朱莹
随着科学技术的发展和社会经济水平的提高,人们对家庭居住环境的要求也越来越高,因此智能家居的发展就显得尤为重要。智能家居要获得更好的发展,有了物联网技术的支持才可以。
1 物联网技术
物联网技术的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络。把新一代IT技术充分运用在各行各业中,具体就是把感应器嵌入到各种物体中,再搭上互联网这个桥梁,在世界任何一个地方我们都可以即时获取万事万物的信息。它比现行的互联网更为庞大,广泛用于智能交通、智能家居、智能医疗、工业监测、环境保护、公共安全等多个领域。其中智能家居领域受关注的程度最大。
2 智能家居的概念
智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将家居生活有关的设施集成,构建高效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,并实现环保节能的居住环境。
3 物联网技术在智能家居中的应用
物联网技术在智能家居系统中的应用主要体现在三个层面,从下至上分别是感知层、网络层、应用层。下层为上层提供数据,上层为下层提供数据处理等服务,各层相互独立却又相互联系。感知层运用各种传感器、传感网实现对于家庭的环境的感知并收集外界信息,通过感知获取相应信息完成处理工作。网络层是对信息的联通的最基本保障,是将感知层得到的信息传输给应用层的桥梁。应用层处理和管理数据,并将处理后的数据进行应用。智能家居系统应用层监控和管理家电设备工作情况,云计算可以跨网络平台工作,这就使得通过智能终端可以随时随地监控家居设备系统。
4 物联网技术对智能家居发展的影响
物联网的支撑技术融合了传感器、射频识别、计算机、通信网络以及电子等多种技术,这些技术对智能家居的影响无处不在,家居设备经过传感器联网技术遍及大部分子系统,可以说很多智能家居的子系统已经是物联网形态。具体来说物联网对智能家居的影响主要表现有:
(1)物联网的发展对智能家居的市场空间、发展方向、产业规模等进行了拓宽和延伸。家居生活不再是被动的数据接收,而是转为主动的控制和交互,通过射频识别(RFID)、红外感应器、GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、音视频、技防等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网连起来进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和联动报警管理,使之前抽象的概念转变成现实应用,从而促进智能家居向更高层次发展。
(2)从发展环境方面来看,随着国家对物联网产业的加大扶持,这将加速智能家居行業的发展。过去阻碍智能家居发展最大的议题之一,就是物联网标准不一,有线、无线技术多元,设备之间不易相通,间接导致安装操作复杂,影响消费者的采用意愿。所幸的是,物联网标准目前已经渐渐成形,未来可望展现出截然不同的新气象。如以三星、英特尔为首的开放互连联盟(Open Interconnect Consortium;OIC)与由通用、思科、IBM主导的工业物联网联盟(Industrial Internet Consortium;IIC),在2015年初就宣布将共组物联网联盟阵线,透过信息共享加快物联网通用标准制定的时程,物联网系统的建置过程也可望因此简化。智能家居行业的发展将随着物联网的发展而产生技术革新,更加的智能化、灵活性以及互操作性将是智能家居的方向发展。
(3)从技术层面来看,智能家居作为物联网应用的一个分支行业,在多个环节都应用了物联网的相关技术,随着物联网技术的发展其对智能家居的影响主要表现在两个方面:第一,更好地实现大小网之间进行互通。这里说的小网指的是家庭子网,它可以是总线联网、无线窄带联网、TCP/IP组网;大网指的是现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网(IPv6),它必须是TCP/IP网络。传统的智能家居大多采用铜轴线缆、485总线等方式进行通讯,终端设备通过拨码或者其他方式分配一个总线地址,用户通过本地的终端进行操作和控制,大小网之间没有什么交互。而让智能家居与外部网络保持信息交流畅通,是物联网应用最强调的一项。物联网的出现便捷的实现了小网与大网之间的互通,尤其在无线方面更加突出。随着第四代移动通信4G(即TD-LTE)技术的逐步成熟,家庭信息化实现互通将更加方便。第二,网关控制器能力提升。智能家居控制器也称为家庭网关,是智能家居系统的核心,它需要将家中许多相对独立的终端产品组合成统一的系统,并提供外部访问的接口。因此网关控制器必须具有强大的接入能力,以实现多种形态设备的接入,支持灵活的接入方式,以适应总线、RF无线射频、Zigbee、蓝牙、Wifi、有线网络的需要。在物联网技术的深入发展下,家居设备的存储、互发现、智能组网和网关控制的能力将大大提高。
(作者单位:西北工业大学明德学院)