无线通信在智能家居中的应用分析

何芝兰

摘 要：随着人们生活水平的提升，对生活质量的需求越来越高，在网络与通信技术日益成熟的背景下，发展智能家居成为必然趋势。而无线通信技术则成为智能家居的引领者，借助无线网络进行家居操控，凭借其灵活便捷的特点促进了智能家居产业的发展。

关键词：无线通信；智能家居；硬件因素；应用分析

随着网络技术的发展，无线通信作为一种新型的通信模式日益受到关注，而无线通信与家居的结合催生了智能家居的诞生，其灵活方便的优势使得人们的生活质量显著提升，极大地促进智能家居产业的发展，文章主要针对无线通信技术在智能家居中的应用展开分析，更侧重硬件方面的指导研究，为智能家居的长远稳定发展提供指导与参考。

1 无线通信在智能家居应用中的种类分析

虽然受我国现有科技水平限制，我国的智能家居产业起步较晚，但是随着网络技术的迅猛推广与深入研究，一经与家居产业结合便极大地推进智能家居产业的进程，催生了多种智能家居无线支持方式，目前智能家居中应用比较普遍的几种无线通信技术主要有ZigBee、蓝牙技术、Wi-Fi无线网络技术及Z-Wave无线通信技术等。

2 ZigBee无线通信技术在智能家居中的应用

ZigBee是智能家居中最常见的双向短距离无线通信技术，具有低损耗、低投资及高容量的显著优势，具有自组网及自我恢复的功能，采用2.4GHz的频段在智能家居中发挥作用。ZigBee自组织的通信模式，其自身模块与传感器MCI通信分为同步SPL模式及异步DART模式，常规采用波特率为960的DART全双工异步传输模式，星型结构下含有一个协调器与必备的终端设备，通信中的所有数据流通过唯一的协调解调器完成数据的中继。ZigBee无线通信技术具有主节点与分界点两种网络节点形式。其硬件构造决定其在智能家居中承担安防、通讯、家电的调节及系统组网任务。其中安防功能主要是对用户的火灾及煤气泄漏情况进行报警，借助外网传输报警信息实现与用户的交流互动，在预设的指示下完成相关应急措施的启动。通讯功能主要是针对用户家中的安防进行管理，当前环境下已经实现了用户远程信息的查询及控制信号的接收。家电调节功能在智能家居中比较实用，可以根据特定的环境及用户指令完成用户家中所有家电的定时开启与关闭的操作，对家电的安全性能也有一定的监视与保障作用。最后其具有的系统自组网功能主要是实现用户各种传感器的有效接入及退出自组网工作，完善的用户界面可以轻松操控传感器并实现家电的远程操作。

3 基于Wi-Fi的无线网技术在智能家居中的应用

作为一种特定的无线局域网络技术在我们日常生活中应用十分普遍，其具有较高的传输速率，可以实现射频技术指导下的个人电脑、手机等终端设备无线方式的有效连接，实现数据信息的有效传输。目前智能家居中的Wi-Fi技术采用EEE802.11b协议，同样采用2.4GHz的频段，支持11Mbps的速率。Wi-Fi无线网络系统庞大，涉及到底层的工作站、网络接入点、基本服务集及上层的分布式系统服务集扩展服务等。其网络拓扑结构主要表现为基础网，也就是由多个AP组合而成的数据转换体系；自组网，其中不存在AP，由两个以上的STA组成的无线网络模式，从而进行数据的交换。Wi-Fi无线网络在智能家居中承担着多种职责，首先其可以实现对家用设备的有效控制，完成对音视频设备、照明设备、家用空调电器及网络家电、数字影院等设备的调控。其次其可以实现数字可视对讲，其特有的智能网关可以当作移动的终端设备，实现起居室、卧室及用户家中任何位置的数字可视对讲。再次是安防报警功能，当无线网络接收到报警信息，将数据信息上传到管理中心，通过短信、电话及邮件等多种渠道告知用户，帮助用户及时处理险情，特定情况下还可以实现抓拍等功能。此外，Wi-Fi无线网络还可以实现信息的有效管理与发布，用户所在小区物业会通过社区管理系统实现各种物业信息的编辑与整理，与户主相关的信息则通过无线网络传输到用户家庭网中，方便用户了解小区最新动态。最后其可以实现远程监控及设备的自我检修，其中远程监控主要借助客户端登陆家庭网，完成用户家中情况的动态监控。设备自检方面，Wi-Fi技术定期对设备自身运行情况进行检查，真正实现了基于控制类的无线智能家居生活体验。

4 基于蓝牙的无线通信在智能家居中的应用

蓝牙英文名为Bluetooth，是一种典型的分散式网络结构及快跳频短包技术，可以实现点对点及点对多点的通信连接，同样工作在2.4GHz的频段环境中，目前其常规数据传输速率为1Mbps。目前蓝牙技术在智能家居中发挥着重要作用。一方面其负责对用户家中的监控，其监控涉及到两个方面，其中之一是完成对家庭环境的有效监控，自动或者远程对用户家中的温度、湿度计光照等情况进行调节，为用户营造适合人居的环境。监控的另一方面是实现对能源的监视与管理，能源具体指用户家中的水、煤气及电、暖等，对其开关进行监控，杜绝安全隐患。另一方面其实现了自动计费并为用户提供及时的安全服务。蓝牙无线通信技术可以对用户家中的水表、电表及煤气表进行流量的精准监控，并精确计算其消耗费用。在安全服务方面，对于用户突发情况可以自动报警并发布医疗求助信息，为用户赢得宝贵的抢救时间。蓝牙上述功能的实现主要依托蓝牙家居网络，实现蓝牙网络家电及通信控制器及嵌入式蓝牙模块的无线连接，完成信息的流通，蓝牙具有的路由功能实现了家庭网与局域网的连接，可以实现异地视频、音频的有效管理与控制，家庭内部与家庭外部的信息可以充分流通与共享。

5 Z-Wave无线通信技术在智能家居中的应用

Z-Wave无线通信技术最早的设计初衷就是服务于智能家居的无线控制。其数据格式传输比较小，相较于其他智能家居无线通信技术，其传输频率较低，基本维持在865.22-956MHz之间，无论是传输距离还是价格方面都具有明显优势。每一个Z-Wave网络具有独立的网络地址，由控制节点进行分配，所有控制节点都可以控制通信距离范围之内的节点。在完成设备入网以后，用户可以借助全功能的遥控器，在全触摸控制屏幕的辅助下对家中所有连接入网电气的开关状态的掌控。Z-Wave无线通信技术支撑下嵌入式情景控制器可以进行会议、影视等多种场景的设置，用户通过一键操作完成，简单便捷，Z-Wave无线通信技术远程网络更可以实现用户家中电器设备的有效监控与管理。

6 结束语

我国智能产业从建筑萌芽，随着技术的改进，智能家居获取了更大的发展机遇与空间，实现了智能化的生活体验。文章介绍了几种常见的无线通信技术在智能家居中的应用，指明家居智能化的必然发展趋势，无线通信技术通过信息的接收、处理及传输完成家庭用户信息节点与系统总线功能模板的连接，形成完善的智能家居无线网络通信系统，实现对用户家庭情况的无线与远程管理与操控。智能产业不断发展的今天，如何更好地发挥无线通信在智能家居中的应用是智能家居研究的重点。

参考文献

[1]张勇，卢志强，王小荣.Z-Wave无线通信技术在智能家居中的应用[J].智能建筑电气技术，2010，2：57-58.

[2]马菁菁.Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用研究[D].武汉理工大学，2007.

[3]曾剑，王玲，刘辉.两种无线通信技术在智能家居的应用[J].微计算机信息，2008，18：72-73+55.