5G时代智能家居发展研究

摘 要：随着大数据的迅速普及和人工智能的研发生产，在很大程度上改变了人们原有的生活习惯和消费习惯，传统的家居已经不能够满足人们对物质的实际需求。本文立足于5G时代，针对智能家居与传统家居的比较和智能家居在现阶段的发展形势展开讨论，希望5G时代下智能家居能够迎来新的发展契机。

关键词：5G时代;智能家居;发展研究

引言：

智能家居与4G网络技术相结合在一定程度上改善了人们的生活习惯，但是在使用过程中问题的频繁出现带给了用户很不好的体验，各方面的性能研发还需要进一步地完善。5G时代的网络技术对4G网络做出了补充和发展，极大地提升了智能家居的性能和用户生活质量。

一、5G时代对智能家居的影响

（一）优化用户体验

在用户大规模使用4G的时候，尤其是将4G网应用在智能家居方面，往往会出现信息的延迟或者是画面的卡顿的问题，严重影响了用户的体验。5G信息技术的蓬勃发展，革新了网络数据的传播速率，使其大大加快，流畅性得到了充分的保证。另外，用5G作为智能家居的技术基础，实现了家居之间的连携，共同组成了智能家居的集成系统，大幅度提升了智能家居的信息传播速度和响应频率。例如，用户在进行视频通话或者是进行监控浏览的过程中，能够有效保证视频双方的接收同步，监控画面浏览得实时，不会出现因为网速问题而导致卡顿现象的发生。智能家居的产品在接收到主人的指令时，会快速做出响应，符合主人的主观意愿，及时完成任务。因此，5G信息技术的使用大幅度的提升了用户的体验，也收获了优质的口碑，为后续的发展和普及做好了消费群众的基础。

（二）数据交换便捷

5G信息技术自身就具备着传播速率高和容量大的特点，可以有效解决集成家居之间的互动[1]。设备之间可以實现无线互联，数据信息的传送不会受到时间和数量的限制。住宅的主人可以完全操控智能家居的设备，并可以将信息以最快的速度转化为数据进行设备之间的交换。

二、5G时代下智能家居的发展

（一）智能家居设备技术方面

1、智能家居的核心技术-Zigbee技术

智能家居以住宅为主体，利用综合布线、网络通信、智能家居的系统方案设计安全防范和自动控制以及音视频等多种子类技术搭建，形成高效的住宅设施和家庭日常事务的管理系统。而在5G下得到发展契机的Zigbee技术作为一种近距离、低难度、低消耗、高效率的无线通信技术应用家居的自动控制和远程控制领域，对于提升家居的安全性、便利性和艺术性、节能环保等多方面具有重要的积极意义。

该技术的优势主要体现在以下几个方面：首先，安装简单，在家居生活中，只需要把普通的开关和插座替换成Zigbee智能开关和插座，在不打扰到主人日常生活的位置安装无线安防、智能红外线、电动窗帘和无线摄像头等多样化的生活设备就可以实现智能家居系统的构建安装，无须费时费力的为了布置线路而进行屋内的翻修。其次，易于维护，因为不需要铺设复杂的网络线路，因此在此技术下的智能家居系统的定期维护很容易实现，无须诸如墙面破坏等工作就可以完成设备的维护。再次，能够实现无线短距离通信传输，该技术可以实现自动组网，不用主控机器和外围设备之间进行手动对码的操作，对智能家居系统的调试起到了极大程度的简化。最后，该技术具有双向通讯的功能，可以使安防报警系统等需要方向通讯的模块通过无线接入到家居系统，不再受到线路布置的制约。

2、智能设备的性能得到提高

（1）支持超高清电视

5G信息网络的传播速率高达10GB/s，而用户的体验速率一般维持在1`2GB/s，这就象征着用户想要下载一部电影，如果用5G的话仅仅需要几秒钟的时间，不用再像之前的数据一样要耐心地等待。在信息技术快速发展的同时，也带动了电子设备厂家出厂产品的变革与发展。国内权威品牌如索尼、夏普等电视厂商陆续向流通市场中推出8K超高清分辨率的电视，但是只能依靠5G数据播放超高清的影像。由此可见，5G将成为支持超高清视频播放的关键性技术，在很大程度上能够推动视频相关产业链的革命。

（2）节能环保

5G时代下的智能家居采用云计算和智能家居设备的硬件连携的终端模式，利用家电的设备收集数据再传输到云端，云计算对所传输而来的数据进行细致的分析，再由家电设备提供符合用户意愿的服务。采用云计算+智能家居的通信模式具有实时和双向的特性。比如采用这种终端模式的空调可以根据人们活动或者休息时的体温，结合室内环境进行自动化的温度调节，可以使用户总是处于一个舒适的环境下，缓解疲劳，放松压力，而且不用因为长时间的保持空调的高效率运转，对电能起到了一定的节约，用户不用担心电费过高和电能浪费，符合了5G时代下智能家居节能减排，持续发展的环保理念。

（二）智能家居应用方面

1、家电的更新升级

5G技术在家居中的运用，使得传统的家居设备智能化，极大地改善了人们的生活方式和生活质量，同时也推动着家居家电的升级优化[2]。

（1）灯光系统

在5G的智能技术支持下，灯光系统逐渐智能化，如主人回家时，可以让客厅和餐厅的灯亮起;如果家里有客人来访，可以将全部的灯亮起。

（2）温控环境系统

对空调的控制可以选择红外线转发器，也可以选择相对应的空调面板。可以配合温湿度探测器进行联合使用，实现对室内温度的自动化调节。在这个系统的使用下与传统的空调相比更加舒适化、合理化。

（3）窗帘控制系统

窗帘控制系统主要由电动窗帘轨道和电机以及控制器三部分组成，实现窗帘自动化要全面拆换旧的窗帘模式，搭建电动窗帘轨道，安装完毕之后可以通过控制进行窗帘的自动开关。

（4）门窗系统

用户可以通过在门窗上安装开门器和开窗器，进行远程控制，也可以与空气质量检测仪进行联动，当室内空间氧气含量较低、二氧化碳较高时，可以根据内外环境，在适宜的情况下实现自动开关，促进空气的流动。

（5）燃气安全系统

5G技术还可以实现煤气阀门的自动化控制，通过燃气探测器和机械手的配合，在室内发生燃气泄漏现象，会自动阻截阀门开关并进行鸣笛警示，来最大程度地保证室内安全。

2、智能机器人的开发和利用

5G信息技术的广泛使用促进了AI智能的发展，衍生出机器人服务。在技术加持下的智能机器人可以与人类进行语言的交流和沟通[3]。例如，商场中可以自动测量体温的机器人、银行中可以办理业务的机器人、游乐场里的“威震天”等在给人们进行业务处理同时又带来了更多的欢乐。

随着AI智能、大数据的5G信息技术支撑下，百度企业为将智能音箱作为构建IOT生态的重要切入点，使得百度取得了智能音箱领域的领先地位。2018年3月6日建立正式成立智能生活事业群组，主要产品围绕人工智能硬件产品而打造的“小度”品牌。小度电话大全集成了百度地图所有的PUI，可以在小度搭载设备上发现附近的商家、银行和医院。“小度小度，帮我定位离我最近的一家火锅”，人工智能技术的组合运用，就能为我们带来和创造出科幻般的生活。另外，小度音箱有很好的交互体验，有三种基本模式：儿童、标准与极客模式。儿童模式下，小度贴合儿童习惯，回答简化、生动，语音充满童趣。标准模式类似百度百科的简化，为我们提供所需要的信息。传统语音交流总存在一问一答的限制，AI技术进行语义理解给再相应回答，而小度在极客模式下用户可以在发问之后8s内，不说换起词便可继续聊天，有效打破了传统语音交流的限制。

（三）智能家居有待提升方面

1、扩大用户体验范围

现阶段，智能家居产品的价位让很多想要体验的用户望而却步，而集成的产品系统的价格更是让人不敢染指。因此在智能家居的后续发展过程中应该适当的降低迭代成本和产品的普及程度，尽量满足单个智能家居产品可以深入寻常百姓家，让人们体验到智能家居的优势，进而逐渐形成智能家居体系。

2、保护用户隐私安全

智能家居其实和个人使用的智能手机一样，都涉及到了大量的个人隐私数据。但是手机可以进行用户人为的操作，但是智能家居系统的设定在出厂的时候就已经设置完毕，很大概率不能通过个人的修改来改变产品的工作模式。这就给了居心不良的人员有机可乘，这些人可以利用家居和局域网的漏洞侵入到住宅私人的监控中，用户的个人隐私泄漏，无法得到有效地保护。

结语：综上所述，5G的信息技术的问世，助推着智能家居领域的变革和发展，带动市场相关领域产品的新一轮更新换代，更加满足人们对物质生活的新需求。而且在智能家居的后期研發中，会更加重视扩大用户的体验范围和保护用户的隐私安全，加强智能家居领域方面的安全管理，促进全面发展。

参考文献：

[1]张彬，朱爽，黄欣，后嘉龙，赵冬婷.基于5G技术的智能家居应用发展探析[J].中国新通信，2020，（23）：97-98.

[2]陈斌.基于5G技术的物联网应用分析[J].长江信息通信，2021，（04）：198.

[3]王嘉贤，曹三省.5G时代智能家居的发展[J].科技传播，2021，13（04）：142.

作者简介：

张晓玲（1973.05-），女，满，辽宁省鞍山，吉林大学，本科，中移铁通鞍山分公司，工程师，研究方向：通信技术。