物聯網技術在智能家居中的應用研究

摘要：介紹了智能家居發展的歷史以及目前制約其發展的因素，概括了智能家居的8大子系統及其功能。從智能家居的角度介紹了物聯網技術，并根據物聯網的架構，闡述了物聯網技術在智能家居中的應用，最后提出了其存在的問題及發展方向。
關鍵字：物聯網；智能家居；信息技術；發展方向

0 引言
隨著國民經濟和科學技術的發展，僅僅舒適安全的普通家居已經不能滿足人們的期望。在當今這個電氣技術、自動化技術、網絡通訊技術被廣泛應用的世紀，人們期望的是一個具有能動智慧的家庭環境，于是，智能家居(smart home)應運而生。1984年，美國聯合科技首次將智能家居的概念應用于美國康乃狄克州哈特佛市的一座建筑，從此，全世界爭相建造智能家居的序幕便被拉開。目前，發達國家的智能家居已經獲得長足發展，如美國的x-10、CEBus和Lonwork，日本的HBS，歐洲的EIB和EHS，都在國際上比較有影響。國內的智能家居借助國外的智能家居技術也相繼出現了北京博泰克的ehouse智能家居系統、上海奧卓電子的“智居時代”、天津瑞朗的專業X-10智能家居系統。雖然我國的智能家居經過了多年的發展，但是依然沒有普及，這主要有以下幾個原因：
第一，盡管目前國內以電信為首的中國通信標準化協會(CCSA)、以聯想為首的國內閃聯信息設備資源共享協同服務(IGRS)和以海爾為首的e家佳等組織都各自提出了符合中國國情的智能家居協議標準，但是，行業內一直都沒有很好的遵循過。由于產品通訊協議不統一，各廠商都按照不同的接口標準和協議進行生產，所以產品之間還不能實現互聯、互通和互操作，各子系統之間的信息也不能交換，這些都使得很多家庭服務成為海市蜃樓。
第二，智能家居產業在國內已經發展了10個年頭，智能家居產品市場還主要集中在兩個方面：安防報警和智能控制，產品種類有限。智能家居系統相關產品的研發多采用高新科技，更新換代快，風險較大，很多企業不愿意也沒有足夠的資金投入研發。
第三是市場接受程度低。目前，大多數的普通居民還認識不到智能家居的便利，在對智能家居關注的人群中，比較關注的也只是一些與自己日常生活切身相關的安防、物業、家居服務等功能，而對一些超前的控制功能，如信息家電等感覺太遙遠。此外，新技術的不成熟，問題多以及成本較高，也讓一般客戶望而卻步。
第四，智能家居系統在未來是一個多行業合作的平臺，而目前我國的社會化合作體系還不夠健全，各行業之間基于傳統的經營理念和巨大的市場競爭壓力，都想在自己的行業甚至別的相關行業搶占先機，擴大自己的市場份額而不愿公開自己的產品接口技術和相關的協議。除此之外，和智能家居相關的產業發展緩慢，產業鏈不完善，也是跨行業合作困難的一個原因。

1 智能家居系統
智能家居是以住宅為平臺，利用先進的計算機技術、網絡通訊技術和綜合布線技術，將與家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，并將與家庭生活有關的設備進行集成，以構建高效、舒適、安全的生活環境。除了提供舒適、安全、高品位的家庭生活空間外，智能家居還可將家居生活由原來被動靜止的結構轉變為具有能動智慧的工具，從而提供全方位的信息交換功能。事實上，智能家居系統是用于實現家居智能功能的設施，圖1所示是一個智能家居系統功能示意圖。

圖1所示的智能家居系統主要包括8個子系統。其中，智能照明控制系統可以實現燈光照明的多樣控制、遠程控制以及聯動控制。其優越性：一是具有良好的節能效果，二是可延長光源壽命，三是可改善生活環境，四是可實現多種照明效果以及場景燈光控制。
智能安防系統可以實時監控非法闖入、火災、煤氣泄漏、緊急呼救的發生。—旦發生警情，系統可以向預設的電話或者110報警，同時啟動本地的聲光報警，并使相關電器進入應急聯動狀態；如果是非法入侵，還可以通過視頻保留證據，最大程度地保護住戶的生命財產安全。
家庭環境控制子系統可以集中控制家里的空調、采暖、熱水供應以及水處理，實現環境的自動控制，提供一個舒適的生活環境。
背景音樂子系統就是在任何一間房子里，包括客廳、臥室、廚房以及衛生間，均可布上音樂線，通過1個或多個音源，使每個房間都可以聽到美妙的背景音樂。
家庭娛樂子系統可以集游戲、家庭影院、家庭KTV為一體，讓用戶足不出戶就可以在家里體驗全方位的家庭娛樂。
家庭能量管理子系統主要就是實現電表、水表、燃氣表的三表抄送，免去工作人員上門抄表的麻煩，同時，用戶也可以實時監測家中水電燃氣的使用情況。
家庭信息處理子系統主要提供家庭信息服務，如接受小區信息、管理家庭信息以及和物業管理公司的聯系。
家庭網絡子系統可將個人電腦、家用電器、三表、照明等安全防范系統與廣域網相連接，從而實現智能家居的遠程控制，讓用戶隨時隨地都可以通過網絡智能控制家中的智能化設備。