基于家庭网关构建物联网家庭应用系统的研究

□陈伟豪 代 康

信息时衍生了一个高科技产物，那就是智能家庭网络。这种智能家庭网络借助计算机网络技术，实现家庭各种家电和应用设备的网络智能化，从而为人们提供多样化、个性化和高效安全的服务。社会对物联网家庭应用系统的构建关注度不断提升，物联网家庭应用系统的构建能够促进智能家庭的发展。物联网用途广泛，未来它将更大程度地应用到智能家庭方面。本文将介绍家庭网关的物联网功能软件及其功能，家庭物联网应用平台以及构建物联网家庭应用系统应该克服的难题，以期促进构建物联网家庭应用系统。

一、家庭网关的物联网功能软件及其功能

(一)家庭网关以及其物联网软件。家庭网关是构建物联网家庭应用系统的前提条件，因此了解有关家庭网关知识十分必要。家庭网关能够实现家庭内部的网络化信息设备和智能宽带接入网之间的智能化连接。家庭网关能够接受不同的外部网络信号，再将接受到的信号传递给家庭中的智能家电设备。家庭网关的物联网软件主要由一些模块和接口组成，他们分别是应用平台接口模块、传感数据分发模块、内网处理模块，IP层接口和USB设备接口。这些模块和接口构成了整个家庭网关的物联网功能软件，使得家庭物联网应用系统的构建成为可能。每个不同的模块具有不同的功能，他们都支持家庭物联网的运行。

(二)物联网功能软件组成部分的职能。了解家庭网关的物联网功能软件能够便利物联网家庭应用系统的构建，为系统的构建提供指导。应用平台接口模块主要负责传感数据的发送和接受，在家庭物联网与物联网应用平台之间搭建了一座桥梁。传感数据分发模块对家庭物联网数据进行中转发送，还可以将内部处理模块的数据和指令向传感网络传递，并根据数据路由处理表判断数据的去向。内网处理模块主要管理家庭网关的应用功能，为家庭用户提供应用服务。传感网络接口模块能够让家庭网关和传感网络设备之间进行数据交互，也能够与其他的智能设备和RF读写设备进行配合。最后设备适配接口模块着眼于智能家电、PF读写器等设备的通信适配接口工作。

二、家庭物联网应用平台

家庭物联网应用平台能够帮助服务对象获得家庭物联网的高层应用服务，同时便利第三方提供家庭服务。家庭物联网系统主要由三个层次构成，每个层次都有着自身独特的功能。家庭物联网系统包括传感网络、传输网络和应用网络。家庭物联网应用平台与家庭物联网的应用网络关系密切，其中第三方的应用功能是整个家庭物联网应用系统的重要组成部分。第三方提供独特的服务，包括对家庭物件进行检测、配送和控制，也会根据数据反馈对家庭物件进行售后服务。同时，第三方可以根据网络数据对自身生产的产品做出相应的调整，他们可以通过数据了解产品在各个城市家庭中的使用状况，从而进一步推动自身产品的精细化生产与优质化服务。

家庭物联网应用平台的各个组成部分有着各自的功能，是整个物联网家庭应用系统不可缺少的部分。第一，第三方应用数据接口将会由家庭传感网产生的数据发送给特定的接受者，保证数据的安全性。第二，传感数据路由处理网络接受相关数据信息，并在内部数据路由表的指导下发送数据，数据最终会被传送到相关的应用系统中。这一组成部分能够实现家庭网络信息与第三方信息的相互交流。再者就是第三方应用自主服务Portal,它能够为第三方提供服务。家庭物联网应用专家系统也是其重要组成部分，能够提供专业的应用服务给家庭用户。第三，家庭网关传感网络数据与控制接口接受家庭网关的传感数据，数据经过处理后再转发到家庭网关。

三、构建物联网家庭应用系统应该克服的难题

在家庭网关的基础上，打造物联网家庭应用系统的构建并不是一件容易的事。现阶段，人们在构建物联网家庭应用系统中面临着一些问题，这些问题影响着物联网家庭应用系统构建的效率。在了解应用系统构建过程中的问题的基础上，相关工作人员能够进一步思考如何高效构建物联网家庭应用系统。

(一)成本费用问题。虽然信息技术已经发展得很成熟，但是人工智能化的应用并未得到大范围的推广。物联网家庭应用系统注重家庭智能化家电的应用，而人工智能本身的成本较高，不能进行大范围的推广。目前，家庭网关的推广范围比较广，很多家庭都通过建立家庭网关享受网络服务。然而家庭网关只是打造物联网家庭应用系统的前提，还有很多其他因素影响家庭物联网应用系统的构建。受到技术和器件本身的限制，物联网家庭应用系统的构建所需成本高。为了解决这一问题，技术的难关一定要克服，相关技术人员要在保证产品服务质量的同时逐步降低成本费用。

(二)物联网家庭应用系统的标准化要求高。物联网家庭应用系统涉及多个环节，各个环节的需求不同和各类传感器的扫描接口标准化程度不一，这造成了物联网家庭应用系统构建的难度。在打造物联网家庭应用系统的过程中，需要对一些基础设备的标准化做到最大程度的统一，这些基础设备包括智能家电的RF读写器对外数据传递接口。标准化的统一有利于降低构建物联网家庭应用系统所需的技术难度，将繁杂的工序简约化。提高标准化程度，是物联网家庭应用系统进行规模化推广的要求，能够降低整个系统的成本支出。

(三)物联网家庭应用系统构建的技术缺陷。物联网家庭应用系统构建是一个庞杂的工程，对技术的要求很高。现阶段，物联网家庭应用系统构建面临的技术难题主要有三大方面：数据的采集，数据的传送和应用提供。这三大技术难题制约着物联网家庭应用系统的构建，也是急需解决的问题。家庭应用体系的构建需要有统一的数据采集方法，以统一的方式形成统一的数据出口，这样有利于对数据的管理和利用。再者，数据的传送需要有一定的安全保障。数据传送过程中，技术人员需要对其进行控制，以便能够确保数据的安全高效。最后应用提供需要多元化，不能单一无变化。应用提供要确保家庭内部、运营商公共服务和第三方服务的有效统一，确保应用服务灵活方便。

四、结语

家庭物联网系统将为人们提供更全面和更便利的服务，能够不断改善家庭生活环境。通信技术、网络技术和控制技术将会不断发展，它们为家庭智能化提供更多的可能性。构建物联网家庭应用系统需要了解家庭网关的物联网功能软件及其功能，家庭物联网应用平台以及构建物联网家庭应用系统应该克服的难题，从而打造高质的家庭应用系统。