基于物联网智能家居系统

引言

由于我国社会经济的不断发展，人们的生活水平和生活质量也得到了大幅度的提升，人们的生活节奏也在不断加快,信息化的发展日益渗入人们的生活和工作叫因此，人们对于家居等与日常生活息息相关的物品已经不仅局限于一些物质方面的享受，他们更多地希望这些物品能够提升他们在精神层次的享受，营造一种安全而舒适的生活环境。而且，现在的家居设计已经逐渐趋向便捷和高效以及智能化，很多计算机技术和网络技术进行紧密的结合来对家居产品进行现代化的改造，这对于家居产品来说是一种科技变革。另外，由于传感器等基础性的物联网技术的快速发展，我国基于物联网技术的智能家居的系统已经愈加受到人们的欢迎，这将成为智能化家居发展的新趋势。

1物联网

1.1物联网理论分析

物联网(TheInternetofthings)是新形势下信息技术的主要发展部分，能够充分运用现代信息技术手段，实现信息化变革叫物联网从简单意义上说指的是一种将物和物相连接的一种互联网国。物联网的核心以及基础部分还是互联网，这是一种在互联网基础上进行脱产或者是延伸的一种新型的网络。物联网的用户端已经延展到了任意物品之间，并使用虚拟的网络来进行连接，使人能够超越时空的局限性有效地控制物理实体，之后再进行信息流的交换。物联网主要运用一些类似于红外感应器等信息的传感设备来根据一定的协议来将物体和网络相连接，再实现信息之间的交换的一种智能化管理的网络。这里说的物理实体必须具备一定的条件：具有唯一的设备标识mac；具有CPU存储功能；包含通信模块(信息的传输和接收)；遵守物联网的相关协议；实现控制的功能。

1.2物联网的分层

根据物联网的技术架构方面的知识来看，物联网可以分为3个层次，分别为应用层［51、网络层和感知层，列举的顺序是从下至上。

应用层指的是物联网以及用户的连接口，它能够和市场的需求相结合以实现物联网的智能化运用。

网络层一般由各种私有的网络和互联网等引起组成,其所为物联网进行信息传递的以及服务支撑的一种基础性设施，可以视作为人类的神经中枢以及人类的大脑，能够负责传递以及处理一些获得的信息。

(3)感知层作为物联网的基础部分，一般由传感器和一些传感器的网关所组成，主要的作用是识别物体，采集信息。例如：CO2浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、摄像头、GPS等感知终端。

1.3智能家居的概念

智能家居在整个物联网中是属于一种基础性的构成单位,它能够具有家庭管理和服务以及居民自助和互助的服务，这是一种新型的技术运用。智能家居主要以互联网技术为基础,使用物联网技术把家居系统与家庭中的服务进行整理和结合,让用户与各种职能化的系统能够正常进行信息的交流，从而获得更加便利的管理方法，为用户提供更加方便的信息化服务。

2基于物联网的智能家居系统

2.1系统整体设计

本文讨论的是基于物联网的智能家居控制系统，为了把家庭中的家居设备和物联网进行连接，实现传统家居设备的网络化和智能化发展。

物联网的智能家居系统能够根据其特点，把它分类为设备层和应用层以及增值服务层。具体的物联网职能家居系统的构造如图1所示。

设备层一般由家居系统的一些电气化设备来构成，主要包括家庭数字照明的设备以及停车管理的设备和家庭自动化的设备等。

应用层指的是每一个用户智能家居中的智能单元。它具有家庭娱乐、场景管理以及安防联动等各方面的功能，对用户的家居服务十分全面，能够有效提高用户的生活质量。

增值服务一般有综合服务器来提供接口，它可以是物业或者是外面的专门的提供商来提供。增值服务层次的服务能够为用户提高由智能家居系统多提供的服务。

2.2智能家居中的云计算平台

为了更加有效地提高家庭生活中的智慧程度，综合性的云计算平台能够兼顾建立家庭的计算和处理数据存储，让用户得到更好的享受。智能家居中的云计算平台主要为智能家居、智慧养老、智慧安防等提供数据服务。家庭智能家居中的云计算平台主要包括3个部分，第一是软件或者是各个服务层所表现的各种服务，能够为用户提供一些生活和与娱乐方面的全面性服务。第二，基础设施以及一些服务层都包含着家庭智能化，它作为云家庭的基础部分，为整个平台提供基础设备和智能化系统等。第三，平台和服务层作为整个系统的核心部分，它能够承担着互联网中的各种服务，并向用户完整性地展示网络中的各种服务资源。

3物联网智能家居中的家庭智能终端

3.1物联网智能家居系统

物联网基础上的智能家居能够从其设置上分为感知和传递以及应用三个部分。感知指的是一些能够对家居的末端产生感应以及采集信息和受到控制等的设备；传输指的是对于一些家庭内部的网络资源和外部的一些公共的网络数据和资源进行汇总和传递；应用指的是一种信息应用，它主要指的是一种智能家居应用服务的运营商所提供的一系列业务活动。物联网智能家居系统的具体构造如图2所示。

3.2基于家庭智能终端的智能家居解决策略

图3是智能家居集成系统图，它指的是一个具有网络服务功能的家用型的电子系统的运用平台，能够以一个统一的网关作为核心部分。智能家居系统内部一般包含着三网融合并且带有网络服务器的一种家庭网关，它能够在家庭内部实现三种网络的融合，这是一种技术型的方案。

根据图3可知，智能化的家居集成管理的系统能够使用宽带或者是无线网络作为主要的网络来源来进入互联网。家庭内部的网络可以通过一些快速以太网或者是无线的局域网来使用IP协议等进行连接和信息的交流。智能家居系统的底层的网络主要作为家庭的各种子网络，其主要包含有监控系统以及信息管理系统等，让它们能够使用各自的网络关口来和物联网相连接，并最终组成一个智能化的家居管理系统。每个用户的家庭网络关口都是将控制网以及通信网和AV网进行融合的一种家庭式的网络关口。在用户的家庭内部，一般的家庭联网的设备都需要具有一定的发布机制，并实现即插即用的效果。网络关口具有网络服务器的作用，还具有发现设备以及远程进行动态型传输的效果，它还能作为一种网络服务的平台来使用。

4物联网智能家居系统集成技术与服务体系

4.1家庭网络关口的规范

(1)家庭网络关口的的接入技术

家庭网络关口在目前来看可以使用xDSL等的有线接入方法以及GPRS、EDGE等无线接入方式，它能够把家庭的内部网络和外部的网络相连接，从而实现接入网以及家庭网络方面的网络关口功能，有关家庭网络关口的接入技术如表1所示。

(2)家庭无线组网技术

我国在近几年来，HomeRF、UWB、ZigBee等技术发展很快，在数字化的家庭发展过程中取得十分有效的领导作用。HomeRF、UWB、ZigBee等技术能够将各种数字化的娱乐设备相连接。家庭无线组网技术组成见表2。

（3）家庭有线联网技术

普遍情况下，我国大多数人群认为在家庭内假如不是必要的条件下，尽量不去使用无线或者是布置新的线路，而要尽量使用一些家庭内现有的线路，这些线路可以包括电话线和网线等。另外，很多有线联网的方式会在逐渐的发展过程中将无线局域网取代。家庭网络有线联网技术具体见表3。

4.2终端服务的规范化

物联网的智能家居系统要建立一个完善的运营服务的体系，进而探索一些可行性高的具体运营模式，向广大的家庭用户来提供关于安防和健康以及节能等方面的信息交流相关的运营服务方式。另外，可以使用的发展模式可以是家庭智能终端制造商以及运营商等。

4.3智能家居的标准化体系

智能家居的标准化体系一般由基础标准、专用型规范以及通用型规范所构成。智能家居的标准需要制定一些例如智能家居安全体系以及智能家居楼宇之间交换机的设备技术方面的要求；还要实行自动抄表和能源的自动化管理，在家庭内安装安防监控以及信息家电的管理；还要制定一些跟智能家居应用层次相关的设备进行统一的管理，并在应用层之间实现不同的变化和融合。

4.4智能家居设备的开发

有关物联网智能家居设备的研究和开发的工作需要进行严谨的布置。首先，需要突破一些传统的家庭异构传感器的网络融合和一些自主性的标识认证服务等；其次要研究出一些家庭内的无线物联网的网络关口的设备和一些低耗能的传感器的节点设备等。还需要提高一些安全又健康的感知信息并支持跨越性的网络互连，使用一些信息整合和处理等方式来向家庭用户提供一些有效的信息服务功能；最后，制定出家庭无线物理网的具体应用方案和运营方案，并建立一个超大容量的运行维护系统，实现全面的服务工作。

5结语

首先，物联网智能家居要得到成功的应用，需要建立一个物联网的智能家居系统的集成化的服务体系，其主要包含着智能化的家居网络关口和一些终端化的服务规范以及一些设备的研发等。

其次，物联网智能家居需要结合我国城市建设的实际智能家居综合组网的情况和家居信息服务的一些实际性需求来对网关设备和传感器的阶段进行建立，并面向家庭服务。它能够全面地感受家居中有关安全和节能等方面的信息，并将信息进行整合和处理，为家庭用户提供及时而全面的信息化服务。

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