物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論論文

1、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論論文 （2015 2016 第一學(xué)期） 論 文 題 目： 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用之智能家居 專 業(yè)（班 級(jí)）： 姓 名（學(xué) 號(hào)）： 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用之智能家居一、智能家居的內(nèi)涵智能家居概念的起源很早：20世紀(jì)80年代初，隨著大量采用電子技術(shù)的家用電器面市，住宅電子化開(kāi)始實(shí)現(xiàn)；80年代中期，將家用電器、通信設(shè)備與安全防范設(shè)備各自獨(dú)立的功能綜合為一體，又形成了住宅自動(dòng)化概念；至80年代末，由于通信與信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了通過(guò)總線技術(shù)對(duì)住宅中各種通信、家電、安防設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控與管理的商用系統(tǒng)，這在美國(guó)被稱為Smart Home，也就是現(xiàn)在智能家居的原型。智能家居在WiKi百科中定義如下：以住宅為

2、平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。進(jìn)入21世紀(jì)后，智能家居的發(fā)展更是多樣化，技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式也更加豐富。總體而言，智能家居發(fā)展大致經(jīng)歷了4代。第一代主要是基于同軸線、兩芯線進(jìn)行家庭組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)燈光、窗簾控制和少量安防等功能。第二代主要基于RS-485線、部分基于IP技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)可視對(duì)講、安防等功能。第三代實(shí)現(xiàn)了家庭智能控制的集中化，控制主機(jī)產(chǎn)生，業(yè)務(wù)包括安防、控制、計(jì)量等業(yè)務(wù)。第四代基于全I(xiàn)P技術(shù)，末端設(shè)備基于zigbee等技術(shù)，智能家居業(yè)務(wù)提供采用“云”技術(shù)，并可根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)定制化、個(gè)性化。目前智能家居

3、大多屬于第三代產(chǎn)品，而美國(guó)已經(jīng)對(duì)第四代智能家居進(jìn)行了初步的探索，并已有相應(yīng)產(chǎn)品。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域，被認(rèn)為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后最重大的科技創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為智能家居引入了新的概念及發(fā)展空間，智能家居可以被看作是物聯(lián)網(wǎng)的一種重要應(yīng)用?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能家居，表現(xiàn)為利用信息傳感設(shè)備（同居住環(huán)境中的各種物品松耦合或緊耦合）將家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，并與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行監(jiān)控、管理信息交

4、換和通訊，實(shí)現(xiàn)家居智能化。其包括：智能家居（中央）控制管理系統(tǒng)、終端（家居傳感器終端、控制器）、家庭網(wǎng)絡(luò)、外聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、信息中心等。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀就當(dāng)今智能家居市場(chǎng)而言，系統(tǒng)種類主要有基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)、基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)和基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)三大類。2.1 基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)由于樓宇保安對(duì)講系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化成熟，并使單純的樓宇對(duì)講系統(tǒng)向家庭自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)渡，產(chǎn)品基于樓宇對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳輸系統(tǒng))，在各戶室內(nèi)分機(jī)增添功能終端設(shè)備(防盜、防火、照明、家用電器等)，通過(guò)與房地產(chǎn)企業(yè)之間的合作進(jìn)行銷售。國(guó)內(nèi)有實(shí)力的對(duì)講廠家，都致力于智能家居系統(tǒng)應(yīng)用

5、及推廣，如：冠林推出的AH8000數(shù)字家居系統(tǒng)。AH8000系統(tǒng)室內(nèi)終端是集成可視對(duì)講功能、安防功能、門(mén)禁功能、信息功能、多媒體功能、電器控制功能、IP電話功能為一體的網(wǎng)絡(luò)控制產(chǎn)品;采用最先進(jìn)的數(shù)字通訊技術(shù)，對(duì)住宅內(nèi)的照明，火災(zāi)，安防，煤氣感應(yīng)，遠(yuǎn)程抄表，數(shù)碼家電等器具進(jìn)行集中控制;同時(shí)可通過(guò)因特網(wǎng)用電腦，電話，手機(jī)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。該產(chǎn)品已被列為國(guó)家康居示范工程選用產(chǎn)品。2.2 基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的智能家居系統(tǒng)技術(shù)含量高、功能強(qiáng)，實(shí)施容易，多與工程配套，銷售多采用跟裝修公司和設(shè)計(jì)師合作的方式。智能燈光控制系統(tǒng)大都采用總線技術(shù)，如ABB、奇勝、索博等。ABB

6、priOn系列房間控制解決方案是目前國(guó)內(nèi)集成家用電器設(shè)備功能最多的房屋控制解決方案。它將采光、照明、采暖、溫度和家電等多種房間控制需求集成到一個(gè)控制面板上進(jìn)行操作?？刂泼姘宀捎?.5英寸彩色觸摸顯示屏，可以直觀顯示多種家用電氣設(shè)備的工作狀態(tài)。用戶只要在簡(jiǎn)潔美觀的壁掛式面板上通過(guò)點(diǎn)擊按鈕就可以完成各項(xiàng)復(fù)雜操作;同時(shí)，用戶可以通過(guò)priOn系列對(duì)建筑物內(nèi)的每一個(gè)房間的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行逐一設(shè)定與控制。該方案榮獲時(shí)尚家居“2010年度最時(shí)尚家居用品”大獎(jiǎng)。2.3 基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)基于智能手機(jī)的智能家居系統(tǒng)屬新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，利用人們隨身攜帶的智能手機(jī)與中央控制器進(jìn)行會(huì)話，并在中央控制器的控制下，通過(guò)

7、相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制和家庭內(nèi)部狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?！癆ndroidHome”正是屬于此類產(chǎn)品。這類產(chǎn)品的銷售模式目前尚不明朗，筆者認(rèn)為根據(jù)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特點(diǎn)，銷售方式應(yīng)該會(huì)以跟裝修公司和設(shè)計(jì)師合作為主。三、物聯(lián)網(wǎng)智能家居的應(yīng)用方案作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的智能家居，需要覆蓋多方面的應(yīng)用，但前提條件一定是任何一個(gè)普通消費(fèi)者都能夠非常簡(jiǎn)單快捷地自行安裝部署甚至擴(kuò)展應(yīng)用，而不需要專業(yè)的安裝人員上門(mén)安裝。一個(gè)典型的智能家居系統(tǒng)通常需要下列設(shè)備：1、無(wú)線網(wǎng)關(guān)2、無(wú)線智能調(diào)光開(kāi)關(guān)3、無(wú)線溫濕度傳感器4、無(wú)線智能插座5、無(wú)線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器6、無(wú)線紅外防闖入探測(cè)器7、無(wú)線空氣質(zhì)量傳感器8、無(wú)線門(mén)鈴9、無(wú)線

8、門(mén)磁、窗磁10、太陽(yáng)能無(wú)線智能閥門(mén)11、無(wú)線床頭睡眠按鈕12、無(wú)線燃?xì)庑孤﹤鞲衅?#160;圖為簡(jiǎn)單示意圖 圖為相關(guān)設(shè)備簡(jiǎn)要說(shuō)明無(wú)線網(wǎng)關(guān)：是所有無(wú)線傳感器和無(wú)線聯(lián)動(dòng)設(shè)備的信息收集控制終端。所有傳感、探測(cè)器將收集到的信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)傳到授權(quán)手機(jī)、平板電腦、電腦等管理設(shè)備，另外控制命令由管理設(shè)備通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)發(fā)送給聯(lián)動(dòng)設(shè)備。比如家中無(wú)人時(shí)門(mén)被打開(kāi)，門(mén)磁偵測(cè)到有人闖入，則將闖入報(bào)警通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)發(fā)送給主人手機(jī)，手機(jī)收到信息發(fā)出震動(dòng)鈴聲提示，主人確認(rèn)后發(fā)出控制指令，電磁門(mén)鎖自動(dòng)落鎖并觸發(fā)無(wú)線聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警。無(wú)線智能調(diào)光開(kāi)關(guān)：該開(kāi)光可直接取代家中的墻壁開(kāi)光面板，通過(guò)它不僅可以像正常開(kāi)光一樣使用

9、，更重要的是它已經(jīng)和家中的所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自動(dòng)組成了一個(gè)無(wú)線傳感控制網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)向其發(fā)出開(kāi)關(guān)、調(diào)光等指令。其意義在于主人離家后無(wú)需擔(dān)心家中所有的電燈是否忘了關(guān)掉，只要主人離家，所有忘關(guān)的電燈會(huì)自動(dòng)關(guān)閉?；蛘咴谀闼X(jué)時(shí)你無(wú)需逐個(gè)房間去檢查燈是否開(kāi)著，你需要做的只需按下裝在床頭的睡眠按鈕，所有燈光會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)你夜間起床時(shí)，燈光會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)至柔和，從而保證睡眠的質(zhì)量。無(wú)線溫濕度傳感器：主要用于探測(cè)室內(nèi)、室外溫濕度。雖然絕大多數(shù)空調(diào)都有溫度探測(cè)功能，但由于空調(diào)的體積限制，它只能探測(cè)到出風(fēng)口空調(diào)附近的溫度，這也正是很多消費(fèi)者感覺(jué)感覺(jué)其溫度不準(zhǔn)的重要原因。有了無(wú)線溫濕度探測(cè)器，你就可以確切地知道

10、室內(nèi)準(zhǔn)確的溫濕度。其現(xiàn)實(shí)意義在于當(dāng)室內(nèi)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)能夠提前啟動(dòng)空調(diào)調(diào)節(jié)溫度。比如當(dāng)你在回家的路上，家中的無(wú)線溫濕度傳感器探測(cè)出房間溫度過(guò)高則會(huì)啟動(dòng)空調(diào)自動(dòng)降溫，等你回家時(shí)，家中已經(jīng)是一個(gè)宜人的溫度了。另外無(wú)線溫濕度傳感器對(duì)于你早晨出門(mén)也有著特別意義，當(dāng)你呆在空調(diào)房間時(shí)，你對(duì)戶外的溫度是沒(méi)有感覺(jué)的，這時(shí)候裝在墻壁外的溫濕度傳感器就可以發(fā)揮作用，它可以告訴你現(xiàn)在戶外的實(shí)時(shí)溫度，根據(jù)這個(gè)準(zhǔn)確溫度你就可以決定自己的穿著了，而不會(huì)出現(xiàn)出門(mén)后才穿多或者穿少的尷尬了。無(wú)線智能插座：主要用于控制家電的開(kāi)關(guān)，比如通過(guò)它可以自動(dòng)啟動(dòng)排氣扇排氣，這在炎熱的夏天對(duì)于密閉的車(chē)庫(kù)是一個(gè)有趣的應(yīng)用。當(dāng)然它還可以控制任何

11、你想控制的家電，只要將家電的插頭插上無(wú)線智能插座即可，比如飲水機(jī)、電熱水器等等。無(wú)線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器：這個(gè)產(chǎn)品主要是用于家中可以被紅外遙控器控制的設(shè)備，比如空調(diào)、電動(dòng)窗簾、電視等等。通過(guò)無(wú)線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器，你可以遠(yuǎn)程無(wú)線遙控空調(diào)，你也可以不用起床就關(guān)閉窗簾等。這是個(gè)很有意義的產(chǎn)品，它可以將傳統(tǒng)的家電立即轉(zhuǎn)換成智能家電。無(wú)線紅外防闖入探測(cè)器：這個(gè)產(chǎn)品主要用于防非法入侵，比如當(dāng)你按下床頭的無(wú)線睡眠按鈕后，關(guān)閉的不僅是燈光，同時(shí)它也會(huì)啟動(dòng)無(wú)線紅外防闖入探測(cè)器自動(dòng)設(shè)防，此時(shí)一旦有人入侵就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并可按設(shè)定自動(dòng)開(kāi)啟入侵區(qū)域的燈光嚇退入侵者?；蛘弋?dāng)你離家后它會(huì)自動(dòng)設(shè)防，一旦有人闖入，會(huì)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)自動(dòng)提醒你的

12、手機(jī)并接受你手機(jī)發(fā)出的警情處理指令。無(wú)線空氣質(zhì)量傳感器：該傳感器主要探測(cè)臥室內(nèi)的空氣質(zhì)量是否混濁，這對(duì)于要回家休息的你很有意義，特別是有嬰幼兒的家庭尤其重要。它通過(guò)探測(cè)空氣質(zhì)量告訴你目前室內(nèi)空氣是否影響健康，并可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)相關(guān)設(shè)備優(yōu)化調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量。無(wú)線門(mén)鈴：這種門(mén)鈴對(duì)于大戶型或別墅很有價(jià)值。出于安全考慮，大多數(shù)人睡覺(jué)時(shí)會(huì)關(guān)閉房門(mén)，此時(shí)有人來(lái)訪按下門(mén)鈴，在房間內(nèi)很難聽(tīng)到鈴聲。這種無(wú)線門(mén)鈴能夠?qū)粹徯盘?hào)傳遞給床頭開(kāi)光提示你有人造訪。另外在家中無(wú)人時(shí)，按門(mén)鈴的動(dòng)作會(huì)通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳遞給你的手機(jī)，而這對(duì)你了解家庭的安全現(xiàn)狀和來(lái)訪信息非常重要。無(wú)線門(mén)磁、窗磁：主要用于防入侵。當(dāng)你在家時(shí)，門(mén)、窗磁會(huì)自動(dòng)處

13、于撤防狀態(tài)，不會(huì)觸發(fā)報(bào)警，當(dāng)你離家后，門(mén)、窗磁會(huì)自動(dòng)進(jìn)入布防狀態(tài)，一旦有人開(kāi)門(mén)或開(kāi)窗就會(huì)通知你的手機(jī)并發(fā)出報(bào)警信息。與傳統(tǒng)的門(mén)窗磁相比，無(wú)線門(mén)窗磁無(wú)需布線，裝上電池即可工作，安裝非常方便，安裝過(guò)程一般不超過(guò)2分鐘。另外對(duì)于有保險(xiǎn)柜的家庭來(lái)說(shuō)，這種傳感器還能夠偵測(cè)并記錄下保險(xiǎn)柜每次被打開(kāi)或者關(guān)閉的時(shí)間并及時(shí)通知授權(quán)手機(jī)。太陽(yáng)能無(wú)線智能閥門(mén)：這是通過(guò)太陽(yáng)能供電的無(wú)線澆灌系統(tǒng)。一般工作流程是土壤濕度傳感器將土壤含水情況發(fā)送給無(wú)線網(wǎng)關(guān)，一旦土壤缺水，無(wú)線網(wǎng)關(guān)就會(huì)發(fā)出控制指令給無(wú)線智能閥門(mén)通知供水，同時(shí)將供水時(shí)間和供水量傳遞給網(wǎng)關(guān)，并通過(guò)網(wǎng)關(guān)保存在手機(jī)或其它設(shè)備上。無(wú)線床頭睡眠按鈕：這是個(gè)可以固定或粘貼

14、在床頭木板上的電池供電裝置，它的作用主要是幫助你在睡覺(jué)時(shí)關(guān)閉所有該關(guān)閉的電器同時(shí)啟動(dòng)安全系統(tǒng)進(jìn)入布防狀態(tài)。比如啟動(dòng)無(wú)線紅外防闖入探測(cè)器、窗磁、門(mén)磁等進(jìn)入預(yù)警布防狀態(tài)。另外它也能幫助你啟動(dòng)夜間的照明模式，比如當(dāng)你夜間起床時(shí)，打開(kāi)的燈光就會(huì)很柔和，而不會(huì)像進(jìn)餐時(shí)那么明亮，即使這是同一盞燈。無(wú)線燃?xì)庑孤﹤鞲衅鳎涸搨鞲衅髦饕翘綔y(cè)家中的燃?xì)庑孤┣闆r，它無(wú)需布線，一旦有燃?xì)庑孤?huì)通過(guò)網(wǎng)關(guān)發(fā)出報(bào)警并通知授權(quán)手機(jī)。無(wú)線輻射傳感器、無(wú)線空氣污染傳感器：對(duì)于一些對(duì)太陽(yáng)輻射敏感的人來(lái)說(shuō)，這種傳感器具有特別的意義，通過(guò)它你可以準(zhǔn)確知道出門(mén)前是否需要采取防太陽(yáng)輻射或者防污染防塵措施，而你唯一要做的就是看一下手機(jī)屏幕，

15、因?yàn)閼敉獾妮椛洹⑽廴镜惹闆r已經(jīng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)傳到了你手機(jī)上了四、對(duì)于利用物聯(lián)網(wǎng)的智能家居的發(fā)展前景展望在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的今天， 相信物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)也可以得到較快發(fā)展。當(dāng)科技應(yīng)用于日常生活，改變?nèi)藗兊纳盍?xí)慣的時(shí)候，相信又一次的技術(shù)革命也離我們不遠(yuǎn)了?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)業(yè)有如下特點(diǎn)：（1）需求旺盛隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，物聯(lián)網(wǎng)智能家居的應(yīng)用需求日益增強(qiáng)。雖說(shuō)智能家居在國(guó)內(nèi)已發(fā)展10年多，但仍然面臨著傳統(tǒng)解決方案性能單一、價(jià)格高、難以規(guī)模推廣的發(fā)展“瓶頸“。不過(guò)隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能家居行業(yè)將迎來(lái)新機(jī)遇。（2）產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)智能家居涉及土建裝修、通信網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)集成、

16、傳感器件、家電、醫(yī)療、自動(dòng)控制等多個(gè)領(lǐng)域。（3）滲透性廣由于智能家居涉及的業(yè)務(wù)滲透到生活的方方面面，因此其產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，導(dǎo)致行業(yè)的滲透性強(qiáng)。（4）帶動(dòng)性強(qiáng)能夠帶動(dòng)建筑、制造業(yè)、信息技術(shù)的諸多領(lǐng)域發(fā)展。智能家居作為家庭信息化的實(shí)現(xiàn)方式，已成為社會(huì)信息化發(fā)展的重要組成部分。從個(gè)人、公共服務(wù)以及政府需求來(lái)看，凸顯出發(fā)展智能家居產(chǎn)業(yè)的迫切性。在國(guó)家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)將是智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口，對(duì)智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與成熟，使得跨產(chǎn)業(yè)、跨領(lǐng)域技術(shù)和業(yè)務(wù)融合成為現(xiàn)實(shí)，并成為智能家居行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化加速器。在物聯(lián)網(wǎng)給智能家居產(chǎn)業(yè)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)和智能家居所面臨的問(wèn)題同樣是不可忽視的，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。五、結(jié)語(yǔ)  物聯(lián)網(wǎng)具有廣泛的應(yīng)用需求和巨大產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家都從國(guó)家戰(zhàn)略的高度來(lái)大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我國(guó)政府也高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。我國(guó)“十二五”規(guī)劃中已明確將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來(lái)培育發(fā)展，將建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程列為戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)。