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物联网在智能家居的应用

作者:admin 来源:未知 日期:2020-10-14 08:34人气:
摘要:随着我国现代科学技术的迅猛发展,信息技术也有着重大的提升和进步,特别物联网已经日益在人民生活和学习中普及推广,使得社会和人们生活方式发生了根本性变革。结合物联网技术和智能家居的概述,深入对当下物联网技术在智能家居中的实际应用进行了探究,希望对智能化家居的发展提供一些理论参考。
 
关键词:物联网技术;智能家居;应用
 
1智能家居
 
1.1定义
 
智能家居是信息化时代背景下信息技术衍生的产物,主要是在利用物联网技术的基础上,以日常住所为平台,利用综合布线技术、网络通信科技、安全防范技术、自动控制技术以及音视频技术等,有效将现代数字化科技和家居用品有机结合,使家居能够最大限度发挥其各项功能,为人们提供更加舒适、安全、便利的居住环境[1]。智能家居的技术特点主要有以下4点:(1)智能家居大多是利用家庭网关以及系统软件从而建立智能家居平台系统。智能家居局域网的核心内容就是家庭网关,起着与家庭内部通信协议之间的转换和信息共享的作用,同时也与外部通信网络之间起着数据交换的重要功能,还对智能家居起着管控的重要作用。(2)智能家居有着统一的平台。智能家居是通过计算机技术、网络通信技术以及综合布线技术等,将智能家居终端与家庭智能化的全部功能进行集成,让所有智能家居在统一的平台上运行。这样不仅实现了智能家居家庭内部间的数据交互,又能够识别网络指令防止非法入侵,成为信息化家庭的“防火墙”。(3)智能家居主要是利用外部扩展模块实现与家庭其他家电的互连。家庭网关通过有线或无线的方式,借助外部扩展模块对家电和灯光进行智能控制。(4)有着完整的嵌入式系统。随着智能家居的不断发展和进步,已从最早的单片机转变为嵌入式系统控制,在控制技术上更加完整和智能化。
 
1.2设计原则
 
1.2.1实用便利智能家居的根本目的就是为了给人们的生活提供一个舒适、安全、便利、高效的居住环境。所以在智能家居的设计中,首要必须要保证其功能的实用性和便利性,充分借助和发挥物联网技术的优势,让智能家居能够具有良好的实用性和易用性[2]。例如,智能家居中的家庭能力管理系统可以智能自动化对家庭的用水量和用电量进行统计和费用计算,当居住者确认无误后就能够实现自动智能缴纳,为居家生活提供了一定的便利。背景音乐系统可以实现客厅、卧室、餐厅等各个房间和位置的音乐共享,可以根据居住者的需求自动控制音乐的切换和播放,让人们能够随时随地听音乐,满足居住者的娱乐需求。另外,智能家居中的智能照明系统可以说是最实用也是最重要的一个组成部门,可以通过开关、传感器、调光等进行连接,从而实现房间照明的自动化控制,进而有效节约电能,降低污染。还可以根据人们的需要自动调节灯光亮度及颜色,保护使用者的眼睛,同时也能够有效延长整个家庭的灯具的使用寿命。1.2.2标准安全智能家居在设计中还需要具有标准性,必须要让各种智能家居能够按照国家和行业的生产标准进行设计,从而确保智能家居的扩展性和安全性。所在在设计中要结合物联网技术,实现家居的智能控制和危险报警灯功能,确保人们在使用智能家居过程中既能带来舒适和便利,同时又能及时规避危险。在物联网技术基础上的智能家居,其中的安防监控系统能够完美实现安防监控,安全防护和防患于未然的功能。环境控制系统则可以根据全球的温湿度变化感应,及时自动将室内温度和湿度调整到最合适的状态,为居住着的身体健康提供一定的保障。智能控制系统则可以对家中所以的智能家居进行软硬件的终端控制,电器控制系统则可以对家用电器、电源插座开关等进行控制和使用,为居住者生活增加了更多的便利和安全。1.2.3轻巧简易随着智能家居的不断发展,“轻巧”型智能家居产品也逐步成为智能家居设计的又一重要原则,也是智能家居未来的一大发展趋势和方向。相对于传统的智能家局而言,人们更加注重产品的简单和灵巧,所以在设计中,要注重产品的轻巧型,尽量让产品无需施工部署,并且功能可自由搭配组合,价格也能相对便宜。
 
2物联网
 
2.1定义
 
物联网是互联网的延伸,是当代信息技术中的重要组成部分,主要是通过利用传感器、射频技术、定位技术以及红外感应技术,采集声、光、热、力等信息,实现物与物、物与人之间的连接,进而让人可以通过机器对物实现智能管理和控制[3]。
 
2.2物联网的核心技术
 
2.2.1射频识别射频识别技术是智能家居得以实现的重要核心技术,通过在智能家居中安装阅读器和应答器,才能让智能家居通过手机、声音等信息的传输和收集后进行自动智能化的控制和管理。2.2.2传感网在智能家居中,物联网技术的应用除了射频识别技术,再就是传感网技术。通过在智能家居中安装微型器件(传感器、执行器、控制电路、电源)等,让家庭中的智能家居形成一个整体统一的传感网,从而让家居具有了信息传输、储存、操作等通路,才为智能家居的实现提供了可能,也让智能家居具有较好的自动化和智能化水平。2.2.3M2MM2M是以其终端智能交互为核心的网络化的应用与服务,可以让对象实现智能化的控制,在智能家居中也有着广泛的应用。M2M技术主要通过硬件、通信网络、中间件和应用等5个部分组成。在智能家居中,正是采用M2M技术,才实现了各个智能家居的自动化管理和控制,也是安防系统得以实现的重要技术保障。2.2.4云计算智能家居的设计中,正是借助了物联网的强大云计算能力,才将各种有线和无线网络设备传输的信号进行处理,从而让智能家居的操作和控制变得简单易用,也让数据信息能够转换成自动化、智能化家居的有用信息[4]。
 
3实际应用
 
3.1智能照明控制
 
智能照明控制是智能家居中最为实用的一项技术系统。在智能照明系统中,通过借助物联网的射频识别技术和M2M技术,让灯具可以根据房间的自然光线强度自动智能地对照明灯亮度进行合适的亮度调整。另外,智能照明系统不仅可以根据房间自然光的强度进行亮度调整,同时还可以根据居住者的个人喜好进行颜色调整,当居住者进行预设之后,智能照明系统就会对居住者的个人风格喜好特点进行记忆,并在不同时间、不同房间根据其喜好进行及时的颜色智能和自动变换,让居住者的居家生活更加便利与舒适。
 
3.2智能安防监控
 
在智能家居中,除了其必须具有较好的便利和实用的特点,还必须具有良好的安防功能,而其中的智能家居安防系统正是为了居住者的居住安全而考虑的一项系统功能。智能家居可以借助物联网的技术优势,运用传感网技术和云计算技术将整个家庭连接成一个大的传感网,并且可以对智能家居的安全等级模式进行提前预设,从而在安防监控方面发挥其重要的智能化作用。例如,在智能安防监控系统中,可以通过人体红外传感器、智能摄像头等,对家庭的整个空间进行实时监控,从而让居住者能够放心居住。通过物联网技术在各个智能家居中合理应用,居住者即使出门在外,也能随时通过手机移动终端或电脑客户端查看家庭监控,如有异常还可以通过手机或电脑终端进行一键报警,这样就更加让居住者不管在不在家都能放心。另外,通过智能安防监控系统,还能有效加强家中老人的看护,通过智能家居,能够及时提醒老人吃药等,为居住者提供更贴心的安防保护。
 
3.3智能家电控制
 
利用物联网技术,能够对智能家居中的家电进行自动化智能化的管理和控制。例如,在冰箱智能化控制过程中,智能控制系统可以根据生鲜食材的新鲜度和储存条件进行智能化的问题调节,有效延长生鲜食材的保鲜度。在智能门锁系统中,通过借助通过物联网的人脸、指纹、手机短信等来实现智能解锁,有效增强门锁的安全性。还有智能电视、智能音响、智能家庭影音等,通过采用物联网技术,能够形成工作记忆,也能够跟随居住者的个人习惯和爱好进行工作和关机,还能根据使用者的习惯播放常看的节目和音乐,进一步增强使用者的便利性和舒适性。
 
3.4智能插座控制
 
在智能家居中合理运用物联网技术,不仅可以实现对大型家电进行自动化和智能化的控制,同时也可以对微小器件有效进行智能化的实时控制。例如,在智能家居中,智能插座也已经广泛推广应用,通过在插座中安装通信模块和控制模块,就可以通过手机或电脑终端实时对插座进行远程控制开关和定时开关,这样不仅能够有效节约电能,还能及时进行远程断电,对居家安全提供更好的保障。
 
4结语
 
随着互联网技术的不断发展,其衍生出来的物联网技术与智能家居的有机结合,将会对人们的生活方式进一步产生根本性影响。智能家居是物联网技术的一项重要应用,在与物联网技术结合的基础上,也要将其安全性和使用便利性作为其设计的重要原则,既要发挥物联网的技术优势,同时也要考虑到使用者的隐私和安全性,才能进一步促进智能家居的良性可持续发展。
 
参考文献
 
[1]闫一航.物联网驱动的智能家居发展现状及前景展望[J].通讯世界,2019,26(02):216-217.
 
[2]许毅,马会凯,田波,等.基于物联网的智能家居系统安全可靠性研究[J].环境技术,2019,37(01):15-21.
 
[3]王飞.基于物联网的智能家居系统构建分析[J].物联网技术,2018,8(02):51-53+56.
 
[4]邱实,汪明,李旭,等.基于物联网的智能家居管控系统设计[J].建筑电气,2017,36(07):50-56.
 
作者:孙昌会 单位:郑州市电子信息工程学校

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