物联网智能家居技术与标准化综述

何宏斌

（池州学院，安徽 池州 247000）

工业化和信息化技术的快速发展，使人们的日常生活与传统劳务形式都发生了一系列变化，在此基础上涌现出智能家居这一现代理念。所谓智能家居，主要来源于智能建筑行业，尤其是在办公自动化和通信自动化系统中，已经获得广泛应用及推广。在数字化时代背景下，智能建筑也开始被应用在智能家居领域中，在单个家庭中所使用到的3C产品，并不会与其他类别的产品有着明显差异，但是却有着非常显著的融合趋势。许多设备供应商都会将其作为出发点，在此基础上进行智能终端和家庭网络的研究，并对智能家居进行相应的方案设计。

1 物联网与智能家居的技术融合

1.1 物联网智能家居的相关概述

近几年来，由于相关政府部门不断加强对新兴产业的投入力度，促进物联网智能家居技术获得快速发展。物联网智能家居，主要是根据家居内实体间的信息互联，比如人、环境及设备等，既能对客观环境与用户行为等，进行全面且准确地感知和判断，还能通过借助各种设备的协调与联动，以此来为用户提供更加优质的信息与服务，逐步创建起良好的智能家居环境。另外，在家庭的各个子系统与网络之间，也不再是相互独立地存在，而是与社区等外界信息进行有效结合，为用户提供更多的智能需求，构建方便快捷的生活模式。

1.2 物联网智能家居架构

物联网智能家居的整体架构，主要包括以下几方面，分别为家居系统、网络服务以及社区服务等三级网络，同时也包含以应用服务为特征，在此基础上所形成的一种物联网智能家居服务体系。如下图1所示。

图1 物联网智能家居应用体系架构

通过利用此类家居系统，能够实现将家庭中的传感网、控制网以及信息网等进行有效融合，既能有效弥补设备互联互通与信息交互之间的缺陷与不足，还能在家庭内部基于家庭物联网，逐渐构建成物联网智能家居的核心信息单位。

通过利用社区服务，也能将家庭内部网络，以社会网络的形式进行有效衔接，并借助集成管理家庭内部网络的信息，以及提供综合性的社会服务信息，共同为用户提供更多的信息综合服务功能。

网络服务，也属于综合服务中的一种，主要是根据物联网智能家居家庭内部网络，以及社区服务网络的逐渐扩展，以此来避免受到时间和空间等诸多方面的限制，然后再将用户的兴趣爱好及功能等作为出发点，在此基础上构成一种虚拟的社区网络和功能性网络，从而为用户提供多种多样的服务。

1.3 物联网智能家居系统的意义

随着社会经济的快速发展与科学技术的日益进步，人们对居家环境的智能化程度，也提出了越来越高的要求。如果人们需要离开自己的生存环境，但是又想及时掌握家里的环境信息，这已经逐渐成为一种现实需求，在互联网和GSM背景下，将会成为一种必然发展趋势。通过借助互联网来完成信息传送的这种方式，其本身具有信息量大、直观形象等特点，但与此同时，也存在着成本较高等问题，这将会在一定程度上限制着物联网智能家居系统的广泛运用。近几年来，短消息业务在GSM中已经逐渐成为一种增值服务，由于GSM网络覆盖范围的进一步拓展，并获得非常广泛的应用和推广，有着传播速度快、费用低廉等优势，同时也不会随意占用语音通信通道等，是一种极具潜力的智能家居控制系统。

在物联网智能家居系统的基础上，不断加强自动化控制系统与网络通讯技术等的应用，将各种家庭设备以智能家庭网络联网的形式，真正实现自动化控制，与此同时，利用宽带或无线网络，也能远程操作相关家庭设备。将智能家居与普通家具进行对比分析，不难发现，前者既能为用户提供更加舒适的生活环境，附带有家庭安防系统，也能实现家居环境从原有的被动静止，逐渐过渡到具有能动智慧的工具，还具备全方位的信息交互功能。另外，在物联网中应用无线传感器，对于家庭中的灯光控制、家电联网以及智能防灾等，都为其提供了一种切实可行的解决措施。GPRS通信模块的应用，也能将家庭中的突发事故，及时通知到相关用户，或是实现智能报警等等，能够有效避免家庭意外灾害的发生。

1.4 主要应用服务

通过应用物联网智能家居，从社会发展趋势、产品市场成熟度以及用户需求强度等诸多方面，基于以社区服务为基础，增加安防监控、家居管控和健康监护等其他功能。

安防监控。安防监控主要包含多种网关、执行器以及安防传感器等，能够与服务机构进行结合，共同构成更加完善的安防系统，结合安防传感结构，实现对家居环境的自动化管理或远程管理等，与此同时，还能利用相关分析技术与家居智能感知技术等，对所出现的异常情况进行及时识别，具备异常事件的识别应用服务，是智能安防的重要体现。

低碳节能。在物联网智能家居服务平台中，秉持着实现低碳节能这一原则，对各种家电设施设备进行协同管理，既能为用户带来舒适便捷的体验，还能对能量进行合理利用。比如，在家居环境中，常常会包含不同种类的能源系统，主要是针对能源的使用情况，进行动态化监督与管理，同时还会提供节能动态感知服务，比如能源消耗感知与用电设备感知等，以此来避免出现能源浪费的情况。

家居管控。多种监控设备的使用，比如手机、电脑或电视等等，将其应用在物联网智能家居通用管控系统中，能够在用户与物联网智能家居之间实现有效访问，这样才能便于用户对家居的所有信息进行更加全面地了解和掌握，从而利于操作和监管。

健康监护。物联网智能家居与健康管理信息的互相融合，并在此基础上形成以家庭为依托平台，一种全新的个人健康管理模式，为各家庭成员提供健康与监护应用。在健康生理信息采集系统中，注重加强应用层接口的使用，由健康管理服务系统或第三方专业医疗服务，为老年人提供健康监护服务，实现综合性的服务管理，比如远程健康管理等。

1.5 实现物联网智能家居的主要技术

通过从物联网智能家居的应用角度进行分析，一般是将家庭作为最小单位，将社区功能作为集合单位，以及将数据中心作为良好的服务支撑，在此基础上构建起同时具备网络通信、信息服务以及设备自动化等多种功能，且聚集安全舒适和高效便利等诸多优势的居住环境。在物联网智能家居系统中，其本身属于一种分布式信息集成系统，主要借助了多种现代化技术手段，其中就包括物联网、云计算以及分布式系统技术等等，真正实现以家居生活为重点的多种子系统的有效融合，并通过系统统筹与规划管理，进一步提升家居生活的安全性与舒适性，促使其具备健康、低碳以及社区化等相关优势。另外，在物联网智能家居中，还会关系到多种多样的实现技术种类，具体体现在以下几方面。

感知层实现技术。在物联网智能家居中，感知层是至关重要的组成部分，同时也是其中的底层组成部分。首先，在数据采集过程中，通常会使用到传感器、RFID以及多媒体等多种采集技术。其次，在协同信息处理过程中，一般需要对低速和中高速的短距进行区分和设计，对此，还会使用到无线传输、电力线通信以及自组织组网等相关技术。

网络层实现技术。在沟通传感器与应用服务之间，网络层是一种非常重要的介质，其所涉及到的技术主要包括以下几种，分别为智能承载网、远程控制网络以及异构网络融合技术等等，要想实现传感器与网络层的有效衔接，还需要重点解决智能物联网家庭网关的问题。现阶段，随着我国网络技术的快速发展与全面推进，使物联网智能家居所依靠的网络，不仅仅停留在传统的专用网络中，将逐步拓展至互联网或移动互联网技术等多个领域中。因此，关于物联网数据的可靠传输问题，已经成为当前移动通信网络亟待解决的问题之一。

应用层实现技术。应用层实现技术，主要是为用户提供可以应用的支撑平台，在跨行业、跨系统、跨应用等领域中，将会广泛应用到应用层实现技术，以此来完成信息协调和共享等多种功能。在物联网智能家居的服务支撑平台中，还需创建不同种类的服务器技术，比如开放式通用服务接口技术、分布式运行环境技术等。

共用性技术。在物联网智能家居系统的创建阶段，常常会涉及到部分与物联网技术无关的特定层面，在物联网智能家居中，这些技术的本质属于共用性技术，比如安全技术、标识技术以及服务质量管理技术等。

2 物联网智能家居技术和标准化工作建议

在家居自动化与数字家庭化领域中，通过对国内外标准进行分析和研究，开展多种多样的物联网领域的国内外标准化活动。然而，对于智能家居的标准化工作，一般都是以家庭作为基础单位，在此基础上对相关问题进行思考，与此同时，还会将家庭作为参考依据，对相关问题进行规范要求。在物联网领域中，标准化工作常常会将家居作为单一的应用考量，而不会对家居的舒适性与安全性等因素做出全面分析和考虑，也不会对物联网智能家居中具有不同处理能力的设备，针对其资源共享和信息传输等相关要求，以此来综合考虑物联网智能家居的集成技术。基于此，在接下来的工作中，就需要对实现物联网与智能家居的有效融合这一目标，展开相关研究和标准化活动，并逐步创建起相对完善的物联网智能家居标准化体系，为促进物联网智能家居的可持续发展打下坚实基础。

通过运用物联网智能家居技术，并联合物联网与智能家居的基本技术，但是，在二者结合过程中，首先需要做到的一点就是多项技术进行研究，比如情境信息融合技术、网络融合通信技术以及家居安全技术等等，这样才能建立起符合用户实际需求的物联网智能家居技术系统，以此来推动物联网智能家居产业的持续健康发展。

3 结束语

综上所述，通过对当前物联网智能家居技术发展现状进行分析，发现在智能家居中物联网的应用，主要显现在感知应用方面，也就是说，当前物联网中的很多技术，距离真正的物联网智能家居的实现，仍然有很大一段距离，尤其是在应用层的融合等方面的研究，还需要进行更加全面分析和思考，这样才能为实现全方位、多领域的智能家居建设提供保障。此外，由于技术标准的不统一，也会在某种程度上影响到物联网技术在智能家居中的应用。在后续发展过程中，物联网智能家居的应用，都会逐渐拓展至网络技术的发展中，任何一户家庭，就是一个相对独立的网络云，而任何变化情况，也能在第一时间被掌控。因此，建立健全物联网智能家居系统标准，这对于未来智能家居的发展来说，将有着非常重要的现实意义，与此同时，加强对相关行业的合作，以及对相关技术的研究，也会起到至关重要的作用，为物联网智能家居技术的发展提供必要保障。