控制和三表遠程抄送等),真正意義上的智能化住宅并不多見。智能小區(qū)經(jīng)過多年的實際應用,已經(jīng)有了長足的發(fā)展,僅僅提供安全保障的智能小區(qū)系統(tǒng),已經(jīng)很難滿足人們對于安全、方便、智能化等方面的需要,因此,智能家居必將成為一個新的市場熱點。
智能家居在國內(nèi)經(jīng)歷了多年的概念推廣及發(fā)展,現(xiàn)已被人們認識并積極接受。尤其智能家居里最重要的組成部分——家居安防及小區(qū)安防,近年來得到了迅猛的發(fā)展,而且技術上明顯表現(xiàn)為以智能防范小區(qū)嵌套智能防范家居的特點,這種技術特點目前已廣泛被市場接受,同時亦顯現(xiàn)出其無比的競爭優(yōu)越性。
家庭防盜產(chǎn)品生產(chǎn)廠家一般有電子產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)等經(jīng)驗,可以在其原有產(chǎn)品的基礎上,增加控制功能和其他功能,用以實現(xiàn)家庭自動化。這些公司有一定的工程、設計院等關系和網(wǎng)絡,并利用安全與防盜產(chǎn)品市場來推廣其產(chǎn)品。智能家居系統(tǒng)功能結構為家庭信息控制、家庭通信網(wǎng)絡和控制總線、家庭網(wǎng)關。國際廠商如德國西門子、日本松下等,國內(nèi)廠商如聯(lián)想、海爾、TCL紛紛推出產(chǎn)品。
傳統(tǒng)的家電企業(yè)、IT企業(yè)結合其在家電控制領域、IT領域的優(yōu)勢,開發(fā)出智能家居的產(chǎn)品,能更好地和家電結合在一起,他們利用自己的渠道優(yōu)勢和市場影響力,積累多年的管理經(jīng)驗、生產(chǎn)經(jīng)驗和良好的售后服務、信譽來打開市場。傳統(tǒng)的電工產(chǎn)品制造企業(yè),通過整合智能控制的技術成果,在原有產(chǎn)品的基礎上增加智能化特點,通過原有的銷售渠道開拓市場。隨著近年網(wǎng)絡技術的日趨成熟和發(fā)展,更高層次的基于TCP/IP協(xié)議的數(shù)字社區(qū),以及所捆綁的智能家居結構特點的應用正浮出水面,并迅速被市場所接受。可以說,真正意義的智能家居,正迎來市場的大發(fā)展階段。國內(nèi)一些做小區(qū)安防的企業(yè),及時洞察到這一市場發(fā)展趨勢及特點,紛紛開發(fā)這方面的產(chǎn)品,已有不少企業(yè)推出相關產(chǎn)品,并進一步大力研發(fā)適應市場需求的新產(chǎn)品,目前已推出集聲音、圖像、數(shù)字信號傳輸?shù)募僆P數(shù)字社區(qū)系統(tǒng),并把可視對講、門禁、家居監(jiān)控、信息、家電控制、遮陽系統(tǒng)、燈光控制、停車場管理、社區(qū)服務等眾多子系統(tǒng)結合起來。
智能家居集成是利用綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術,將家居生活配套的設備集成。由于智能家居采用的技術標準與協(xié)議不同,大多數(shù)智能家居系統(tǒng)都采用綜合布線方式,但少數(shù)系統(tǒng)可能并不采用綜合布線技術,如電力載波,不論哪一種情況,都一定有對應的網(wǎng)絡通信技術來完成所需的信號傳輸任務。因此,網(wǎng)絡通信技術是智能家居集成中關鍵的技術之一,安全防范技術是智能家居系統(tǒng)中必不可少的技術。在小區(qū)及戶內(nèi)可視對講、家庭監(jiān)控、家庭防盜報警、與家庭有關的小區(qū)一卡通等領域都有廣泛應用。智能家居系統(tǒng)中的自動控制技術,廣泛應用在智能家居控制中心、家居設備自動控制模塊中,對于家庭能源的科學管理、家庭設備的日程管理,都有十分重要的作用。
智能家居是在物聯(lián)網(wǎng)的影響之下物聯(lián)化體現(xiàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術,將家中的各種設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、網(wǎng)絡家電等)連接到一起,提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制,以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)居住功能,還兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化,集系統(tǒng)、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境,提供全方位的信息交互功能,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性,甚至為各種能源費用節(jié)約資金。智能家居是以住宅為平臺,利用綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、智能家居的系統(tǒng)設計方案,以及安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術,將家居生活有關的設施集成,構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性,并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
智能家居系統(tǒng)內(nèi)涵豐富
互聯(lián)網(wǎng)助其功能強大
智能家居,又稱智能住宅,在國外常用Smart Home表示。與智能家居含義近似的有家庭自動化、電子家庭、數(shù)字家園、家庭網(wǎng)絡、網(wǎng)絡家居、智能家庭等稱謂。智能家居系統(tǒng)又可以理解為利用電腦、網(wǎng)絡和綜合布線技術,通過家庭信息管理平臺,將與家居生活有關的各種通訊設備、家用電器和家庭保安裝置,經(jīng)由家庭總線技術連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上,從而形成一個有機的整體(數(shù)字家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)),進行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務性管理,并保持這些家庭設施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。
通過物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術,可以組建家庭網(wǎng)絡系統(tǒng),讓多臺電腦可以共用一條寬帶線路上網(wǎng)以節(jié)省費用,實現(xiàn)各電腦間的資源共享、聯(lián)網(wǎng)游戲等功能;還可組建家庭控制網(wǎng)絡,控制信息化家電的各種動作,也可以控制其它智能設備;還可組建家庭的監(jiān)控網(wǎng)絡,通過家庭監(jiān)控設備,對家庭安全進行監(jiān)視和控制,甚至可以實現(xiàn)在辦公室通過互聯(lián)網(wǎng),看到家中的圖像和與家中的人員進行對話;也可組建家庭視頻網(wǎng)絡,用一臺錄像機播放節(jié)目使多個電視機收看,將寬帶網(wǎng)絡上的電影傳送到電視機上收看;還有組建家庭音頻網(wǎng)絡,將音響信號送至各個房間收聽,也可以將電腦或網(wǎng)絡上的MP3音樂送到音響上播放。所以現(xiàn)階段,智能家居系統(tǒng)的內(nèi)涵,主要由家居綜合布線系統(tǒng)、家居安全防范系統(tǒng)、家居電器自動控制系統(tǒng)和家居背景音響系統(tǒng)。
智能住宅或智慧家居,是利用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、綜合布線技術,依照人體工程學原理,融合個性需求,對家居生活進行網(wǎng)絡化的綜合智能管理,實現(xiàn)更舒適、更安全、更便捷的全新家居生活體驗。智能家居就是通過綜合采用先進的計算機、通信和控制技術(3C),建立一個由家庭安全防護系統(tǒng)、網(wǎng)絡服務系統(tǒng)、家庭自動化系統(tǒng)組成的家庭綜合服務與管理集成系統(tǒng),從而實現(xiàn)全面的安全防護、便利的通訊網(wǎng)絡,以及舒適居住環(huán)境的家庭住宅。智能家居是IT技術(特別是計算機技術)、網(wǎng)絡技術、控制技術向傳統(tǒng)家電產(chǎn)業(yè)滲透發(fā)展的必然結果。智能家居是一個多功能的技術系統(tǒng),包括可視對講、家庭內(nèi)部的安全防范、家居綜合布線系統(tǒng)、照明控制、家電控制、遠程的視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)聽、家庭的影音系統(tǒng)等。家居智能化包含的內(nèi)容比較多,目前的產(chǎn)品主要有總線制、電力線載波、無線等方式,在網(wǎng)絡連接方面則基本上用總線制聯(lián)網(wǎng)、電話聯(lián)網(wǎng),或者通過以太網(wǎng)方式來實現(xiàn)。
智能家居系統(tǒng)是實現(xiàn)智能家居功能的設施,主要包含8大子系統(tǒng):家居照明控制子系統(tǒng)、家庭安防子系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制子系統(tǒng)、背景音樂子系統(tǒng)、家庭娛樂子系統(tǒng)、家庭能量管理(3表抄送)子系統(tǒng)、家庭自動化子系統(tǒng)和家庭信息處理子系統(tǒng)。智能家居所要實現(xiàn)的主要功能有:家庭安全防范系統(tǒng)包括門禁、多種感應器(紅外、窗磁、煙霧等)緊急按鈕及可視對講;信息速遞服務包括來訪信息、小區(qū)通知、天氣預報等公共信息查詢;家電、燈具設備控制和自動抄表。智能家居系統(tǒng)通常能提供始終在線的網(wǎng)絡服務,并與互聯(lián)網(wǎng)隨時相連,為在家辦公提供了方便條件;智能安防可以實時監(jiān)控非法闖入、火災、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生,一旦出現(xiàn)警情,系統(tǒng)會自動向中心發(fā)出報警信息,同時啟動相關電器進入應急聯(lián)動狀態(tài),從而實現(xiàn)主動防范;家電的智能控制和遠程控制,如對燈光照明進行場景設置和遠程控制、電器的自動控制和遠程控制等;交互式智能控制,可以通過語音識別技術實現(xiàn)智能家電的聲控功能;通過各種主動式傳感器(如溫度、聲音、動作等)實現(xiàn)智能家居的主動性動作響應;環(huán)境自動控制,如家庭中央空調(diào)系統(tǒng);提供全方位家庭娛樂,如家庭影院系統(tǒng)和家庭中央背景音樂系統(tǒng);現(xiàn)代化的廚衛(wèi)環(huán)境,主要指整體廚房和整體衛(wèi)??;家庭信息服務,管理家庭信息及與小區(qū)物業(yè)管理公司保持密切聯(lián)系;家庭理財服務,通過網(wǎng)絡完成理財和消費服務;自動維護功能,智能信息家電可以通過服務器,直接從制造商的服務網(wǎng)站上自動下載、更新驅(qū)動程序和診斷程序,實現(xiàn)智能化的故障自診斷、新功能自動擴展。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術和云計算、云服務的發(fā)展衍生,智能家居蘊含的服務,已經(jīng)不單純特指受控的智能產(chǎn)品的統(tǒng)稱,其配套的服務能力和服務態(tài)度,也成為智能家居廠商的第二個衡量標準,并且開始指導新一代智能家居產(chǎn)品的開發(fā),更方便、更自由、更精確的服務用戶,造福用戶的智能生活,放心生活,安全生活,已經(jīng)成為下一代智能家居行業(yè)發(fā)展的重要方向。
智能家居系統(tǒng)的功能優(yōu)勢
銳不可擋
如今,智能家居系統(tǒng)種類繁多,主要有基于樓宇對講系統(tǒng)技術的智能家居系統(tǒng)、基于現(xiàn)場總線技術的家庭自動化系統(tǒng),以及基于智能手機的智能家居系統(tǒng)3大類。
一般家庭網(wǎng)絡的通訊有以下幾個特點:傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較小,因而無需太大的傳輸速度;信息的實時性要好,時延要短,尤其在安防信息上;網(wǎng)絡的容量要大,因家庭中各種設備、電器很多;無論采用何種方式建立家庭網(wǎng)絡,都必須保證數(shù)據(jù)傳送過程中的安全性和可靠性,不易被人竊取和破壞。
以TCP/IP網(wǎng)絡結構的數(shù)字社區(qū),所包含的智能家居技術特點優(yōu)勢如下:局域網(wǎng)的傳輸速度快,能達到百兆至桌面,若采用光纖到桌面的話,還能達到千兆帶寬,這是總線制技術做不到的。TCP/IP聯(lián)網(wǎng)技術在智能小區(qū)方面的應用,是整個智能小區(qū)技術的一次全新革命,它將聲音、數(shù)據(jù)及圖像統(tǒng)統(tǒng)進行數(shù)字化技術處理,因此整個小區(qū)的設備都是數(shù)字化產(chǎn)品。由于聲音、數(shù)據(jù)及圖像都是數(shù)字信號,傳輸線路簡單,組網(wǎng)方便,所以整個小區(qū)的聯(lián)網(wǎng)線路,只需一個小區(qū)局域網(wǎng)就可以,實現(xiàn)了真正的小區(qū)網(wǎng)絡化。由于系統(tǒng)采用標準的TCP/IP通訊協(xié)議,具有在線巡檢功能,處在網(wǎng)絡上的每個設備都有一個固定的IP地址,其強大的數(shù)據(jù)處理能力,能夠?qū)崟r的檢測網(wǎng)上設備的在線情況。小區(qū)采用TCP/IP聯(lián)網(wǎng)以后,實現(xiàn)小區(qū)多通道功能,其強大的數(shù)據(jù)處理能力及上百兆的帶寬,令小區(qū)多通道的實現(xiàn)變得十分簡便,即使有再多的門口主機同時使用,也不會出現(xiàn)通道堵塞、占線等情況。由于1條網(wǎng)線到戶就可解決系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)問題,布線成本低,同時在此平臺基礎上,還可以整合網(wǎng)絡型閉路監(jiān)控、周邊防范、網(wǎng)絡化停車場等系統(tǒng)共用同一條線路,而不須重新布線,所以,它比起用傳統(tǒng)的模擬總線成本要低得多。利用門口主機自帶的非接觸卡門禁系統(tǒng),可以實現(xiàn)在線巡更功能,即可以把門口主機的讀卡頭,當做巡更點來使用,可實現(xiàn)分秒在線巡更。
基于以上技術特點,開發(fā)出來的智能家居具有強大的功能。
一、網(wǎng)絡可視對講和內(nèi)部電話功能。公寓內(nèi)各住戶可通過各自終端屏幕看到訪客影像,與其通話并控制開鎖。本系統(tǒng)內(nèi)的任意兩部室內(nèi)終端,都可以相互通話,終端可以主動呼叫分機,就像內(nèi)部電話一樣,不產(chǎn)生任何電話費用,同時亦可與保安管理中心聯(lián)系。
二、遠程監(jiān)視和強大的保安功能。由于使用了網(wǎng)絡攝像機,用戶在家里可通過終端看到小區(qū)內(nèi)各處的情況,出門在外通過Internet網(wǎng)絡,就可以看到家里發(fā)生的情況(憑密碼進入)。保安管理中心可以接收小區(qū)住戶發(fā)出的呼叫及報警信號,保安管理中心配上相應的軟件,當有報警事件時,軟件自動跳出告警提示界面,顯示報警類別及住戶號,同時也可以瀏覽報警、通話、門禁等各種歷史記錄,住戶的手機亦可以接收報警信息等,用戶可通過電話及Internet網(wǎng)絡進行控制及操作,功能非常強大。
三、強大的信息服務功能和儲存來訪者影像功能。用戶端除了可以接收小區(qū)通告及基本信息外,由于采用以太網(wǎng)形式,家庭網(wǎng)關成為每個家庭的控制核心和協(xié)議轉(zhuǎn)換中心。利用家庭網(wǎng)關,可以輕松組建和任意擴展小區(qū)網(wǎng)絡,通過小區(qū)網(wǎng)絡信息平臺,打造布控各種快捷便利的智能小區(qū)系統(tǒng)。當有來訪者對住戶進行訪問時,系統(tǒng)可自動將來訪者的影像存儲,住戶除在終端看圖像外,還可利用因特網(wǎng)、手機WAP等瀏覽來訪者圖像。
四、家電智能控制和電動窗簾遮陽系統(tǒng)控制功能。由于采用無線/紅外轉(zhuǎn)發(fā)技術,家電可通過家庭智能終端彩色觸摸屏進行操作、控制,還可通過撥打電話及Internet網(wǎng)絡進行遠程控制。將窗簾電機控制器及遮陽系統(tǒng)與家庭網(wǎng)關接泊后,在用戶終端即可以實現(xiàn)窗簾的自動控制,可以對每個房間的每個窗簾單獨控制,也可以分組控制及按設定情景控制。遮陽系統(tǒng)設有雨水自動感應器,下雨可進行自動操作,控制路徑亦可采用終端、WEBPDA、以太網(wǎng)、手機WAP、電話等遠程控制。
五、燈光的控制。智能家居系統(tǒng)終端,可集中對每個房間的燈光的亮度調(diào)節(jié)、開關控制,場景組合控制等,控制路徑亦可以采用終端、WEBPAD、以太網(wǎng)、手機WAP、電話等遠程控制。
引領全球家居風尚
智能系統(tǒng)功不可沒
智能家居,曾經(jīng)對于普通民眾來說,很長一段時間內(nèi)都是遙不可及的。在當時看來,這種技術只是一些富豪級別的科技人物才能玩的起。不過現(xiàn)在依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、傳感器等諸多網(wǎng)絡與硬件技術的支持,智能家居系統(tǒng)在未來社會中將得到快速普及推廣。據(jù)一份調(diào)查顯示,13億人口的中國市場,擁有1億多的潛在智能家居客戶。在這個市場中,平均每家每年花費1000元,就有1000億元的市場。事實上,市場調(diào)查數(shù)據(jù)表明,屬于感性和持續(xù)性消費的群體,每年在家居方面的支出人均遠遠不止1000元。且目前中國富有階層正在形成,該部分家庭占城市人口的10%,占總人口的3.5%,主要針對這部分人的智能家居系統(tǒng)市場總量為1400萬套。最新數(shù)據(jù)顯示,截止2012年,智能家居全球市場規(guī)模或已達1萬億美元,到2020年,中國智能家居產(chǎn)值將會達到2萬億元。與此同時,隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和成熟,為智能家居設備的應用提供了環(huán)境基礎,智能家居需求呈現(xiàn)明顯的上升勢頭。
在智能家居系統(tǒng)中,無線網(wǎng)絡技術應用于家庭網(wǎng)絡,已成為勢不可擋的趨勢,這不僅僅因為無線網(wǎng)絡可以提供更大的靈活性、流動性,省去了花在綜合布線上的費用和精力,而且它更符合于家庭網(wǎng)絡的通訊特點,同時無線網(wǎng)絡技術的進一步發(fā)展,也必將大大促進家庭智能化、網(wǎng)絡化的進程。
當前,智能家居已是商品房建設中一項非常熱門的產(chǎn)品,已被越來越多的中高檔樓盤、別墅豪宅所使用。智能家居系列產(chǎn)品,按市場需求的熱度排列依次為:可視對講、智能家居報警系統(tǒng)、信息及社區(qū)服務系統(tǒng)、智能燈光控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡遠程監(jiān)控系統(tǒng)、智能遮陽系統(tǒng)、遠程家電控制與空調(diào)控制系統(tǒng)等。這些智能系統(tǒng)的使用,讓人們真正體驗到生活在時代最前端的快樂與便捷。
在智能家居的發(fā)展中,配套的支持科技必不可少,其中在智能時代,網(wǎng)絡技術是占據(jù)整體組成部分的重要地位。不管是物聯(lián)網(wǎng)還是云計算等,都需要網(wǎng)絡技術來提供相關支持,物聯(lián)網(wǎng)的整體作用就是把家居物品全部通過網(wǎng)絡端口接入到網(wǎng)絡,以便人們通過各類無線控制終端進行控制。其中在無線控制方面,將占到網(wǎng)絡傳輸方式的絕對主導地位。我們不可能在出門的時候還帶著一個接著長線的控制終端,在智能家居的發(fā)展理念中,方便是第一要素,通過無線控制手段,我們不管在哪個地方,都可以進行家居控制,這也是智能家居的真諦?,F(xiàn)有的3G網(wǎng)絡及未來的4G網(wǎng)絡,都將為智能家居發(fā)展提供強有力的支持。無線網(wǎng)絡技術主要分為射頻(RF)技術、IrDA紅外線技術、IEEE802.11b和IEEE802.11a協(xié)議技術、HomeRF協(xié)議、ZigBee技術、藍牙技術。其中射頻(RF)技術日臻成熟,它的成本低廉,穿透性較好,但抗干擾能力差,安全性差,最致命的缺陷是沒有統(tǒng)一的標準,各公司的通信協(xié)議都不一樣。ZigBee作為一種低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的技術,更適合于家庭自動化、安全保障系統(tǒng)及進行低數(shù)據(jù)率傳輸?shù)牡统杀驹O備之間,而藍牙更適合于語音業(yè)務及需要更高數(shù)據(jù)量的業(yè)務,如移動電話、耳機等。
自從世界上第一幢智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后,美國、加拿大、澳大利亞和歐洲、東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家和地區(qū),先后都提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國、德國、新加坡、日本等國有廣泛應用。新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng),功能包括三表抄送功能、安防報警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等。比爾·蓋茨是國外第一個使用智能家居的家庭,至今快有30年的歷史了,智能家居控制系統(tǒng)也逐漸走進大家的視野。這兩年隨著WIFI的普及,無限智能家居逐漸取代了有限產(chǎn)品,在無限領域國內(nèi)并不落后于國外,同樣使用最新ZigBee智能家居,只是國內(nèi)智能家居雖有潛力但發(fā)展緩慢,人們的消費觀念和消費能力并不完善。智能家居作為一個新生產(chǎn)業(yè),目前處于一個導入期與成長期的臨界點,市場消費觀念還未形成,但隨著智能家居市場推廣普及的進一步落實,逐漸培育消費者的使用習慣,智能家居市場的消費潛力還是巨大的,產(chǎn)業(yè)前景異常光明。正因為如此,國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居生產(chǎn)企業(yè),愈來愈重視對行業(yè)市場的研究,特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究,一大批國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起,開始成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚。在國內(nèi),智能家居不是一個單獨的產(chǎn)品,也不是傳統(tǒng)意義上的“智能小區(qū)”概念,而是基于小區(qū)的多層次家居智能化解決方案。它綜合利用計算機、網(wǎng)絡通訊、家電控制、綜合布線等技術,將家庭智能控制、信息交流及消費服務、小區(qū)安防監(jiān)控等家居生活有效結合起來,在傳統(tǒng)“智能小區(qū)”的基礎上實現(xiàn)了向家的延伸,創(chuàng)造出高效、舒適、安全、便捷的個性化住宅空間。經(jīng)過多年的開拓,智能家居的概念日益普及,若干高中檔住宅的智能特點也漸次涌現(xiàn)。
智能家居的未來應用
旨在服務普通百姓
當下,物聯(lián)網(wǎng)給智能家居帶來了第2次生命。據(jù)悉,《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》將支持重點領域應用示范工程,具體包括智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療與智能家居9大領域。尤其是智能家居和智能醫(yī)療領域,惠及民生,能提高民眾生活品質(zhì),潛在應用需求更為迫切,因此有望形成大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在3網(wǎng)融合大趨勢、政策積極引導、人機交互、物聯(lián)網(wǎng)技術的刺激下,各大廠商都摩拳擦掌,蓄勢待發(fā),爭奪智能家居領域這塊大蛋糕。物聯(lián)網(wǎng)智能家居帶給我們的不僅是方便和全新體驗,它對能源消費、城市交通、智能環(huán)保等都有非常大的影響力,甚至被國外專家認為是牽一發(fā)而動全身的市場。隨著物聯(lián)網(wǎng)與智能家居技術的迅速發(fā)展和深入應用,智能家居系統(tǒng)正朝著網(wǎng)絡化、信息化、智慧化方向發(fā)展,對智能家居行業(yè)的廠商來說將迎來難得的發(fā)展機遇。
家庭智能化的實現(xiàn),第一步就要進行家庭布線的基礎設施建設,家居布線系統(tǒng)把電話、有線電視、電腦網(wǎng)絡、影音系統(tǒng)、家庭自動化控制系統(tǒng)的布線統(tǒng)一規(guī)劃、布局,集中管理,為實現(xiàn)家居智能化提供網(wǎng)絡平臺。通過家居綜合布線,既可以實現(xiàn)自動化的控制,又可以做到資源共享,家庭內(nèi)部只需一臺影碟機、音響、衛(wèi)星電視接收機,就可以在家庭內(nèi)部每一個房間觀看電影、享受音樂,可以實現(xiàn)多臺電腦聯(lián)網(wǎng),共享寬帶服務,多路電話任意接聽、轉(zhuǎn)接。而且采用綜合布線,讓家庭內(nèi)部布線系統(tǒng)具有良好的擴展性和可升級性,滿足不同用戶現(xiàn)在和未來的需求。人們對于安防系統(tǒng)的要求越來越高,家居安防系統(tǒng)可以有效地利用技防手段來實現(xiàn)安全防范。家居安防系統(tǒng)包括防盜、防燃氣泄漏、防火等功能,同時可遠程監(jiān)控,使住戶可遠程通過網(wǎng)絡或電話隨時了解家庭內(nèi)部情況,可監(jiān)聽、監(jiān)視家庭內(nèi)部情況。
智能家居的主體在于家庭自動化。未來家庭自動化的主體是家電、照明等電氣設備的控制。人們對生活體驗的要求越來越高,對家庭內(nèi)部影音系統(tǒng)、家庭內(nèi)部環(huán)境、網(wǎng)絡虛擬環(huán)境等的需求也越來越高,用在這方面的消費支出也將越來越高,將來的家居智能化也會更多的滿足人們這方面的需求。家庭自動化系統(tǒng)能夠通過集中或分布式控制家庭內(nèi)部的照明、家電,住戶可以通過網(wǎng)絡或者電話遠程控制家庭內(nèi)部設備。因此,家居自動化系統(tǒng)是將來智能家居的主要發(fā)展方向。
基于計算機技術和自動化技術,智能家居系統(tǒng)還可以在物業(yè)管理、消防、水、電、煤等方面提供多方位的服務。很多廠家都說自己的智能家居產(chǎn)品可以營造一個節(jié)能環(huán)保的環(huán)境,真正打造節(jié)能空間的優(yōu)勢利用。數(shù)字化產(chǎn)品的技術上采用嵌入式技術,硬件功能更強大,軟件開發(fā)更靈活,系統(tǒng)更加穩(wěn)定,采用標準的以太網(wǎng)架構,聯(lián)網(wǎng)更簡單。它作為一個家庭的智能控制中心,把家電控制、家庭安防和監(jiān)控、家庭信息終端以及家庭數(shù)字娛樂,完美整合到一處。購買時,檢驗可通過Internet來訪問智能終端,并感受操作體驗。智能家居是對家庭設備的集中統(tǒng)一控制,核心有一個通訊協(xié)議、一個系統(tǒng)平臺、一個解決方案,相當于電腦的操作系統(tǒng)。而對應的具體產(chǎn)品,如安防產(chǎn)品、監(jiān)控產(chǎn)品、燈控產(chǎn)品、多媒體產(chǎn)品等,都是可以集成在這一個系統(tǒng)上,通過系統(tǒng)的通訊協(xié)議,使各個子系統(tǒng)相互連接,信息可以互通,操作上可以相互控制。智能家居系統(tǒng),大都是房屋裝修設計的時候就要考慮進去的,與家居布線同時進行,實現(xiàn)相同的功能,需要配置的系統(tǒng)越簡單,系統(tǒng)的集成度也就越高,技術含量也越高。隨著信息技術、網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,以及人們對現(xiàn)代生活方式的改變,在不久的將來,智能化家居產(chǎn)品的消費將會如同手機消費一樣,逐步走入尋常百姓的生活。
隨著電氣技術、自動化技術的大力應用,人們設想把這些技術用于改善居住環(huán)境,便誕生了智能家居的概念。計算機技術、信息技術等新技術不斷融入智能家居,使其內(nèi)容發(fā)展的更為豐富。從上世紀末智能家居進入中國,該行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了10多年,已從枯燥的名詞變成身邊的各種安防系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、自動抄表系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、家庭影院系統(tǒng)、燈光和家電控制系統(tǒng)、家庭信息化平臺、信息家電等,看似市場在逐漸成熟,但是發(fā)展至今仍沒有普及。究其原因,除了產(chǎn)品價格等方面因素外,關鍵原因是智能家居提供的服務,還不是人們生活所必須的,是低于大眾購買期望的閾值。此外,技術不完善是限制智能家居提供更多服務的重要因素,當然還有產(chǎn)業(yè)核心技術有待突破,應用模式有待創(chuàng)新,產(chǎn)品穩(wěn)定性與可靠性還有待進一步提高,產(chǎn)業(yè)鏈不完整,缺乏完善的社會合作體系,跨產(chǎn)業(yè)的合作困難重重,市場推廣力度不夠等原因。智能家居的各子系統(tǒng)之間基本上是“信息”孤島,還沒有實現(xiàn)互聯(lián)、互通和互操作,雖然存在很多標準,國際上比如UPNP、ZigBee聯(lián)盟標準,國內(nèi)的如家庭網(wǎng)絡工作組標準等,但缺乏規(guī)范的、統(tǒng)一的行業(yè)標準,這反映出標準的制定者和使用者期望偏差較大,各子系統(tǒng)之間的信息阻隔,使更多家庭服務成為空中樓閣。當前智能家居的各子系統(tǒng),從自動化的角度來說更多的是執(zhí)行器,執(zhí)行器的智能化執(zhí)行,必須依靠對家庭的全面感知。感知設備的缺乏,嚴重影響了智能家居的智能化程度的提升,從而也就不能提供更多的服務。智能家居系統(tǒng)自動執(zhí)行的大多是簡單的感知動作,缺乏對感知數(shù)據(jù)的進一步分析,缺乏人工智能的推理分析計算平臺,是造成這一結果的重要原因,這也是未來智能家居“十二五”發(fā)展規(guī)劃亟待突破的任務。近年來,物聯(lián)網(wǎng)技術不斷進步和云計算技術逐步成熟,這些都為智能家居的發(fā)展提供新的契機。
市場對無線、有線兩大陣營的選擇,決定了今后智能家居通訊技術的方向。現(xiàn)今,國內(nèi)多數(shù)智能家居企業(yè)對未來采用無線通訊方式已達成共識。未來的智能家居的通訊技術,肯定是向著安裝簡單、組網(wǎng)方便、調(diào)試迅速的方向發(fā)展。這里不得不提的是,ZigBee技術已經(jīng)被廣泛運用于國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),尤其在智能家居領域應用較早,且取得了不俗的成績。從智能家居技術發(fā)展趨勢的角度來講,可視化圖形等更多個性化與人性化的人機交流,將會得到深層次發(fā)展。眾所周知,智能家居最重要的一個意義就在于傻瓜化,通過智能設備的邏輯判斷與人工智能的功能,真正讓人享受輕松、自由、安全的智能生活,而觸摸式、聲控式、感應式等更多人性化的技術,無疑是最佳選擇。與此同時,布線技術與無線技術將得到更好的融合,雙向、可靠的無線技術,都將會成為未來無線技術的主流,如ZigBee無線技術。ZigBee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無線網(wǎng)絡技術,主要用于近距離無線連接,具有低復雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網(wǎng)、高可靠、超視距的特點,它主要適合應用于自動控制和遠程控制等領域,可以嵌入各種設備。
智能家居是未來發(fā)展趨勢,許多企業(yè)也都看好智能家居市場,但企業(yè)若想在這條路上走得更長、更遠,則始終離不開創(chuàng)新和實力這兩大因素。畢竟在家居市場產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象越來越嚴重的今天,如何能夠準確掌握住顧客消費心態(tài)和消費方式的變化,這是所有企業(yè)都無法回避的課題。隨著物價不斷上漲,消費者對于裝修各環(huán)節(jié)的價格都十分敏感,生怕多花1分冤枉錢。也就是說,性價比是消費者考慮的主要因素,消費者在購買產(chǎn)品時會愈發(fā)在產(chǎn)品價格、質(zhì)量及服務之間找到一個黃金平衡點,用最實惠的價格買到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。尤其對于智能產(chǎn)品,價格方面相對于普通的產(chǎn)品,肯定是要翻幾番的,這勢必成為阻礙其普及的最大障礙。雖說隨著智能技術越來越成熟,這兩年很多智能家居產(chǎn)品的價格因素,已沒有大家想象的那么遙不可及,但是只有讓消費者真正體驗到智能產(chǎn)品所帶來的舒適、便捷,普及才能成為現(xiàn)實。不管怎么說,智能家居肯定是未來家居市場的發(fā)展趨勢,性價比則是智能家居消費的主旋律。無論市場環(huán)境如何變化,企業(yè)都必須將消費者的需求放在確定市場定位、制定營銷策略的導航位置,將價格、服務和質(zhì)量三者完美結合,厚積薄發(fā),力爭占據(jù)更多的市場份額。