前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇智能家居的主要技術(shù)范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
記者:我們了解到,生物識別門禁、智能家居――智慧家庭S-Home系統(tǒng)和總線制樓宇對講,這三大系列構(gòu)成了整個文達通的產(chǎn)品線。首先請您介紹一下,這三大系列產(chǎn)品有哪些主要特點?針對本屆安博會,文達通展示了哪些生物識別安防系統(tǒng)新品?
佟華:它們是在大系統(tǒng)框架下的三個系列,可以各成子系統(tǒng),也可以組成一套系統(tǒng)方案,主要是根據(jù)客戶群體和使用場所不同而區(qū)分。
生物識別門禁、樓宇對講主要是采用了指紋和手掌靜脈認證,主要是利用人體生物特征如指紋、手掌靜脈等作為身份認證,簡單、方便,可以隨身攜帶,不易丟失,不論何種場合、何種使用人群都可以選擇。
智能家居――智慧家庭S-Home系統(tǒng)是一個整體的解決方案,它為用戶提供了家庭生活的新理念,主要目的是使用戶的生活更加方便、高效、舒適。隨時隨地都可以享受到科技所帶來的快樂。
總線制樓宇對講主要是針對大眾房地產(chǎn)小區(qū),在傳統(tǒng)的可視對講功能外,又增加了一些附加功能,通過概念的傳導(dǎo),使更多的人了解智能家居,從而成為智能家居行業(yè)的準客戶。
針對此次安博會,文達通推出了采用800Mhz處理器的手掌靜脈門禁,它不但認證方便,且處理速度很快。手掌靜脈技術(shù)目前在國內(nèi)外的研究都比較高端,將其應(yīng)用到住宅等民用場所,是文達通開創(chuàng)的先例,相信會給客戶帶來耳目一新的感覺。
記者:目前,文達通針對智能家居――智慧家庭S-Home系統(tǒng)推出了基于TCP/IP技術(shù)的數(shù)字智能終端新品,請問在未來幾年針對智能家居產(chǎn)品的研發(fā)方面有著怎樣的產(chǎn)品線規(guī)劃?
佟華:隨著房地產(chǎn)以及客戶對住宅及生活環(huán)境標準的提高,智能家居的發(fā)展會朝著舒適、安全與家庭娛樂的方向發(fā)展,文達通致力于智能家居產(chǎn)品及解決方案的提供,會堅持推出既符合客戶需求,又具有前瞻性的智能家居產(chǎn)品。例如,在現(xiàn)有產(chǎn)品基礎(chǔ)上,增加個性化的功能,以滿足不同客戶群體的需求。當然,公司的技術(shù)也會持續(xù)提高,例如會基于生物識別技術(shù),開發(fā)其他民用產(chǎn)品。
記者:請您談一談文達通圍繞住宅社區(qū)智能化領(lǐng)域的整體市場布局,以及文達通公司涉足智能家居市場的具體優(yōu)勢在哪?
佟華:文達通公司成立于2001年,專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)智能家居的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品,不涉獵其他行業(yè)和技術(shù),主攻方向是智慧家庭S-Home系統(tǒng)。在行業(yè)內(nèi)有多年的發(fā)展歷史,公司集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體,發(fā)展前景和市場潛力比較大。
并且公司擁有一個省級企業(yè)技術(shù)中心,確保公司研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有強大的技術(shù)后盾,生物識別技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,更是文達通在業(yè)內(nèi)的一個顯著的特征。
生物識別技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,是文達通始終堅持的重點,在此基礎(chǔ)上,文達通推出了一系列產(chǎn)品,包括指紋鎖、指紋門禁等。目前,又推出了采用手掌靜脈識別的門禁等產(chǎn)品。手掌靜脈識別的誤識率和拒識率更低,同時因為采用了高性能嵌入式平臺,內(nèi)置功能強大的ARM板,芯片速度可達到800Mhz,使得手掌靜脈門禁和樓宇對講產(chǎn)品的功能更加強大。
記者:相比較于國內(nèi)智能家居廠商都會以辦事處或商等形式,建立遍布全國的渠道體系,文達通針對樓宇對講與家居智能化領(lǐng)域的自有產(chǎn)品,有著怎樣的具體渠道發(fā)展規(guī)劃?針對有著廣泛增值服務(wù)空間的樓宇對講與智能家居應(yīng)用,您認為在商業(yè)模式上應(yīng)該有怎樣的創(chuàng)新?
佟華:智能家居行業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè),更是一個高端行業(yè),它與生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、使用者都有密不可分的關(guān)系,且都占有重要的角色,因此,必須將三者協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來。我們認為,結(jié)盟、聯(lián)合,共同開拓市場,加大推廣,才能促進智能家居行業(yè)的發(fā)展,合作伙伴們也才能從中獲得利潤。傳統(tǒng)的智能家居廠商將從單向的產(chǎn)品推廣轉(zhuǎn)向為提供整體系統(tǒng)解決方案。這是智能家居行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,因為用戶更趨向于全方位智能化服務(wù)的需求,而整體系統(tǒng)解決方案,就是給用戶提供更多的選擇,并且有利于智能家居相關(guān)配套產(chǎn)品的完善與普及。
記者:智能家居產(chǎn)品的后期維護和服務(wù)一直是限制行業(yè)發(fā)展的瓶頸之一,文達通在智能家居產(chǎn)品的技術(shù)支持、后期維護服務(wù)方面相對國內(nèi)其他智能家居廠商有哪些優(yōu)勢?
佟華:文達通始終堅持以成為行業(yè)領(lǐng)航者的發(fā)展目標,公司定位是成為國內(nèi)一流的智能家居產(chǎn)品知名品牌。在營銷模式上采用4S服務(wù)模式,統(tǒng)一培訓(xùn)支持,統(tǒng)一售后服務(wù),建立客戶檔案,及時跟蹤維護。目前已經(jīng)形成了以山東省為中心,輻射全國的營銷網(wǎng)絡(luò)。
記者:目前樓宇對講以及延伸的智能家居功能應(yīng)用于不少項目中,但往往止步于智能終端。您認為目前阻礙智能家居配套大規(guī)模應(yīng)用的因素有哪些?
佟華:這應(yīng)該與智能家居概念的推廣,以及市場拓展及宣傳有著很大的關(guān)系。最初的智能中控器往往獨立于傳統(tǒng)的安防和對講系統(tǒng),習(xí)慣上將智能家居當作智能小區(qū)的一個子系統(tǒng)來考慮,用戶的家中需要安裝幾套彼此獨立的子系統(tǒng),增加了安裝和使用的復(fù)雜性。這種做法在智能家居概念初始引進階段應(yīng)該說還是可行的,但隨著智能家居的推廣與需求的不斷深入,人們開始“拷問”智能家居的真正意義與價值時,才發(fā)現(xiàn)“人性化”與“個性化”是智能家居的意義所在。因此,智能家居勢必要從現(xiàn)在的“千家一面”的一統(tǒng)模式中獨立出來,成為一個可完全由業(yè)主自行選配的個性張揚空間。行業(yè)間的技術(shù)整合促使智能家居平臺成為包括安防、對講、信息、家電控制、家庭數(shù)字影音為一體的智能化家居平臺。
記者:當前的國內(nèi)智能家居市場相比于幾年前受關(guān)注度可謂與日俱增。與此同時,為了提升產(chǎn)品附加值,尋求全新的市場增長點,國內(nèi)外安防、家電、消費電子等廠商也正從不同領(lǐng)域涉足智能家居市場。針對當前的行業(yè)形勢,您如何看待當前智能家居行業(yè)的市場競爭?
關(guān)鍵詞 智能家居;現(xiàn)狀;控制技術(shù)
中圖分類號TU24 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)43-0027-02
1 智能家居概述
智能家居(Smart Home)是依托于住宅這個平臺,科學(xué)統(tǒng)籌管理家居生活的各個方面,讓家居生活“智慧”起來。這個管理過程的實現(xiàn)要依賴于計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),把它們統(tǒng)稱為智能家居技術(shù)。
智能家居的“智慧”幾乎體現(xiàn)在家居生活的各個方面,如家居安防、燈光調(diào)節(jié)、家用電器智能控制、全宅背景音樂、多媒體資源共享、廚房和衛(wèi)生間的智能化管理等方面。
目前,國內(nèi)智能家居行業(yè)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,主流智能家居廠家主要由對講安防類、傳統(tǒng)家電類和網(wǎng)絡(luò)通信類廠家發(fā)展而來,也有專業(yè)從事智能家居生產(chǎn)的廠家,各類廠家結(jié)合自家特色,推出的智能家居產(chǎn)品在功能上各有側(cè)重點。專業(yè)智能家居生產(chǎn)廠家對控制功能單一的智能家居產(chǎn)品進行功能組合,把發(fā)展的主要目標放在智能控制系統(tǒng)的研發(fā)上。對傳統(tǒng)家電類企業(yè)在其家電產(chǎn)品中置入通信接口,使其成為網(wǎng)絡(luò)家電,此類智能家居產(chǎn)品的推廣受到家電品牌選擇的限制。網(wǎng)絡(luò)通信類廠家側(cè)重在數(shù)碼產(chǎn)品和信息家電產(chǎn)品中植入某些智能家居控制功能。
2 智能家居的分類
根據(jù)布線方式的不同,智能家居技術(shù)有多種實現(xiàn)方法,最為典型的有集中控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、電力載波技術(shù)。
2.1 集中控制技術(shù)
在采用集中控制技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中,單片機是這個系統(tǒng)的主體,它的工作是信號處理。與之配合工作的典型電路有:報警電路、通信電路、輸入/輸出電路。該系統(tǒng)的布線方式采用了有主從區(qū)別的星型結(jié)構(gòu),處于網(wǎng)絡(luò)中的各回路都必須通過處于控制地位的單片機才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。各回路都要與單片機建立聯(lián)系,使得該系統(tǒng)布線復(fù)雜,系統(tǒng)容量擴展困難。目前,大部分智能家居產(chǎn)品采用的是這種技術(shù)。
2.2 現(xiàn)場總線技術(shù)
在現(xiàn)場總線智能家居系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)拓撲沒有固定的結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的模塊就近接入總線便能實現(xiàn)通信,這使得布線變得簡單方便,容量擴展也容易實現(xiàn)。該系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的模塊提出了較高的要求,它們必須具備雙向通信的能力,互操作性要好,以方便節(jié)點間資源共享和信息交換。目前,選擇雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)的總線系統(tǒng)居多,總線可以為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點提供直流24V的工作電壓。
2.3 電力載波技術(shù)
高頻電力載波智能家居系統(tǒng)的核心技術(shù)是無線技術(shù)。在這種系統(tǒng)中,信息的傳遞是通過高頻信號來實現(xiàn)的。信息發(fā)送端通過發(fā)射器發(fā)出高頻信號,經(jīng)過電力線的傳輸,高頻信號被接收器接收并識別,從而實現(xiàn)了控制功能。為保證信號傳輸?shù)臏蚀_性,每個接收器都有固定的地址碼。信號的傳輸完全可以通過原有的電力線來實現(xiàn),大大節(jié)省了布線成本。
3 智能家居的發(fā)展趨勢
3.1 標準化是智能家居發(fā)展的基礎(chǔ)
國內(nèi)智能家居行業(yè)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了智能家居產(chǎn)品無統(tǒng)一標準?,F(xiàn)階段,國內(nèi)市場典型的標準有:聯(lián)想推出的“閃聯(lián)”、海爾的“e家佳”、中山大學(xué)和聚暉聯(lián)合推出的“廣聯(lián)”。每種標準吸引了數(shù)百家智能家居廠家加入,因為各標準的側(cè)重點不同,仍不能成為智能家居的標準。例如,“廣聯(lián)”側(cè)重于通過數(shù)字電視系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字家庭,“閃聯(lián)”和“e家佳”期望通過家電網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)數(shù)字家庭。
智能家居標準對該行業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的,體現(xiàn)在促進行業(yè)的規(guī)范化和提升發(fā)展速度上。制訂的標準要考慮到新舊系統(tǒng)間的兼容問題和開放性的問題,同時要為產(chǎn)品功能的升級留下足夠的發(fā)展空間。
3.2 “低碳”是智能家居發(fā)展的核心
為滿足“低碳經(jīng)濟”的要求,智能家居越來越注重綠色、節(jié)能和可持續(xù)性發(fā)展,這體現(xiàn)在兩個方面。首先,在智能家居產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中,通過生產(chǎn)過程能耗控制達到節(jié)能目的,同時注重選用對環(huán)境零污染的材料。其次,智能家居通過統(tǒng)籌管理家居生活使人們養(yǎng)成“低碳生活”的習(xí)慣,這也是更為重要的一個方面。比如,在照明系統(tǒng)中,通過紅外傳感器可實現(xiàn)“人來燈亮、人走燈滅”的控制功能,利用亮度傳感器檢測室內(nèi)亮度,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)燈光,起到照明節(jié)能的作用;溫度和濕度傳感器與空調(diào)、地?zé)嵯到y(tǒng)協(xié)同工作,根據(jù)室內(nèi)溫度和濕度檢測結(jié)果協(xié)調(diào)空調(diào)和地?zé)嵯到y(tǒng)的運行,在保證室內(nèi)環(huán)境舒適性的同時,也符合“低碳”的要求;此外,使用節(jié)能插座、選用節(jié)能型的大功率家用電器也是實現(xiàn)“低碳”生活的途徑。
3.3 新技術(shù)是智能家居的發(fā)展動力
中國的3G牌照在2009年正式發(fā)放,這加速了智能家居和3G技術(shù)的融合,和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一起推動智能家居向互聯(lián)一體化的方向發(fā)展。在某廠家推出的針對單戶的智能家居系統(tǒng)中,TCP/IP協(xié)議發(fā)揮了重要作用。該系統(tǒng)中,溫濕度傳感器、亮度傳感器、紅外傳感器、火災(zāi)/煤氣報警器、震動傳感器和玻璃破碎傳感器的檢測信號通過基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心,推動相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出動作。為方便居住者設(shè)定家居模式,設(shè)置了一鍵調(diào)整的功能,借助于3G網(wǎng)絡(luò),通過無線遙控器或手機達到一鍵調(diào)整的目的。ZigBee技術(shù)、藍牙技術(shù)等也為智能家居的發(fā)展提供了更為廣闊的空間。
功能多元化是智能家居的發(fā)展載體:智能家居廠家以家居生活的某一個方面為主要載體,融合更多方面的控制功能,為用戶提供高性價比和有完善售后的智能家居解決方案。較為典型的案例是,圍繞家居智能安防系統(tǒng)這個中心,配備燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)等,讓智能擴展到家居生活的更多方面。再如,在樓宇對講系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,加入可視通信、物業(yè)管理、多媒體控制和信息服務(wù),使小區(qū)管理更加人性化。
智能家居能夠很好的滿足人們對居住環(huán)境安全、舒適、智能的要求,在不斷標準化的前提下,在3G和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下,它的功能日臻完善和成熟,在“數(shù)字生活”的構(gòu)建中將發(fā)揮更加重要的作用。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]物理網(wǎng) 智能家居 應(yīng)用現(xiàn)狀 開發(fā)
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)16-0249-01
傳感器技術(shù)的逐步應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面拓展,外加性能優(yōu)良的傳感器的大力應(yīng)用,使得智能感知有所實現(xiàn)。無論是家居系統(tǒng)產(chǎn)品,還是網(wǎng)絡(luò)概念家居均表明智能家居取得了一定的成效。因此,本文將依托物聯(lián)網(wǎng),重點探討智能家居開發(fā)問題,不斷增強家居功能,達到遠程網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。
一、物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)形成于研究人員在不同領(lǐng)域的探索成果的匯總,研究人員在普適計算機方面開展的探索活動是物聯(lián)網(wǎng)問題的根本原因。各個學(xué)者面向物聯(lián)網(wǎng)給出了不同的定義,其中歐洲項目組認為物聯(lián)網(wǎng)是商業(yè)和信息交流之間的參與者,可促進社會的前進,是可有效互動、和外部環(huán)境發(fā)生交換獲取的信息數(shù)據(jù),免受人為干預(yù),能夠自發(fā)做出某些行為,提供所需服務(wù),可精準展現(xiàn)和作用真實生活的某些事件。但RFID項目組將物聯(lián)網(wǎng)看作形成于標準通信協(xié)議之上,通過具備位移地址對應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)物體組建的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)能夠劃分成不同的層次,其核心技術(shù)為射頻識別以及納米技術(shù)等。
二、智能家居概述
智能家居系統(tǒng)主要包含內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)以及網(wǎng)關(guān)這三個部分。對于內(nèi)網(wǎng)主要是在家電及其余設(shè)施之間建立聯(lián)系,屬于局域網(wǎng),而外網(wǎng)通常為小區(qū)局域網(wǎng),可進行遠距離傳輸。對于網(wǎng)關(guān)主要聯(lián)系內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng),達到外網(wǎng)對內(nèi)網(wǎng)的全面控制。
當下智能家居系統(tǒng)通常具備下述功能:其一,燈光智能控制。參照室內(nèi)光線強度合理調(diào)整照明設(shè)備開光,進而讓室內(nèi)光線處于理想狀態(tài);其二,家電智能控制。圍繞家電實施自動控制,可參照室內(nèi)溫度合理開關(guān)空調(diào);其三,智能安防功能?,F(xiàn)有家庭安防系統(tǒng)具備火警異常情況監(jiān)控功能,如果出現(xiàn)異常,則安防系統(tǒng)便即發(fā)出警示,通過緊急處理將損失減小到最低程度。
另外,也涉及家居設(shè)線系統(tǒng)等內(nèi)容。因在技術(shù)水平與經(jīng)濟成本等內(nèi)容上存在制約,現(xiàn)下并未研制出成熟的家居系統(tǒng),然而借助無線傳感器自身突出的擴展能力,當設(shè)計系統(tǒng)時提前保留擴展接口,即便要增設(shè)設(shè)備或優(yōu)化技術(shù)也無需面向現(xiàn)有系統(tǒng)開展改造調(diào)整活動,只要經(jīng)由FIRMWARE升級,利用節(jié)點擴充便能夠達到系統(tǒng)升級的目的。
三、物聯(lián)網(wǎng)當前的應(yīng)用情況
現(xiàn)階段,對智能家居而言,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一般表現(xiàn)在家庭自動化以及安防系統(tǒng)等內(nèi)容中。家庭自動化主要指代面向傳統(tǒng)家用電器裝設(shè)傳感器,配置執(zhí)行器,轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芗译?,是傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本節(jié)點,同時,利用互聯(lián)網(wǎng)和外部網(wǎng)絡(luò)形成互聯(lián),讓用戶能夠面向家電實施遠程操作。而安防系統(tǒng)主要指代針對住宅設(shè)置傳感器節(jié)點,以此來監(jiān)控火警等異常狀況,如果出現(xiàn)意外,上述節(jié)點便把危險信息傳輸至終端,第一時間警報,進而能夠馬上處理險情,以免進一步擴大。
四、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居開發(fā)
形成于互聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居具體包含居住環(huán)境體會和互動、相關(guān)數(shù)據(jù)傳送以及應(yīng)用服務(wù)層。其中居住環(huán)境體會和互動指代把所有的傳感器構(gòu)建連接,以此來提供贏得居住環(huán)境主要物理信息與居民基本生活狀態(tài)等項目。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸送可實現(xiàn)居住環(huán)境狀態(tài)與居民信息的有效傳輸。而應(yīng)用服務(wù)層可依照收集的數(shù)據(jù)達到自主支配家居設(shè)備這一目的。
(一)整體設(shè)計
1.智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計
家庭智能網(wǎng)關(guān)在智能家居設(shè)計活動中占據(jù)著核心位置,可采集并整合各個網(wǎng)段的信息。從內(nèi)部家居網(wǎng)絡(luò)層面而言,其和ZigBee協(xié)調(diào)器緊密相連,且為住宅信息的基本出口;從外部網(wǎng)絡(luò)層面而言,其和互聯(lián)網(wǎng)緊密相連,它為遠程操作指令連進家庭內(nèi)部網(wǎng)的末尾工序。因內(nèi)部及外部信息均借助家庭智能網(wǎng)關(guān)完成傳輸,由此可知,該設(shè)計可提升智能家居的可靠性和安全性;
2.網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計
形成于物聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)傳輸主要負責(zé)管理每一個住宅設(shè)備自身的網(wǎng)絡(luò)信息傳送,且具備遠距離控制平臺的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。對于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計主要涵蓋家庭智能網(wǎng)關(guān)以及控制中心等多項內(nèi)容,其中傳輸?shù)男畔娬{(diào)控制與數(shù)據(jù)信息,具體存在有線及無線傳輸類型。比較有線及無線傳輸發(fā)現(xiàn),無線傳輸更容易管理,由此可知,無線傳輸將更為常用;
3.感知層設(shè)計
依托ZigBee節(jié)點構(gòu)建形成的ZigBee主要分布在感知層中。其內(nèi)部的傳感器可借助ZigBee節(jié)點把居住環(huán)境信息發(fā)送至智能網(wǎng)關(guān),同時,應(yīng)用層自身的指令信息可借助ZigBee節(jié)點傳達給執(zhí)行設(shè)備,進而完成預(yù)定操作。借助一系列傳輸,達到底層ZigBee節(jié)點的有效連通;
4.應(yīng)用層設(shè)計
應(yīng)用層設(shè)計在智能家居設(shè)計活動中占據(jù)著重要位置,當下的智能家居,其應(yīng)用層設(shè)計以家居安防監(jiān)管、家庭信息規(guī)劃、家庭信息加工和家庭環(huán)境監(jiān)控。
(二)硬件設(shè)計
具體分部如圖-1,形成于物聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居,其硬件設(shè)計一般把節(jié)能看作重點內(nèi)容進行探究。局域網(wǎng)自身的微處理元件及通信設(shè)備選取關(guān)乎智能家居系統(tǒng)實際功耗與具體的傳輸效率,且末端節(jié)點的可靠性及工作效率關(guān)乎著整個系統(tǒng)的穩(wěn)步工作時間與安全性。因此,形成于物聯(lián)網(wǎng)之上的智能家居自身的硬件設(shè)計需重視微處理元件以及通信方式自身的節(jié)能設(shè)計。
結(jié)語:
我國在智能家居中的起步較晚,然而因生活水平的不斷提升,人們在家居環(huán)境方面提出了嚴格的要求,通過國家政策的支撐,智能家居的探索越來越頻繁。一些大企業(yè)更是爭相推廣、大力宣傳智能家居,部分通信商甚至把物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)看作主要發(fā)展方向,這為智能家居的提升與發(fā)展創(chuàng)造了難得的契機。
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作者簡介:
關(guān)鍵詞:智能家居;家庭網(wǎng)絡(luò);標準
一、智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著生活水平的提高,智能家居已經(jīng)步入大眾的視線。根據(jù)第十個五年計劃的總體要求,建設(shè)部要求到2010年全國大中城市中60%的住宅要實現(xiàn)智能化。中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心CNNIC的《第23次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》指出,截止2008年底,中國上網(wǎng)人數(shù),達2.98億人,家庭上網(wǎng)人數(shù)占78.4%。信息產(chǎn)業(yè)部頒布的《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展十一五規(guī)劃及2020年中長期規(guī)劃綱要》指出,基于構(gòu)建先進的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施和推進三網(wǎng)融合的需要,家庭網(wǎng)絡(luò)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進行、家庭網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作是信息產(chǎn)業(yè)十三個重大項目之一。
國內(nèi)各行業(yè)和廠商對智能家居的研究在如火如荼地進行著,智能家居頻繁地出現(xiàn)在各大媒體上,一時間成了人們耳熟能詳?shù)脑~匯。目前關(guān)于智能家居的稱謂很多,諸如:家庭網(wǎng)絡(luò)、電子家庭、數(shù)字家園、家庭自動化、網(wǎng)絡(luò)家居、智能化家庭等幾十種,但它們表達的含義和所要完成的功能各有側(cè)重點。許多行業(yè)和組織也從各自的角度和利益出發(fā),推出了一系列關(guān)于智能家居和家庭網(wǎng)絡(luò)的標準,但市場上并沒有出現(xiàn)占主導(dǎo)地位并被人們廣泛接受的智能家居技術(shù)與產(chǎn)品。
二、智能家居的概念
家庭網(wǎng)絡(luò)是把家庭范疇里的信息設(shè)備、通信設(shè)備、娛樂設(shè)備、家用電器、水電氣暖計量表、照明系統(tǒng)和安全系統(tǒng)連接在一起組成的一種局域網(wǎng),其主要功能是集中控制各種家用電器并接入互聯(lián)網(wǎng),共享網(wǎng)絡(luò)信息資源和享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴展至整幢住宅和整個社區(qū),而成為智能住宅小區(qū)和智能社會的基礎(chǔ)。因此一套完善的智能家居應(yīng)在家庭范圍內(nèi)使家電設(shè)備、電氣設(shè)備、通訊設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化,并運行在統(tǒng)一開放的技術(shù)平臺上,對內(nèi)實現(xiàn)設(shè)備的互連、互通,對外實現(xiàn)基于公眾網(wǎng)絡(luò)的寬帶或窄帶應(yīng)用業(yè)務(wù)。
圖1給出了一個智能家居的完整系統(tǒng)框圖,它主要分成三個部分:公眾網(wǎng)接入實體、智能家居主網(wǎng)關(guān)、用戶終端和家庭網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)關(guān)。其中家庭網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)關(guān)主要實現(xiàn)照明、水電氣暖計量表和簡單家用電器的有線或無線聯(lián)網(wǎng)控制。
三、各行業(yè)對智能家居的理解及局限
1.通信行業(yè)提出的觀點及其發(fā)展狀況。中國通信標準化協(xié)會于2006年制定了“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求”和“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求――家庭網(wǎng)關(guān)”的通信行業(yè)標準。其中主要規(guī)定了基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)定義、家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接、家庭網(wǎng)絡(luò)的功能參考模型等,著重強調(diào)了基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)物理位置是在家庭內(nèi)部,同時突出了家庭網(wǎng)關(guān)在基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)中的重要作用,即將電信網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)和應(yīng)用延伸到家庭范圍內(nèi)。電信行業(yè)對于較高帶寬需求的信息類業(yè)務(wù),如語音、信息、數(shù)據(jù)、多媒體、高質(zhì)量音視頻點播業(yè)務(wù),技術(shù)相當成熟。對于較低帶寬需求的控制類業(yè)務(wù),即家庭內(nèi)部終端的互聯(lián),并沒有給予太多的關(guān)注。
智能家居要實現(xiàn)與公眾網(wǎng)/Internet的連接必然要融入電信網(wǎng)絡(luò),成為公眾網(wǎng)的一個端接點。目前國內(nèi)居民可選擇的上網(wǎng)方式主要有:ADSL、Cable Modem、GPRS/CDMA、56KModem。而國內(nèi)IPv4地址匱乏,居民上網(wǎng)多采用動態(tài)地址分配的方法,這也給智能家居產(chǎn)品的開發(fā)帶來不小的困難,因此一些智能家居產(chǎn)品只選擇采用電話撥號和短信的方式使用戶對家庭內(nèi)部設(shè)備進行簡單的控制。
2.家電和IT行業(yè)提出的觀點及其發(fā)展狀況。家電行業(yè)競爭激烈,為了提高產(chǎn)品競爭力,較早提出了由傳統(tǒng)家電向網(wǎng)絡(luò)家電進軍的概念,將3C:計算機(Computer)、通訊(Communication)和消費類電子產(chǎn)品(Consumer Electrics)進行融合。但在一種設(shè)備上進行所有功能的融合顯然太過復(fù)雜,新的思路是通過預(yù)置統(tǒng)一的標準協(xié)議實現(xiàn)家電以及設(shè)備終端的自動發(fā)現(xiàn)、連接和資源共享。
這方面國內(nèi)具有較大影響的標準化組織有2個:一個是以聯(lián)想、TCL、康佳、海信、長城5家企業(yè)發(fā)起的“信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)”標準工作組(簡稱閃聯(lián)),強調(diào)以PC為核心組建家庭娛樂中心與辦公環(huán)境下不同設(shè)備的有效互聯(lián)。另一個是以海爾、春蘭、中國網(wǎng)通等為代表的“家庭網(wǎng)絡(luò)標準產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟一ITOPHOME(e家佳)”,主要是針對家庭環(huán)境,強調(diào)智能家電、家庭網(wǎng)絡(luò)與以TV為核心的家庭娛樂中心的建設(shè)。
家電和IT行業(yè)推出的智能家居方案到目前為止并沒有得到普及,分析其原因主要有三點:第一,這些方案主要位于家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,對公眾網(wǎng)接入實體和家庭控制子網(wǎng)的考慮較少,主要實現(xiàn)家庭內(nèi)部的計算機和大型家電的聯(lián)網(wǎng)控制。第二,各家電和PC廠商提出的整套數(shù)字家庭生活雖然很美好,但相互之間的產(chǎn)品基本不兼容,往往要求消費者淘汰原有的家電產(chǎn)品(部分可加裝聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)。第三,產(chǎn)品價格過高和產(chǎn)品選擇有限。含智能家居功能的家電產(chǎn)品可供選擇的產(chǎn)品種類比較少而且單個產(chǎn)品的知名度、性能和質(zhì)量上和國際知名品牌比缺乏競爭力,很難得到高端消費者的青睞而低端消費者則更關(guān)注產(chǎn)品的價格。
3.安防、裝修行業(yè)的觀點及其發(fā)展狀況。國外在智能建筑方面的技術(shù)發(fā)展較為成熟,其中主流的技術(shù)包括X10,EIB、CeBUS,LonWorks等。這些低速的通訊鏈路主要用于大型建筑、智能樓宇以及高檔住宅,雖然也可以用于普通住宅,實現(xiàn)照明、水電氣暖計量表和簡單家用電器的聯(lián)網(wǎng),但通常成本較高,針對國內(nèi)家庭用戶的支持比較有限,對公眾網(wǎng)接入以及高速家電產(chǎn)品的支持較差。目前還普遍流行智能化小區(qū)的概念,這類小區(qū)往往以家庭網(wǎng)絡(luò)為依托,在小區(qū)內(nèi)實現(xiàn)多種信息服務(wù),主要有:小區(qū)的水電氣暖計量表集中抄表;家庭安防系統(tǒng)直接與小區(qū)保安室或公安局聯(lián)網(wǎng);與小區(qū)服務(wù)和社區(qū)醫(yī)療服務(wù)機構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)。如何將這些服務(wù)融入現(xiàn)有的技術(shù)范疇也是智能家居應(yīng)該考慮的問題。
四、智能家居的發(fā)展契機
確立統(tǒng)一有效的技術(shù)標準是智能家居行業(yè)當前最迫切的需求。家庭網(wǎng)絡(luò)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作要重點掌握家庭網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),形成一批專利,實現(xiàn)技術(shù)專利向技術(shù)標準的轉(zhuǎn)化,在家庭網(wǎng)絡(luò)國際標準中占據(jù)重要地位。建立一套能被各廠商普遍采用并真正取得成功的標準并非易事,必須由政府指令、各產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、國際標準機構(gòu)、重要廠商等多方面力量的綜合作用,采用普遍深入而節(jié)約成本的推廣方式,才有可能被廣泛認同和推廣,最終實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),進一步降低產(chǎn)品的價格,促進智能家居產(chǎn)品得到進一步的推廣,也使整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進入良性循環(huán)。對標準是否取得成功必須通過市場而不是政府認定來檢驗,通常都是先有產(chǎn)業(yè)制造和市場應(yīng)用,后有標準的確立。目前已有的幾個技術(shù)標準各有側(cè)重點,互不兼容,在內(nèi)容上、規(guī)模上和數(shù)量上都沒有達到被廣泛接受這個目標。同時長期多個標準并存,很可能會對產(chǎn)業(yè)造成一定的損傷,導(dǎo)致不必要的重復(fù)投資。
智能家居接入公用網(wǎng)是智能家居產(chǎn)品的最基本功能。智能家居產(chǎn)品生產(chǎn)廠商處于產(chǎn)業(yè)的核心地位,因此有必要與通信行業(yè)保持緊密的關(guān)系,使用戶不僅僅通過電話撥號和語音提示或者是手機短信息的方式控制智能家居設(shè)備,更可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問和控制智能家居設(shè)備。隨著移動上網(wǎng)、3G業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展,用手機控制家居設(shè)備甚至進行視頻監(jiān)控已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢。由于IPv4資源的短缺形勢越來越嚴峻,IPv4地址數(shù)的增長速度已經(jīng)連續(xù)兩年落后于中國網(wǎng)民的增長速度,普通用戶難以申請到固定IPv4地址。在IPv6還未得到普及的情況下,智能家居生產(chǎn)廠商有必要為用戶提供免費的動態(tài)域名解析服務(wù)(DDNS),使智能家居產(chǎn)品支持普通電話線、ISDN、xDSL、有線電視網(wǎng)絡(luò)、雙絞線到戶的寬帶網(wǎng)和其它任何能夠提供互聯(lián)網(wǎng)真實IP的接入服務(wù)線路,而無論連接獲得的IP屬于動態(tài)還是靜態(tài)。最終,用戶只需要輸入互聯(lián)網(wǎng)的URL地址就可以打開自己家的家庭網(wǎng)關(guān)的主頁面,實現(xiàn)對智能家居設(shè)備的遠程訪問和控制。由于IPv6技術(shù)是大勢所趨,所以基于IPv6技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡(luò)的研究也將成為未來研究的熱點。
各智能家居產(chǎn)品生產(chǎn)廠商在產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的協(xié)調(diào)下,應(yīng)進行深入溝通,盡可能地開放自己的技術(shù)標準,并對產(chǎn)品的相互兼容進行技術(shù)交流與合作。同時加強與IT廠商的合作,在PC產(chǎn)品的價格較為低廉的情況下,采用x86架構(gòu)的通用處理器作為智能家居的核心――家庭網(wǎng)關(guān)的硬件平臺,安裝主流的操作系統(tǒng),并在此之上開發(fā)智能家居的軟件和硬件設(shè)備,甚至可以在安裝接口設(shè)備和智能家居軟件的基礎(chǔ)上直接利用家中已有的PC作為家庭網(wǎng)關(guān)。這樣可以大大提高產(chǎn)品的通用性,降低軟件開發(fā)的難度和廠商在硬件設(shè)計上的投入,最終降低產(chǎn)品的售價。
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和深入廣大普通百姓的日常生活,人們對于家居生活的智能化控制提出了越來越高的要求,也涌現(xiàn)了不同技術(shù)下的智能家居控制系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計;而在這其中,移動終端的智能家居遠程控制能夠較好的滿足大眾的需求,也成為了許多探究者研究的重要課題。在這樣的形式背景下,對智能家居遠程控制進行一番深入的探究有著十分重要的社會意義和應(yīng)用價值。因此,本文就當下常見的移動設(shè)備的Android操作系統(tǒng)下的智能家居遠程控制這一問題,詳細闡述其技術(shù)特點、軟硬件組成以及設(shè)計開發(fā)等內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】Android平臺 遠程控制系統(tǒng) 智能家居功能 模塊設(shè)計與實現(xiàn)
智能家居的遠程控制,指的是通過一系列的信息化技術(shù)構(gòu)建智能化的、住宅為主體的家居生活。智能家居生活具有便捷、高效、實時控制以及舒適性等基本特點。對于生活節(jié)奏、工作強度越來越大的大眾群體而言,有著不可替代的重要性。而如何才能有效的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動控制等技術(shù)成功的應(yīng)用到家居生活的遠程控制中去,如何才能夠?qū)崿F(xiàn)移動設(shè)備終端的遠程控制、如何才能夠構(gòu)架高效的移動平臺讓大眾群體享受到智能家居遠程控制的便捷等一系列問題都是我們在發(fā)展過程中亟待解決的內(nèi)容。基于這樣的發(fā)展現(xiàn)狀和研究背景,本文基于Android 的智能家居遠程控制系統(tǒng)從Android平臺及相關(guān)技術(shù)概述、遠程控制系統(tǒng)總體構(gòu)建以及智能家居功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)等方面展開一番論述和剖析。
1 Android平臺及相關(guān)技術(shù)概述
1.1 Android平臺
基于Android的智能家居主要依托于Android平臺,在Android平臺的移動客戶端,如智能手機、平板電腦等,采用了整合的策略思想,包括底層Linux操作系統(tǒng)、中間層的中間件和上層的Java應(yīng)用程序。通過這些應(yīng)用程序,我們可以實現(xiàn)在遠程控制系統(tǒng)中需要使用的功能。Android平臺主要有可替換的應(yīng)用程序框架支持組件、優(yōu)化的圖形庫、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲、多媒體支持的多種格式以及豐富的開發(fā)環(huán)境。這一系列的內(nèi)容整合在一起支撐著Android平臺能夠高效的實現(xiàn)各種智能家居的遠程控制功能,是智能家居遠程控制系統(tǒng)中十分重要的組成部分。
1.2 Android系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用
Android平臺是一種建立在Linux和開放源代碼上的的操作系統(tǒng),因此其開發(fā)與設(shè)計工作同時也涉及到了一系列相關(guān)的技術(shù)。其中,有對實現(xiàn)智能家居集中控制和管理的自動控制技術(shù)、也有實現(xiàn)遠程監(jiān)控和實時動態(tài)更新的通訊技術(shù)、提供報警、安全預(yù)防的安全防范技術(shù)等等。這些技術(shù)的成功整合,通過Android平動在一起,應(yīng)用在基于Android的家居生活的遠程控制中,成功的實現(xiàn)了智能化和自動化。由此可見,Android平臺以及相關(guān)的技術(shù),是保證智能家居遠程控制的重要載體。
2 遠程控制系統(tǒng)總體構(gòu)建
智能家居的遠程控制是基于家居生活的需求,結(jié)合通訊技術(shù)、android技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),然后實現(xiàn)對家居設(shè)備的遠程操作。以一般性的功能需求(實時監(jiān)控、采集、處理、分析與控制)為例;智能家居的遠程控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)從上到下為:即時的通訊軟件或應(yīng)用程序、移動終端設(shè)備(手機、平板、電腦等);家庭服務(wù)器、家居設(shè)備。主體構(gòu)架下,我們需要實現(xiàn)各個功能模塊,那么需要系統(tǒng)有足夠的軟硬件支持,以房間燈光的開關(guān)為例,所需要的支持硬件有:紅外探測器、開關(guān)、紅外轉(zhuǎn)發(fā)器、保護裝置等;而系統(tǒng)的軟件基于客戶端/服務(wù)器的結(jié)構(gòu),可以有效的實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析與管理。系統(tǒng)可以通過用戶界面對服務(wù)器發(fā)出指令,得到相應(yīng)的響應(yīng)后,服務(wù)器便可以根據(jù)相應(yīng)對家居設(shè)備實現(xiàn)相應(yīng)的指令操作,從而實現(xiàn)整個子功能模塊的遠程操作與控制,讓智能家居的遠程控制更為的快速、有效。
3 智能家居功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
基于android平臺的遠程控制系統(tǒng)的構(gòu)建下,能夠有效的實現(xiàn)智能家居功能模塊的設(shè)計與開發(fā),智能家居的功能模塊,需要通過客戶端的指令,網(wǎng)管對接受到的指令進行處理與分析,然后將結(jié)果通過協(xié)同其傳輸?shù)綗o線節(jié)點,最后實現(xiàn)對所需家居設(shè)備的調(diào)控。在android平臺的客戶終端,受限于android平臺無法直接遠程訪問數(shù)據(jù)庫,因此,為了實現(xiàn)快速、高效的指令傳達,可以采用Servlet技術(shù)、基于SOAP的Web服務(wù)遠程方法以及基于REST風(fēng)格的Web服務(wù)等技術(shù)方法來與數(shù)據(jù)庫進行交互;而在移動客戶端的功能模塊主要由各個控件、綁定IP與端口、建立有效連接、數(shù)據(jù)通道等組成;在通訊模塊上,我們主要根據(jù)家居設(shè)備中的控制類設(shè)備以及查詢類設(shè)備功能進行模塊的開發(fā)與設(shè)計,其中,控制類的功能主要是通過Socket通信來實現(xiàn)與網(wǎng)管的交互,而查詢類的功能則主要基于HTTP協(xié)議。然后從移動終端、服務(wù)器端對傳遞指令的處理、控制端的指令完成形成一個完整的功能實現(xiàn),從而保證智能家居各個功能模塊的有效運行。
4 結(jié)語
Android的智能家居h程控制,在實現(xiàn)的過程中,我們需要基于功能需求,依托相應(yīng)的軟、硬件,構(gòu)建完善的遠程控制系統(tǒng),從而設(shè)計、開發(fā)出更為高效的智能家居遠程控制方案,給家居生活的智能化提供更多選擇的可能性。
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