智能家居的行业发展与技术应用

朱顺兵

（南京工业大学江苏省城市与工业安全重点实验室）

智能家居的互联应用

伴随2013年智能硬件的迅速增长，智能家居行业也迎来变革，进入一个新的时代。互联网与硬件融合、软硬件结合产生很多智能家居产品，也试图从某个切入点进入智能家居领域。

从家居中最先被互联网思维颠覆的电视来看，苹果、小米、Google、百度、乐视等以硬件或软件形式赋予智能电视更丰富功能，如网络视频内容、社区购物及各式各样应用。继黑电智能化后，白电也迎来智能化浪潮，智能云洗衣机、智能云酒柜、智能云空调、智能云热水器、智能云烤箱加入传感器、连网等技术，赋予家电更加丰富的增值服务。

此外，除了针对家庭领域智能硬件层出不穷外，传统家电也启动“智能化”战略，企业纷纷开启抢占智能家居控制入口部署，如智能路由、智能电视、智能手机等家居控制入口；但是网络稳定、协议兼容统一等带来互联、互动、互通是未来发展趋势。在互联基础上，以什么切入符合大众需求的应用则是未来发展重点。

智能家居无线传输应用分析

亚洲区域无线智能家居根据所使用的技术不同，主要分为蓝牙、Wi-Fi、Z-wave和ZigBee 4种，无线技术让人们得以实现对家居的远程控制。

1）蓝牙技术

蓝牙功耗以及成本都介于Wi-fFi与ZigBee两者之间，但传输距离最短，属于点对点、短距离的通信方式，因在移动设备或较短距离间传输，故蓝牙产品会提供一些较为私人化的使用体验，例如蓝牙耳机、蓝牙喇叭、智能秤等，由于其传输距离较短，所以并不适合组建庞大的家庭网络。

2）Wi-Fi技术

Wi-Fi技术优势在于传输速率快，且产品成本低，生活中也最为普及，对用户来说，基于Wi-Fi的智能家居组合最为省事，购买设备直接组网即可使用。

Wi-Fi的最大问题是安全性较低，无线稳定性弱，功耗大，导致应用受限，例如智能门锁、红外转换控制器、各种传感器等不适宜使用； Wi-Fi的组网能力相对较低。目前，Wi-Fi网络的实际规模不超过16个设备，而实际家居环境中，仅开关、照明、家电的数量就已远超过16个，显然其应用发展空间受到了一定限制。

3）ZigBee技术

首先，zigBee技术的安全性很高。其安全性源于其系统性的设计：采用AES加密(高级加密系统），严密程度相当于银行卡加密技术的12倍；其次，ZigBee采用蜂巢结构组网，每个设备均能通过多个方向与网关通信，网络稳定性高；另外，其网络容量理论节点为65 300个，足够满足家庭网络覆盖需求，即便是智慧小区、大楼等仍能全面覆盖；此外，ZigBee具备双向通信的能力，不仅能发送命令到设备，同时设备也会把执行状态回馈回来，这对终端使用体验至关重要；最后，ZigBee采用极低功耗设计，可以全电池供电。

4）Z-wave技术

Z-wave智能家居，更多还是应用在美洲等区域。Z-wave的数据传输速率为9.6kbps，信号的有效覆盖在室内为30m (室外大于100m )，适于窄带宽应用场合，且具备一定的安全和稳定性，不过目前只应用于家庭自动化方面。主要缺点为：

（1）节点较少，理论值为256个，实际值只有150个左右，算是其能容纳设备数量的上限，实际上很多厂商能做到容纳20～30个设备就算不错了。

（2）树状组网结构，一旦树枝上端断掉，下端的所有设备将无法与网络路由器通信。

（3）没有加密方式，安全性差，易受到攻击。

云计算的支撑作用

1）未来“云”将无处不在

如同各种智能家居产品会在家庭中构成一个小小的物联网一般，每一个智能家居系统也是大型物联网中的一个单元，通过云计算，就可以让家庭与社交网络、新闻渠道、数据分析甚至是政府决策联系起来，在云计算的支撑下，一切皆有可能。

云计算是趋势，在不久的未来，云计算将会深入到我们生活的每一个角落，引发各个产业的彻底变革，其中包括医疗保健、城市规划、能源、电子零售和娱乐领域。

2）云计算成为智能家居发展最强大的动力

智能家居的稳定性和可靠性在很大程度上依赖良好的硬件，没有容量足够大的存储设备，将会造成信息难以储存，甚至大量的数据会因此遗失，从而更难对其进行针对性的查询分析以及计算。而“云”却是一种低成本的虚拟计算资源，云计算将这些资源集中起来，自动管理，用户随时随地可以申请部分资源，支持各种应用程序的运转，省去大量的维护工作，同时降低成本，提高工作效率，获取更好的服务。

3）云计算成为智能家居技术支撑

云计算与我们熟悉的互联网相比，一定程度上解决了人与物的链接与通信问题。近年来，智能家居领域，除了原有的一些灯光控制、红外控制、窗帘控制、远程控制等相关技术外，以RFID为代表的更多物联网感应、识别技术的广泛应用，创造出人们所需的智能手段。智能家居的根本是便利人们的生活，这一切都需要人来控制，但同时也要提高智能化，减少人控制的不方便性。

基于技术网络系统的后台服务需要大量的计算、存储资源，如视频网站、图片类网站和更多的门户网站。伴随着物联网行业的高度发展和应用，将来每个物品都有可能存在自己的识别标志，都需要传输到后台系统进行逻辑处理。不同级别以及各类行业数据皆需要强大的系统后盾支撑，只能通过云计算来实现。通过云计算整合一切可以整合的计算资源、存储资源，共同处理全球化智能家居业务的请求，并通过按需使用方式灵活扩展相应的计算、存储资源，以及联合物联网资源，作为智能家居领域的重要支撑平台。