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物联网时代的智能家居发展机遇和挑战
以往在智能家居系统中,用户往往需要安 装几个彼此独立的子系统来获得完善的功能, 这无疑增加了安装和使用的复杂性,现随着行 业间技术的整合,智能家居系统已发展成集信
2.1 由模拟向数字化逐步转变
如同模拟电视、手机向数字化转变过程 一样,智能家居平台也正在经历着一场由模
Intelligent Building & City Information 2010
Intelligent Building & City Information 2010
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3.2 物联网技术介绍 2.6 家庭网关越来越受到关注
家庭网关是整个智能家居乃至数字家庭 系统中的核心部分,一方面它将所有功能集 成在一个统一的平台之上,主要完成家庭内 部网络中各子系统间数据的传输、交换、共 享等功能 ; 另一方面它又负责对指令是否合 法进行识别,由此可见家庭网关对网络内部 信息起交通枢纽和保护作用,故在今后的设 计中厂商对网关的重视度也不断提高。 家庭网关的形态和设备种类多种多样,可 以作为独立的主机,也可以集成到家庭内已有 的设备和家电中, 如电视机、 机顶盒、 电脑主机、 甚至是电冰箱。当前电信、广电和消费类电子 领域都涌现了大量具备家庭网关特性的终端产 品,家庭网关将具备基本的网络和设备管理能 力,可扩展具备多媒体信息处理、智能家居控 制、家庭内外部网络通信功能,成为未来数字 化和网络化家庭中最重要的关键设备之一。 物联网的支撑技术融合了传感器技术、 RFID(射频识别) 、计算机技术、通信网络 技术、电子技术等多种技术。物联网的核心 技术可以分成三个部分 : 编码表示、自动获 取与感知、互联网网络技术。 物品编码是物联网中物品的唯一标识, 赋予物品机器识读的规则,实现物品的数字 化,是物品自动识别和物品与信息系统互联 的前提。在物联网的各个环节,物品编码是 贯穿始终的关键字。在编码体系的建设中, 由于应用场合不同,应用范围不同,可能存 在多种编码方案。如何实现各种编码方案的 互联互通,即编码的解析问题,是物联网建 设中至关重要和亟待解决的问题。 自动识别、信息获取和感知技术,是物 与网连接的基本手段,是物联网建设非常关 键的环节。因为各种技术各有优势和局限性, 物联网的建设并不依赖某一特定的信息获取 和感知技术,物联网的建设需要射频识别、 条码等自动识别技术,也需要蓝牙、传感器 等信息采集处理技术,同时还需要各种信息 支撑、 加工技术, 以及各种技术全面协调配合。 其中,RFID、传感器、纳米和智能嵌入技术 将得到更为广泛的应用。
物联网时代的 智能家居发展机遇和挑战
文|中山大学信息科学与技术学院 广州酷智电子科技有限公司 陈 任 余 征 梁金瑶
拟到数字的变革,主要表现在以下几方面 : ◆ 电路设计上,采用越来越多的数字集 成电路,其集成度和可靠性有很大提高 ; ◆ 显示技术上,采用数字化技术大大提 高显示效果 ; ◆ 通信传输方式上,采用数字化技术使 得可靠性得到很大的加强。
2.2 组网技术从有线向无线发展
智能家居系统的组网技术主要是解决各种 信息家电之间的数据传输。目前,智能家居内 部组网技术分为有线组网和无线组网两种技术, 而现有比较成熟的有线组网技术主要有电话线、 以太网、电力线等,他们都存在着扩展性能差、 布线繁琐、影响美观等缺点,而相对于传统的 有线组网技术而言,无线组网技术在智能家居 的应用上更具有无需布线、安装周期短、后期 维护容易、网络用户容易迁移和增加等优势。
辑,使得智能家居物联网带来的个性化、智 慧化、创新化的信息新生活。 (2)智能建筑和智能社区 修订版的国家标准《智能建筑设计标准》 (GB/T50314-2006)对智能建筑定义为“以 建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应 用系统、 建筑设备管理系统、 公共安全系统等, 集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一 体, 向人们提供安全、 高效、 便捷、 节能、 环保、 健康的建筑环境” 。智能建筑和智能社区是数 字化家庭和智能家居的放大和升级,其数字化 的标准侧重于 : 以数字化信息集成为平台,强 调楼宇物业与设施管理、一卡通综合服务、业 务管理系统的信息共享、 网络融合、 功能协同, 如: 综合信息集成系统、楼宇物业与设施管理 系统、楼宇管理系统、综合安防管理系统、 “一 卡通”管理系统等,在技术应用方面主要涉及 信息网络技术应用、信息集成技术应用、软件 技术应用等。随着物联网技术的兴起,如前所 述的各类信息系统将得到全新的技术支撑,如 楼宇和物业的管理,就可以大规模推广智能标 签及其支撑系统。 (3)智能城市 智能城市产品包括对城市的数字化管理 和城市安全的统一监控。前者利用“数字城 市理论” ,基于 3S(地理信息系统 GIS、全 球定位系统 GPS、遥感系统 RS)等关键技 术, 深 入 开 发 和 应 用 空 间 信 息 资 源, 建 设 服 务 于 城 市 规 划、 城 市 建 设 和 管 理, 服 务 于政府、 企业、 公众, 服务于人口、 资源环境、 经济社会的可持续发展的信息基础设施和 信息系统。 后者基于宽带互联网的实时远程监控、传 输、存储、管理的业务,利用无处不达的宽带 和 3G 网络,将分散、独立的图像采集点进行 联网,实现对城市安全的统一监控、统一存储 和统一管理、为城市管理和建设者提供一种全 新、直观、视听觉范围延伸的管理工具。
广东星海数字家庭产业技术研究院有限公司
1 智能家居的定义
智能家居是以住宅为平台,兼备建筑、 网 络 通 信、 信 息 家 电、 设 备 自 动 化, 集 系 统、 结 构、 服 务、 管 理 为 一 体 的 高 效、 舒 适、 安 全、 便 利、 环 保 的 居 住 环 境。 目 前 通 常 把 智 能 家 居 定 义 为 利 用 电 脑、 网 络 和 综 合 布 线 技 术, 通 过 家 庭 信 息 管 理 平 台 将 与家居生活有关的各种子系统有机地结合 的 一 个 系 统。 首 先, 需 要 在 家 居 中 建 立 一 个 通 信 网 络, 为 家 庭 信 息 交 互 和 传 输 提 供 必 要 的 通 路, 在 家 庭 网 络 的 操 作 系 统 控 制 下, 通 过 相 应 的 硬 件 和 执 行 机 构, 实 现 对 所有家庭网络上的家电和设备的控制和监 测。 其 次, 智 能 家 居 系 统 需 要 通 过 一 定 的 媒 介 平 台, 提 供 与 外 界 的 通 信 通 道, 以 实 现 与 家 庭 以 外 的 世 界 沟 通 信 息, 满 足 远 程 控制 / 监测和交换信息的需求。最后,智能 家 居 环 境 需 要 满 足 人 们 对 安 全、 舒 适、 方 便和符合绿色环境保护的需求。
3 物联网时代的智能家居
3.1 什么是物联网
物联网是通过射频识别(RFID) 、红外感 应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感 设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连 接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化 识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2.5 远程控制实现多样化
以往实现远程控制的方式较单一, 一般采 用电话控制,现随着无线移动网络以及互联 网的迅猛发展,实现远程控制的方式得到不 断的丰富,短信控制、个人电脑远程控制、 手机控制等方式日益成熟。
2.7 人机交互技术的发展,引领崭新的用 户体验
随着新一代交互技术的发展,包括三维 立体显示技术、空间遥控技术、多点触控交 互等多种革新性技术在内的交互设备的出现,
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智能建筑与城市信息 2010年 第5期 总第162期
3.3 物联网兴起给智能家居发展带来的新机遇
随着 RFID 技术的兴起, 家居设备代基于物联网技术的智能家居系统的 发展。第二代智能家居的特点也是可存储、 可发现、智能联网,并将更多的家居设备也 纳入到智能家居范畴,物联网将成为无线智 能家居系统发展的加速器。 随着传感技术与有线、无线宽带网及 3G 网络的融合,下一代互联网、云计算、电子 支付等技术领域广泛合作和市场化运作,物 联网行业和智能家居产业将进行更深入地合 作,进一步带动产业升级与信息化建设,从 而推动我国智能家居产业又好又快发展。 (1)智能家居 智能家居产品融合自动化控制系统、计 算机网络系统和网络通信技术于一体,将各 种家庭设备通过智能家庭网络联网实现自动 化, 通 过 宽 带、 固 定 电 话 和 3G 无 线 网 络, 可以实现对家庭设备的远程操控。 智能医疗是智能家居的一种应用示例, 智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感 设备,对家中病人或老人的生理指标进行自 测,并将生成的生理指标数据通过中国电信 的固定网络或 3G 无线网络传送到护理人或 有关医疗单位。根据客户需求,还可以提供 相关增值业务,如紧急呼叫救助服务、专家 咨询服务、终生健康档案管理服务等。 智能家居因为物联网技术的渗入其终端 触角将进一步得到延伸,使得智能家居不仅 能提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间, 实现更智能的家居设备控制,还将家居环境 由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧 的工具,提供全方位的信息交互功能,形成 物联网应用的基础设施平台 M2M。 通过通信、传感、网络技术的发展,随 着 M2M 终端、 中间件和应用接口的标准统一, 在智能家居的 M2M 平台上驱动物联网应用逻
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Our Eyes 本期关注
息、安防门禁、照明控制、电器控制、远程控 制等为一体的系统综合平台。与此同时,在电 路设计上大都实现功能的模块化,智能模块相 当于智能家居平台中的执行单元甚至是一个子 系统,直接受控于控制系统,这在设计上对模 块间的兼容性提出了更高要求。
改变了电视机和机顶盒的传统操作方式,使 数字时代向普适计算前进了一大步。同样, 新一代交互技术也可以运用到智能家居控制 技术上,从而极大地改变用户体验。
2.3 对硬件平台性能的要求日益提高
2 智能家居系统相关技术发展趋势
智能家居系统是一个多功能技术的综合 系统,受到传输媒体、网络平台、集成系统 等技术发展的制约,其相关技术的发展大概 具有以下趋势 :
随着智能家居功能需求的多样化、人机 交互界面越来越复杂,对整个硬件平台的性 能提出了更高要求。