基于物联网技术的智能家居系统探讨

程范杰

（海南师范大学信息科学技术学院 海南 海口 570100）

1 物联网技术

1.1 物联网技术的定义

物联网是新一代信息技术主要的技术组成部分。现在我们熟知的IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。由此，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层内涵：第一层内涵是指，互联网是互联网的核心和基础。而物联网则是在互联网的根基之上进行拓展的网络。第二层内涵是指，物联网将原有的用户端扩展到了任意事物之间，帮助任意事物进行信息交换。因此，物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，遵循制定的协议，将任何事物与互联网连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2 物联网技术的应用

随着宽带业务逐渐深入到大众的日常生活之中，智能家居产品也渗透到居民的生活和工作。比如说，倘若家里没有人，就可以运用手机等客户端对智能空调远程操作，来达到调节室内温度的目的。智能空调还可以根据用户的使用习惯进行自动控温操作。让用户即使身处在夏季，回到家中也可以感受到凉爽与舒适;通过客户端，我们可以调节灯泡的明亮程度，控制灯泡的开关等等;插座内置Wifi，可以通过遥控插座定时切断电源，甚至计算设备的用电情况，最终生成相应表格让你对用电情况一目了然，进而根据用电情况合理的安排资源节省开支;智能体重秤，对运动效果进行监督内部设置了可以检测血液，血压和脂肪含量的传感器，设置的程序会根据使用者的身体状况提出相应的健康建议;智能牙刷与客户端相连，通过客户端就可以看到牙刷的使用时间以及刷牙的位置，根据这些情况，生成相应图表，帮助使用者了解自己的口腔状况;智能门铃、烟雾探测器、窗户传感器、智能摄像头、智能报警器等都是家庭不可或缺的安全监控设备，即使户主出门在外，也可以远程监测家中的情况，排除安全隐患，远程对智能家居进行操作，改善居民的日常生活，让生活因物联网而变得更加轻松、便捷、舒适。

2 智能家居系统

2.1 智能家居系统的定义

智能家居系统是利用先进的计算机技术、综合布线技术、网络通讯技术、智能云端控制、医疗电子技术，根据人体工程学原理，结合客户个人需要，将与家居生活有关的各个子系统如灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫等科学的整合起来，通过网络进行综合智能控制，远程对这些设备管理。给客户全新的生活体验，帮助客户享受智能家居。

智能家居又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示。与智能家居系统含义近似的有家庭自动化、网络家居、电子家庭、家庭网络、数字家园、智能家庭/建筑，在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。

2.2 智能家居系统的任务和目标

随着人们消费水平的提高，大家对住宅的智能化要求也不断增强。当前的智能家居系统配置更加复杂化，但同时也拥有了更人性化的内容。智能家居包括网络接入系统、消防报警系统、防盗报警系统、门禁通信系统、煤气泄漏探测系统、远程抄表（水表、电表、煤气表）系统、网上购物系统、集中供冷热系统、股票操作系统、视频点播、紧急求助系统、远程医疗诊断及护理系统、室内电器自动控制管理及开发系统、付费电视系统、语音与传真（电子邮件）服务系统、网上教育系统、有线电视系统等。

它的这些种种功能都是基于ARM方案及GPRS、3G、4G网络技术的可远程控制，以此来实现智能家居系统的内容拓展。

2.3 智能家居系统的特点

2.3.1 随意照明

控制随意照明控制，按几下按钮就可以控制所有房间的照明系统，改变灯光的明暗程度及颜色。客户可以根据自己的心意创造自己所需要的灯光环境。智能照明系统可以将灯光逐渐变亮或变暗，调节灯光的亮暗程度，帮助客户和自己的家人分享日常生活，体会温馨浪漫的生活环境。与此同时，还可以节省能源，加强对环境的保护。全开全关的功能可以对所有灯具和电梯的开关情况进行控制，智能照明系统还可以记住客户上一次设置的亮度。

2.3.2 可扩展性

智能家居系统具有可扩展性。也就是说，本身的家居系统倘若只与部分照明设备或者是常用的电器连接，将来客户购买新的智能设备之后，可将新设备添加到原有的智能家居系统之中。帮助客户享受智能生活带来的便捷性。

既便您的家中已经装修完成，也可以通过购买新的智能家居系统，将原有家居升级成为智能家居。想要不破坏原有的装修，就可以选择无线控制的智能家居系统。在不破坏原有房屋墙面构造的情况下，只需要在插座等地方安装相应的模块，就可以实现对全屋的智能管控。

2.3.3 智能家居系统的设计原则

智能家居又称智能住宅。通俗地说，浅显地讲，它是一种将自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术融合在一起的，可以实现对家居控制的，网络化、智能化的系统。我们需要对智能化系统的先进程度和密集程度进行计算，才能更好的判断住宅小区的智能化系统建设是否成功，而不应当只看智能化系统的数目的多少。小区的智能化系统建设是否成功取决于系统的设计及配置是否经济合理、且能否保证系统正常运行，系统的使用、管理和维护是否方便，系统或产品的技术是否成熟适用，换句话说，就是寻找以最低的投入来获取最大智能化效果的途径，保障居民享有高品质的生活。

为了实现上述目标，智能家居系统设计时要遵循以下原则：

（1）可靠性

智能家居的设计过程之中，需要保障系统能够24小时运转，确保系统的安全性以及可靠性，提高对系统容错能力的重视程度。针对各个子系统，我们应当对系统做相应的备份，保障系统的容错率，提高系统的运行安全程度，帮助系统拥有应对各种复杂环境的能力。

（2）方便性

布线安装的简单与否关系到后续对整个设备的维护和设备的扩展性。所以在施工过程之中，我们的布线应当更加简单，我们可以和小区宽带一起布线，这样更加便捷。设备维护上更加方便，便于客户操作和学习。

（3）数据安全性

在智能家居的逐步扩展中，会有越来越多的设备连入系统，不可避免的会产生更多的运行数据，如空调的温度和时钟数据，室内窗户的开关状态数据，煤气电表数据等。这些数据和家庭的隐私息息相关，假如无法保障数据隐秘性，就有可能泄露用户个人隐私，事关家庭安全的数据，例如窗户状态等数据，假如被其它居心不良的人员知道，就可能会危害到家庭的安全。同时，智能家居系统并不是孤立于世界的，还要对进入系统的数据进行审查，防止恶意破坏家庭系统，甚至破坏联网的家电和设备。尤其在当今大数据时代，一定要保护家庭大数据的安全性。