智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用問題與建議

許明輝 趙會燕

摘 要 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟，智能家居也得到了大力的發(fā)展。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基點(diǎn)的智能家居使得人們的家居生活變得安全、舒適、便捷，極大加強(qiáng)了客戶的使用體驗(yàn)。本文主要通過分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特性，進(jìn)而探究其在智能家居中應(yīng)用問題以及有關(guān)的建議。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；應(yīng)用問題

隨著時代的不斷進(jìn)步以及計算機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，智能產(chǎn)品逐漸進(jìn)入人們視野并影響大家的生活。現(xiàn)目前，形形色色的智能產(chǎn)品充斥著人們生活，譬如智能手機(jī)、智能手表、智能汽車等等。不難看出，智能產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用是新時代開啟的標(biāo)志。而一切智能產(chǎn)品的研發(fā)都得益于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，它是拉開智能化時代帷幕的科技之手。誠然將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分融入到家居設(shè)計及制造中，也是打開智能家住的重要措施。智能家居設(shè)計主要是依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)則是計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線信號傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等。總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物體與互聯(lián)網(wǎng)的鏈接，從而實(shí)現(xiàn)對居家環(huán)境的溫度、空氣質(zhì)量、光線等信息的采集及控制，極大的增強(qiáng)了家居生活的便利性與舒適度。于茲，本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的實(shí)際應(yīng)用，從而透析其問題最后提出了有關(guān)的建議。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

物聯(lián)網(wǎng)是推動社會發(fā)展的重要組成部分，是信息化時代的新臺階，是標(biāo)志智能化時代到來的標(biāo)志。所謂物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，即是一種以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為根基，無線通訊技術(shù)為媒介的物物相連的網(wǎng)絡(luò)。換言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍然是信息化社會建設(shè)中的一個重要環(huán)節(jié)，其主要技術(shù)支撐仍舊是互聯(lián)網(wǎng)。只是該技術(shù)通信媒介及對象有所不同，物聯(lián)網(wǎng)所面對的對象是物物這與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對象是“人機(jī)”這一特性有所迥異。從物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)概念我們不難推斷，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是廣泛實(shí)用于生活各個方面的，因其使用的通信感知技術(shù)以及智能識別技術(shù)是信息化社會發(fā)展的關(guān)鍵。在不久的將來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還將取得更加令人矚目的發(fā)展，在創(chuàng)新力的推動下，它已然成為人們推動智能家居業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居的研發(fā)背景

據(jù)有關(guān)資料顯示，自2009年IBM公司提出“智能地球”概念以來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了社會各界的關(guān)注，智能家居事業(yè)也得到大力發(fā)展。在我國，智能家居概念也濫觴于2009年，這是我國技術(shù)緊跟時代發(fā)展的具體表現(xiàn)。隨著智能家居理念的提出，當(dāng)局領(lǐng)導(dǎo)人溫家寶蒞臨無錫傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時，提出了“感知中國”發(fā)展理念，這也是促進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大力發(fā)展的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸成為支撐我國發(fā)展的新型技術(shù)，它掀起了新一輪的技術(shù)革新浪潮，也引導(dǎo)這我國社會各界人士投身于“浪潮之中”。

隨著時代的不斷發(fā)展，智能家居行業(yè)發(fā)展趨勢也備受社會各界人士關(guān)注。該技術(shù)不僅是實(shí)現(xiàn)智能化家居生活的關(guān)鍵，同時也是提高人們生活質(zhì)量的技術(shù)支撐。譬如，在炎炎夏日使用空調(diào)時，普通家庭都將面臨諸多困擾，即如何在舒適與節(jié)電之間做抉擇；人們總是不能“心安理得”的享受夏日的“清涼”，大部分人都是懷著惴惴不安的心理使用空調(diào)；這樣尷尬的局面不僅不能有效節(jié)電，同時也極大的降低了人們的生活品質(zhì)；然而隨著無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用逐日提升，智能空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生且得到廣泛運(yùn)用；其利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了智能控溫功能，極大的減少了能源浪費(fèi)，同時也提高了人們的生活質(zhì)量。由此觀之，隨著時間的推移物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了普及，尤其在智能家居領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用是不容小覷的。

3 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持

正如上文所言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是促使智能家居發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)支持。并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，包羅了計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)。在探究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用之前我們首先應(yīng)重點(diǎn)探討物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持。

3.1 ZigBee技術(shù)支持

ZigBee技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要支持，該技術(shù)又被稱為紫蜂技術(shù)，它是一項(xiàng)包含了應(yīng)用軟件、組網(wǎng)技術(shù)的新型的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、低速率運(yùn)行。自動控制是ZigBee技術(shù)適用的領(lǐng)域之一，因其不僅具有雙向通信功能，同時也可以進(jìn)行嵌入式操作。并且ZigBee技術(shù)有著較為完整的協(xié)議套件，數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、高層應(yīng)用層都是其重要的組成部分。在通信技術(shù)日益成熟的形勢下，ZigBee技術(shù)也因獨(dú)有的優(yōu)勢在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中得到廣泛的使用，尤其在智能家居研發(fā)領(lǐng)域具有使用性與前沿性。

3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network， 簡稱WSN）是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心技術(shù)支持，其主要是依托于由多個傳感器節(jié)點(diǎn)組成的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域的信息感知、采集、處理，并通過無線通信技術(shù)將獲取的信息有效傳遞至中央微處理器，經(jīng)過處理的信息直觀的展示給監(jiān)控者，以此就是形成了監(jiān)控對象、傳感器、觀測者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。總而言之， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展提供了契機(jī)，尤其在智能家居應(yīng)用范疇。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是構(gòu)建家居網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點(diǎn)，并且家居網(wǎng)絡(luò)的形成也是智能化操作、以及家具聯(lián)動機(jī)制功能得以實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)支撐。由此可見， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用提供了諸多支持。在今后的智能家居行業(yè)發(fā)展中， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將起到更加關(guān)鍵的作用。

3.3 GPRS通信技術(shù)

GPRS技術(shù)是通用分組無線技術(shù)的簡稱，在生活中該項(xiàng)技術(shù)得到了較為廣泛的使用。譬如在GSM移動電話中，GPRS作為移動數(shù)據(jù)重要的技術(shù)支持，是實(shí)現(xiàn)移動電話智能化的核心技術(shù)之一。同樣的，在智能家居發(fā)展中，GPRS技術(shù)仍然起到了關(guān)鍵性作用，它是實(shí)現(xiàn)家居生活遠(yuǎn)程監(jiān)測及操控的核心技術(shù)支撐。GPRS技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用優(yōu)勢在于其不僅可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息交互功能，同時也因其數(shù)據(jù)傳輸形式（封包形式傳輸無線占用整個頻道）具有價格低廉的特點(diǎn)。總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，需要無線通信模塊的支持，否則其智能化程度就顯然不能契合時代要求。

4 智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例及主要范疇

現(xiàn)有智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例

智能家居概念自提出以來廣受社會各界人士關(guān)注，現(xiàn)目前世界范圍內(nèi)已然掀起了智能家居研發(fā)浪潮，其中也出現(xiàn)了諸多備受關(guān)注及好評的智能化應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)智能化家居功能離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力支持，下文我們就進(jìn)一步探究智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。

4.1 空調(diào)及溫控

當(dāng)炎炎夏日來臨時，做好室內(nèi)控溫防暑工作是提高家居品質(zhì)的關(guān)鍵字。但是當(dāng)人們外出歸家時，如何預(yù)先打開空調(diào)降溫以及有效控溫便成了值得思忖的問題。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，在無線通信模塊及傳感器模塊的配合下，便研發(fā)出來現(xiàn)目前廣受好評的智能化空調(diào)。譬如Quirky與通用電氣公司合作推出的Aros智能空調(diào)，則是一件“善解人意”智能化電器，人們可以通過無線遠(yuǎn)程監(jiān)控器（一般由手機(jī)代替）實(shí)現(xiàn)對Aros智能空調(diào)的遠(yuǎn)程超控。換言之，當(dāng)然人們外出上班時，同樣可以利用手機(jī)對Aros智能空調(diào)進(jìn)行控制。而Aros智能空調(diào)利用傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)自動控溫功能。

4.2 智能燈泡

智能燈泡是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的傳感器模塊實(shí)現(xiàn)對光線強(qiáng)度的監(jiān)測從而實(shí)現(xiàn)光線調(diào)節(jié)機(jī)制的智能化家居的典型應(yīng)用，也是入門級的物聯(lián)網(wǎng)智能家居體驗(yàn)。隨著時代的不斷進(jìn)步，智能燈泡在功能上也實(shí)現(xiàn)了極大的改進(jìn)。現(xiàn)目前，智能燈泡的功能已經(jīng)不僅僅是局限于對室內(nèi)光線的監(jiān)測及控制，更是實(shí)現(xiàn)了根據(jù)人體熱釋感應(yīng)信息自動開光等，以及利用手機(jī)對燈泡光線顏色及亮度控制等功能。總而言之，智能燈泡是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居應(yīng)用的中的典型例子。

4.3 智能馬桶

隨著智能家居的大力發(fā)展，智能家居應(yīng)用可謂無處不在，家中巨細(xì)物件都有可以實(shí)現(xiàn)智能化。譬如TOTO公司跟進(jìn)時代腳步應(yīng)時推出了智能化馬桶。其主要的依托于傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動開閉馬桶蓋，并且也利用傳感器技術(shù)對排泄物進(jìn)行有效的分析，促使人們有效掌握自身身體狀況。

5 現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中存在的問題分析

智能家居是提高人們生活品質(zhì)科技發(fā)展趨勢，是未來家居行業(yè)發(fā)展的大方向。但是縱觀目前智能家居發(fā)展現(xiàn)狀，在提供方便的同時也存在諸多問題。下文我們將從以下幾個方面具體探究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居應(yīng)用中存在的一系列問題。

5.1 傳感終端設(shè)備技術(shù)需突破

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，在創(chuàng)新進(jìn)步的過程中，問題也逐漸凸顯。其中傳感器終端技術(shù)發(fā)展滯后問題較為突出，傳統(tǒng)智能家居物聯(lián)網(wǎng)接口通常采用RFID技術(shù)。盡管RFID接口具有工作頻率低、能耗小等優(yōu)點(diǎn)，但是從整體上來講，該技術(shù)現(xiàn)目前已然不能契合智能家居的發(fā)展需求。

5.2 認(rèn)證性安全技術(shù)建設(shè)滯后

為了確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用的安全性，我們通常需要對其技術(shù)進(jìn)行認(rèn)證性安全技術(shù)配套。該技術(shù)的目的是保證智能設(shè)備的認(rèn)證性安全。而認(rèn)證性安全技術(shù)通常可以分為以下幾點(diǎn)：為了確保智能設(shè)備遠(yuǎn)程控制合理安全，做好用戶安全認(rèn)證十分必要，及檢測移動用戶身份，這即是所謂的用戶認(rèn)證性安全技術(shù)；為了保證智能家居設(shè)備的使用安全性，我們除了全面檢測用戶認(rèn)知性外，還需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)知性檢測。網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證性的目的在于鑒別，智能家居設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)安全性，這是有效防止惡意攻擊的必要措施；最后物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中應(yīng)用是還應(yīng)該對信令數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行檢測，該技術(shù)的作用是確保無線信息通道的安全性，同時也是防止通信訊號被篡改的有效措施。但是隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類別也逐漸增多，加之應(yīng)用層安全性技術(shù)業(yè)務(wù)的增設(shè)，這都對物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證性安全保障提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

5.3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系結(jié)構(gòu)需建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用極大的提升了人們的生活品質(zhì)，也滿足了的社會發(fā)展的基本訴求。但是從整體行業(yè)的發(fā)展形勢來看，智能家居設(shè)備的兼容性并不強(qiáng)。換言之，各個品牌的智能家居設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒有進(jìn)行妥善的銜接，因此整個智能家居體系的完整還有待加強(qiáng)。

5.4 商業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈還需成熟

就現(xiàn)目前的發(fā)展形勢來看，智能家居的商業(yè)鏈發(fā)展還不夠成熟。因?yàn)樵谛袠I(yè)起步階段，整個產(chǎn)業(yè)鏈的各個節(jié)點(diǎn)仍需要得到連接。但是從整體的上講，智能家居產(chǎn)業(yè)鏈銜接程度已然與整個行業(yè)的發(fā)展趨勢脫軌。尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能家居硬件設(shè)備的發(fā)展進(jìn)程嚴(yán)重不協(xié)調(diào)，形成了一方強(qiáng)而另一方較弱的畸形發(fā)展形勢。總而言之，智能家居行業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展應(yīng)該齊頭并進(jìn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

6 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居發(fā)展中建議

6.1 提升信息技術(shù)水平

綜上所述，信息技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)支持，同時也是推動智能家居行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵所在。因此全面提升信息技術(shù)水平是全面加快智能家居行業(yè)發(fā)展的重要因素。然而根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，我們可以知道信息安全技術(shù)相對滯后。鑒于此，為了確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠有效推動智能家居發(fā)展，首先我們應(yīng)該著力提升信息技術(shù)，做好移動網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施，以此有效保護(hù)用戶隱私，提升用戶使用體驗(yàn)滿意度。

6.2 做好感知層技術(shù)創(chuàng)新工作

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的感知層技術(shù)主要指的是信息采集技術(shù)，該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能家居設(shè)備對監(jiān)測區(qū)域信息的采集、分析、處理事項(xiàng)。由此可見做好感知層技術(shù)創(chuàng)新，突破感知技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)物物相連、人物交互等功能。

6.3 做好應(yīng)用層技術(shù)革新

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能家居設(shè)備信息化的重要技術(shù)支撐。立足于大數(shù)據(jù)時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)革新需結(jié)合用戶數(shù)據(jù)，分析用戶真正訴求，并通過深層次的挖掘數(shù)據(jù)的潛在信息，根據(jù)行業(yè)發(fā)展前景做好應(yīng)用層技術(shù)的拓展工作。

7 結(jié)束語

綜上所述，本文主要闡釋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用問題及有關(guān)建議。首先我們探究了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有關(guān)概念及技術(shù)支持，其中主要包含了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)等。據(jù)此，我們進(jìn)一步分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)而分析了在實(shí)際應(yīng)用中存在的具體問題，譬如傳感器終端建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)銜接、商業(yè)鏈建設(shè)等，最終根據(jù)有關(guān)資料對上述問題提出了有關(guān)的改進(jìn)建議，例如提升信息技術(shù)水平、做好感知層技術(shù)創(chuàng)新工作、做好應(yīng)用層技術(shù)革新。一言以蔽之，物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用是推動社會發(fā)展的新趨勢，我們應(yīng)積極把握時代機(jī)遇，全面研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，為社會發(fā)展添加動力。

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作者簡介

趙會燕（1984--），女，漢族，河南省許昌市人。 現(xiàn)為鄭州升達(dá)經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院在讀碩士研究生。研究方向?yàn)橛嬎銠C(jī)科學(xué)與技術(shù)。

作者單位

1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 河南省鄭州市 450002

2.鄭州升達(dá)經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院 河南省鄭州市 451191