物联网技术在智能家居中的应用研究

张琪

（云浮市中等专业学校，广东云浮，527300）

随着国内经济水平的提高和先进科技的迅猛发展，我国的各行各业都取得了很大的发展，智能家居方面也不例外。但是，由于智能家居相对而言算是新兴事物，所以各种方面也不太完善，很多智能家居的功能还存在于概念中，无法有效应用于居民日常使用中去。再加上我国人民对智能家居的认识比较浅显，致使智能家居这一新鲜事物至今仍未在我国普及。本文通过对物联网关键技术及智能家居的技术需求做出分析，并具体描述物联网技术在智能家居中的应用，旨在促进我国智能家居的进一步完善。

1 物联网关键技术分析

1.1 物联网基本框架分析

从物联网的系统角度上来看，主要由感知层、传输层以及应用层三块组成，图1显示的是物联网框架图。

图1 物联网框架图

感知层是物联网技术的始端，这个层面的设备都具备一定的感知功能，有效将物理世界与信息世界连接起来。感知层将网络通信技术、网关技术、信息处理技术等融为一体，感知用户的需求所在，并在承载网络的交互和接入之下为物联网技术实现打下基础。

传输层也叫作网络层，它是以卫星网、互联网、广电网等交汇所形成的，其主要作用在于将感知层所捕获到的信息传输给后续的应用层，由于传输层涉及到的组网技术繁多，因此面对不同的环境都能够保持强大的协调感知能力。

应用层主要是为了使得物联网能够稳定安全的运行下去，其运用到的算法繁多，且还需要一个强大的软件系统用于支持，进而实现物物相连的用户解决方案。

1.2 物联网关键技术

数据融合的JDL（Joint director of Laboratories）模型能够促进物联网迅速、准确的获取到物理世界信息。此模型在设计的过程中较为复杂，但由于其有效融合了预处理级、态势评估级、影响评估级、目标评估级、过程优先级等五个处理级别，因此具有良好的物理信息捕捉效果，面对不同的应用需求几乎都能够解决。

数据融合的I/O模型较JDL相比在输入输出时分别对应特征、数据、目标三类，其中特征、数据相比较目标在输出类型对应的信息、数据融合过程的处理级别有所不同，前者是Level 0，后者为Level 1。

2 智能家居系统的技术需求

智能家居系统的实现在需求上包含三块，分别为传感器技术、网络传输技术、信息处理技术。

传感技术的功能在于感知设备发出的信息，且面对不同的设备所采用的传感器类型也存在差异，但建立在传感器的物理原理上基本都是由转换装置和敏感元件两部分组成。敏感元件用于捕获测量中受到影响的信息，然后将其传递给转换装置以电信号呈现出来。

网络传输技术在智能家居系统的应用又分为有线传输技术、无线传输技术。其中有线传输技术的优势在于稳定可靠，且拥有较低的功耗，目前最为常见的有LonWorks总线技术、X-10电力载波技术。其中基于我国电网的基本特点X-10电力载波技术反应不够灵敏，因此在外界因素的作用之下容易受到干扰，因此就我国而言应用不够广泛。无线传输技术是未来智能家居网络传输技术的趋势所在，除了最为常见的WLAN技术之外，还包含IrDA技术、ZigBee、蓝牙等等。

智能家居的特点在于“智能”，因此智能家居系统的设计上要充分体现出以人为本的理念，通过信息处理技术对房屋主人行为、想法做出一定的预测，将房屋环境以及房屋内日常活动都能够实现智能化。

3 物联网技术在智能家居中的应用

在物联网技术之下智能家居诸多功能得以实现，主要可以分为感知层面、网络层面、应用层面三块，三者之间互相配合以此体现家居的智能化。图2显示的是智能家居物联网系统图。

图2 智能家居物联网系统图

3.1 物联网技术在智能家居感知层面的应用

物联网技术在智能家居感知层面的应用主要依赖于RFID、传感器等感知技术手段，在相关设备作用之下智能家居中的系统设备能够有效捕捉到数据信息，而物联网强大的感知功能也使得各个系统智能化特征越来越明显。众所周知，温湿度传感器在智能家居中的应用力度是比较大的，比如在人们居住的房屋空调中就含有温湿度传感器，这些温湿度传感器具有探测功能。但是传统的温湿度传感器并不能比较好的对室内的每一个角落的温湿度进行测量，这种情况下，使用物联网技术就可以提升温湿度传感器的使用性能，使得温湿度传感器能够在室内使用的更加高效，能够准确的测量出室内的温湿度情况，而且还可以根据设定的温湿度要求，利用M2M物联网技术实现对空调的调控。另外，在无线温湿传感器技术下还可以对室外的温度进行测量，使得人们在不出门的时候就可以熟知外界的天气，从而做好出门准备。

3.2 物联网技术在智能家居网络层面的应用

在物联网技术的应用之下，智能家居网络层面上体现在通信网络和互联网之间的融合，对于整个智能家居系统而言涉及需处理的信息是非常庞大的，而物联网技术也可以使得信息数据处理更加智能化。从智能家居的处理系统上来看，主要包含云计算平台、物联网管理中心等等，而为了能够在网络处理功能上更加强大，如何确保数据传输过程中的准确性以及可靠性是需要重点研究的方面。从物联网技术在智能家居网络层面的实际应用上来看，房屋主人不需要在家即可通过远程监控对房屋内部的情况进行实时了解。此外，在智能家电方面同样也能够涉及，例如房屋主人在回家前即可远程操控热水器的开关，不在家也可以了解冰箱储存柜的物品情况以此做出备货。上述这些功能都属于智能家居的网络层面，并且和物联网技术有着极大的关联性。

3.3 物联网技术在智能家居系统应用层面的应用

智能家居融入物联网技术的主要目的在于增加房屋主人的便捷性，需要的是能够对实际生活起到作用，因此物联网技术在智能家居系统应用层面的重要性不言而喻。例如物联网可以通过应用层使得传统家居有效融合信息技术，实现家庭安防应用，其中红外线智能防护较为常见。红外线智能防护主要就是用来预防家庭的非法侵入，保障家庭的安全。安全防护系统可以在家庭受到外界侵害时发出警报，而且当人们在熟睡时也可以利用安全防护系统对房屋内外的环境进行自动监测。其中主要应用的就是物联网技术，物联网技术的应用使得家居中的安全防护系统运行状态变得更好，能够识别各种不良信号和红外线，而且还可以主动的吓退信号。更为重要的就是物联网技术的应用使得安全防护系统安全性能变得更好，对人们的生活有着很大的便利。此外，智能家居在融合物联网技术后还能够实现家庭医疗应用、家庭控制应用、智能电网应用等等。

4 结语

综上所述，物联网技术在智能家居中的应用有着举足轻重的意义。因此，在接下来，需要积极的利用各种物联网技术来充实家居智能设备的应用效率，打造良好的智能家居，使得人们的安全以及生活质量得到有效的保证，全面带动智能家居行业以及物联网行业的可持续发展。