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【关键词】物联网 智能家居 产业链
1 物联网智能家居概述
智能家居概念的起源很早:20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化开始实现;80年代中期,将家用电器、通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体,又形成了住宅自动化概念;至80年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了通过总线技术对住宅中各种通信、家电、安防设备进行监控与管理的商用系统,这在美国被称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型。
智能家居在WiKi百科中定义如下: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。进入21世纪后,智能家居的发展更是多样化,技术实现方式也更加丰富。总体而言,智能家居发展大致经历了4代。第一代主要是基于同轴线、两芯线进行家庭组网,实现灯光、窗帘控制和少量安防等功能。第二代主要基于RS-485线、部分基于IP技术进行组网,实现可视对讲、安防等功能。第三代实现了家庭智能控制的集中化,控制主机产生,业务包括安防、控制、计量等业务。第四代基于全IP技术,末端设备基于zigbee等技术,智能家居业务提供采用“云”技术,并可根据用户需求实现定制化、个性化。目前智能家居大多属于第三代产品,而美国已经对第四代智能家居进行了初步的探索,并已有相应产品。
近年来,物联网成为全球关注的热点领域,被认为是继互联网之后最重大的科技创新。物联网通过射频识别(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讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网的发展也为智能家居引入了新的概念及发展空间,智能家居可以被看作是物联网的一种重要应用。基于物联网的智能家居,表现为利用信息传感设备(同居住环境中的各种物品松耦合或紧耦合)将家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,并与互联网连接起来,进行监控、管理信息交换和通讯,实现家居智能化。其包括:智能家居(中央)控制管理系统、终端(家居传感器终端、控制器)、家庭网络、外联网络、信息中心等。
2 物联网智能家居现状分析
2.1 国内外发展现状
自1984年世界上第一幢智能家居在美国建成以来,欧美和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、日本、德国、法国、韩国的广泛应用,为世界范围内智能家居产业标准制定和业务模型探索起到了至关重要的作用。自1998年微软提出“维纳斯计划”之后,相关行业都在积极推动这个产业的发展。但是从严格意义上来说,目前仍处于初级启动阶段。图1~3分别为2005~2009年国外智能家居产能产量统计、国外智能家居产品消费统计以及国外智能家居主要消费领域统计。
美国智能家居以数字家庭和数字技术改造为契机,偏重于豪华感,追求舒适和享受,但其能源消耗很大,不符合现阶段世界范围内低碳、环保和开源节流的理念。日本的智能家居是开发、设计、施工规模化与集团化,以人为本,注重功能,兼顾未来发展与环境保护,大量采用新材料、新技术,充分利用信息、网络、控制与人工智能技术,实现住宅技术现代化。德国的智能家居追求专项功能的开发,注重基本的功能性。韩国政府对智能小区和智能家居采取多项政策扶持,规定在汉城等大城市的新建小区必须具有智能家居系统,目前韩国全国80%以上的新建项目采用智能家居系统,产生了像三星、LG等知名的智能家居品牌。
中国智能化住宅的发展,在经历了近10年的探索阶段之后,建筑面积目前已达到400亿平方米,预计到2020年还将新增300亿平方米。2010年中国的智能建筑将会达到9000幢。全国智能化住宅小区的建设数量,未来十年将达到上万个。中国智能家居产业中北京、上海、深圳发展相对超前:深圳的智能家居在布线方面做得比较好,前瞻性较强,考虑电源、空调、电话、电视、网络等方面较周全,预埋智能布线的观念比较超前;北京的智能家居在考虑功能和地方风格方面做得比较好;上海浦东新城区的城区规划和小区布置更符合上海这样一个商业化大都市的需求。青岛海尔和霍尼韦尔的示范应用值得借鉴。青岛东城国际作为U-home智能家居示范项目,曾在2008年底让前1000户业主享受到了U-home智能系统带来的便利与舒适。
2.2 标准化现状
与智能家居关联的技术、产业众多,涉及的技术标准体系比较广泛,如电子、通信、建筑业、家电等几个领域。
(1)电子信息领域
工业与信息化部成立“家庭网络标准工作组”、“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”和“数字电视接收设备与家庭网络平台接口标准”工作组,提出国家标准立项计划共19项;
中国电子技术标准化研究所组织相关国内企业在IEC/TC100提交了家庭多媒体网关规范(现已进入CD阶段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了闪联系列技术标准(现已进入FCD或CD阶段)。
(2)通信领域
中国通信标准化协会组建了家庭网络特别工作组,于2006年颁布了首批2个标准;
在3GPP提出与轻量级IPv6相关的移动通信标准。
(3)建筑与社区信息化领域
国家标准化管理委员会于2006年颁布了由国家建设部制定的《建筑及居住区数字化技术应用》系列国家标准,包括四个子标准;
2008年4月,全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)成立,负责智能建筑物数字化系统领域国家标准的制修订工作。
(4)家电领域
国家发展和改革委员会于2006年颁布了由中国家用电器研究院制定的QB/T2836-2006《网络家电通用要求》
由于物联网的发展给智能家居带来新的内容,因此近期基于物联网的智能家居还需要进一步开展标准化工作,如2010年2月2日,中国通信标准化协会(CCSA)泛在网技术工作委员会(TC10)成立,其中智能家居相关标准也已立项,标志着我国开始在物联网智能家居标准领域进行深入的研究。
2.3 物联网智能家居产业特点
总的来说,我国物联网智能家居产业有如下特点:
(1)需求旺盛
随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,物联网智能家居的应用需求日益增强。虽说智能家居在国内已发展10年多,但仍然面临着传统解决方案性能单一、价格高、难以规模推广的发展“瓶颈“。不过随着物联网的发展,智能家居行业将迎来新机遇。
(2)产业链长
智能家居涉及土建装修、通信网络、信息系统集成、传感器件、家电、医疗、自动控制等多个领域。
(3)渗透性广
由于智能家居涉及的业务渗透到生活的方方面面,因此其产业链长,导致行业的渗透性强。
(4)带动性强
能够带动建筑、制造业、信息技术的诸多领域发展。
2.4 物联网智能家居现状分析
基于物联网的智能家居从体系架构上来看,由感知、传输和信息应用三部分组成。感知指家居末端的感应、信息采集以及受控等设备,传输包括家庭内部网络和公共外部网络数据的汇集和传输,信息应用主要是指智能家居应用服务运营商提供的各种业务。物联网智能家居产业链现状如图4所示:
图4 物联网智能家居产业链现状
可以看出,作为物联网重要的应用,智能家居涉及多个领域,相对于其它的物联网应用来说,拥有更广大的用户群和更大的市场空间,同时与其他行业有大量的交叉应用。目前,智能家居应用多是垂直式发展,行业各自发展,无法互联互通,并不能涉及到整个智能家居体系架构的各个环节,如家庭安防,主要局限在家庭或小区的局域网内,即使通过电信运营商网络给业主提供彩信、视频等监控和图像采集业务,由于业务没有专用的智能家居业务平台提供,仍然无法实现整个家庭信息化。但也应看到,智能家居已经发展很多年,业务链上各环节,除业务平台外,都已较为成熟,而且均能获得利润,具有各自独立的标准体系。在都有各自的“小天地”但规模相对较小的现状下,要在未来实现规模化发展,还有许多问题亟待解决,如图5所示。
造成目前智能家居现状的原因是多方面的,包括前期政府扶持不够、资金投入不足、行业壁垒、地方保护,以及智能家居和物联网相关技术短期内不成熟等。由于智能化家庭是社会生产力发展、技术进步和社会需求相结合的产物,随着人民生活的提高、国家部门的扶持,相关行业协会的成立,智能家居将逐步形成完整的产业链,统一的行业技术标准和规范也将进一步得以制定与完善。智能化家庭网络正向着集成化、智能化、协调化、模块化、规模化、平民化方向发展。
3 物联网智能家居发展建议
政府推动示范项目,使拥有一定智能家居技术、行业用户、相关产品、解决方案的厂商企业得到更多资金支持,使用户得到消费补贴等实惠,从而带动物联网技术发展,推动智能家居应用。物联网智能家居系统的可集成性是建立在系统的开放性基础之上的,要求系统所采用的协议必须有广泛的产品支持,并不断加强建立统一的物联网智能家居标准的步伐。要想在未来实现规模化发展,需要出现涉及整个业务链的智能家居业务运营商,提供整个业务链的解决方案、业务集成以及设备维护等,这样才能使得业务链良性发展,进一步促进家庭保险业、服务业、金融业等其他行业以及三网融合的发展。智能家居核心位置企业应研发共用平台,降低中小厂家研发成本和技术门槛;培养专业物联网智能家居服务和技术人才,包括方案、开发、设计、业务支撑等。国家和相关部门和地方政府应大力支持,按“急用先行、采监先行、城市先行和以点带面”原则,有规划、有步骤地扎实、积极推进,形成2~3个重点发展区域,强调地域特色并进一步推广;产业链各方应借鉴国际先进研究成果,针对国内实际需求,共同为实现智能家居在国内的跨越式发展而努力。
4 结束语
智能家居作为家庭信息化的实现方式,已成为社会信息化发展的重要组成部分。从个人、公共服务以及政府需求来看,凸显出发展智能家居产业的迫切性。在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下,物联网将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口,对智能家居产业的发展具有重大意义。物联网技术的发展与成熟,使得跨产业、跨领域技术和业务融合成为现实,并成为智能家居行业的产业化加速器。在物联网给智能家居产业带来机遇的同时,物联网和智能家居所面临的问题同样是不可忽视的,挑战与机遇并存。
参考文献
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[2] 于明,胡前笑,周伟杰. 运营商M2M技术与业务发展策略研究[J]. 通信世界, 2009(40).
[3] 智能家居技术趋势扫描[J]. 数字社区&智能家居, 2008(10).
【作者简介】
童晓渝:管理学博士,高级工程师。现任中国联通集团研究院院长,对信息与通信技术、业务运营和经营管理有着丰富的实践与研究。曾参与多项重大项目,并获多项科技进步奖、管理创新奖和发明专利,出版过多本著作。
房秉毅:现任职于中国联通研究院研发部,高级工程师,博士,主要从事核心网新技术、物联网等方面的研究。
张云勇:博士后,高级工程师,中国通信学会高级会员,目前在中国联通研究院从事相关技术的研究,主要研究方向为下一代网络、IPv6、3G核心网与软交换、WiMAX。曾作为主要研究人员参与了总装备部项目、教育部博士点基金项目、863项目、国家自然科学基金项目、国家科技部项目的研究。
2010年世界电信日主题与上海世博会主题相互辉映
关键词:智能家居;安全隐患;问题;应对;策略
中图分类号:N39 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0130-02
物联网技术的快速发展,使得越来越多的智能家居出现在人们的实际生活中。智能家居在为人们生活带来便利的同时,也不可避免地出现了一系列安全隐患问题,比如黑客侵犯用户终端隐私数据信息、攻击者通过网络设备对智能家居的安全防范进行恶意篡改等。这些安全隐患问题的存在使得人们无法安心使用智能家居,制约了智能家居在社会的发展。为此,结合智能家居应用特点和存在的安全隐患问题,需要有关人员应用最新技术形式,比如入侵监测技术、数据加密技术、身份认证技术等,设计出基于智能家居安全网关的远程安全通信方案,从而为智能家居的安全应用提供保障。
1 智能家居内涵和特点
智能家居是将传感技术、微处理技术、网络通信技术等综合应用到家居设备的家用电器产品,是物联网技术支持下的一种全新家居系统,是未来智慧家庭的重要组成部分。智能家居的特点体现在以下几个方面:第一,良好的网络连接能力。智能家居设备能够通过短距离无线通信协议和互联网进行有效连接。第二,更好的感知和数据收集能力。智能家居具备良好的感知能力,能够对室内安全防护设备、室内温度等周围环境进行感知。同时,智能家居还能够进行信息的采集和存储。第三,交互能力。智能家居可以和其他家居进行网络互控。
2 智能家居系统构架
智能家居系统主要由内部家庭网络、家庭外部网络、智能家具网关三部分组成。其中,智能家居内网主要是指通过无线、有线的形式将智能家居终端、网关等子系统连接起来,从而在智能家居系统内部形成彼此之间有效的信息交互。外网是指互联网或者3G/4G移动通信网等外部网络。社会科技的发展进步使得用户借助手机移动终端、电脑等来访问外网网关,从而实现对智能家居系统的远程管控。智能家居系统中的网关是智能系统中的关键,具体如图1所示,在应用的时候能够实现家中各种智能终端系统的互相连接,从而加强对家居智能系统的集中化管控。
3 智能家居安全隐患问题
3.1 智能家居系统自身安全故障
智能家居自身系统安全故障主要是受软硬件设备的影响,硬件设备的影响比如有传感器。智能家居节点出现错误的时候,系统会发出报警信号。智能家居软件系统的缺陷也会导致系统出现安全故障,比如节点认证失败、数据包数据丢失、数据溢出。
3.2 智能家居系统入侵
智能家居中的隐私数据信息可能会被入侵者获取。这种入侵者包括内部入侵者和外部入侵者两种。外部入侵是指]有得到系统终端认证就通过网络来获取智能家居网络开关或者冒充授权用户,进而篡改用户的权限。内部入侵主要是指智能家居中一个网络节点被入侵者获取、篡改,进而影响整个智能家具的运行。
3.3 智能家居内部入侵
第一,入侵节点,进而破坏修改中断数据信息。主要是攻击者入侵家居内部节点,获取整个节点的信息,通过修改数据信息内容,改变节点工作状态等导致智能家居系统出现瘫痪。第二,监听数据。通过非法监听来获取智能家居数据内容,了解智能家居用户的个人隐私,破坏整个系统的安全性和隐秘性。第三,获取网络拓扑。智能家居节点大多是通过无线的方式进行数据的传输。虽然智能家居的无线信号辐射范围有限,但是入侵者还是能够通过多种方式来获取相应的信号,了解各个节点的活动,进而获得整个智能家居网络拓扑。
3.4 智能终端安全问题
传统的家居空调温度是通过人工遥控的方式来实现,通过遥控器来对室内空调温度进行控制。总体上,对室内温度的调节是有限制的。攻击者能借助网络来获取智能家居控制权限,在此之后肆意调节家居空调的温度。另外,智能家电本身还自带一些传感器设备,这些设备能够获取智能家电本身的状态和数据信息。攻击者在控制智能设备之后就会获取隐私信息,导致智能终端系统信息的外露。
4 智能家居安全隐患防范
4.1 做好身份认证工作
身份认证是信息安全技术的重要形式,能够有效保护网络信息的安全。智能家居安全运作通过身份认证,能够有效证实登录用户的合法性,在一定程度上防止攻击者假冒行为的 出现。现阶段,身份认证技术常用的方式有动态口令、数字证书、短信验证等。
4.2 应用http协议远程控制对智能家居进行安全加固
针对利用指令捕获,之后应用电脑进行操作,最后对指令进行个性改造和攻击系统的行为,可以应用http协议远程控制方式进行智能家居安全加固处理。第一,应用http协议传输数据。用http协议传输数据包括了多种数据加密处理技术。经过技术加工处理之后,攻击者将无法获取智能家居重要信息,也无法通过指令信息。第二,避免弱密钥的使用。提升智能家居密码设置的难度。第三,减少服务器信息的过多返回。攻击者会利用返回的信息来确认新的信息。减少服务器信息返回能够减少攻击者对信息攻击。
4.3 完善入侵检测与报警系统
入侵检测是通过对主机和网络上的各种数据进行收集整理,之后应用固定的模式对信息进行匹配分析,经过分析发现是否存在系统恶意入侵行为,并进行相应的报警和记录。入侵检测与报警系统提供了对智能家居内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,是保证网络安全的重要途径。
4.4 加强对关键数据的加密保护
数据信息加密技术的应用能够进一步提升数据信息存储、传输和应用的安全,智能家居系统操作中需要进行加密管理的数据信息包括本地存储数据信息、经过网络系统进行传输的系统。在考虑智能网关和系统客户端资源特殊性的基础上,在数据加密技术应用操作中选择的算法要具备良好的工作速度和安全强度,同时系统的空间复杂度也要低。现阶段,在众多的对称密码管理操作中,流密码的总体密度和性能较高,应用范围比较广泛。
5 结束语
综上所述,智能家居的应用是社会科学技术发展的一种必然要求,通过应用智能家居为人们的实际生活提供了重要的便利。但是需要注意的是,智能家居的应用存在一定程度的安全隐患问题,需要相关人员予以足够的重视和注意。在进行智能家居应用管理的时候结合智能家居特点和系统构成方式,从智能家居系统自身安全故障、http协议远程控制、入侵检测与报警系统、关键数据的加密保护等方面进一步分析怎样完善智能家居的应用。
参考文献:
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关键词:智能家居;设计;多功能;人性化
智能家居系统别称智能家庭局域网,其基本功能包括防盗报警系统、网络接入系统、消防报警系统、电视对讲门禁系统、煤气泄露探测系统等众多功能系统。我国的智能家居设计起步较晚,与西方国家存在较大差异。
一、智能家居的概念
智能家居别称智能住宅,英文名称为“Smart Home”。其是一个以住宅为平台,兼备建筑、自动化,智能化于一体的高效、舒适、安全、便利,安装有智能家居系统的居住环境。智能家居集成是利用网络通信技术、综合布线技术、安全防范技术、音视频技术、自动控制技术将家居生活有关的设备产品集成。它的目标是通过互联网等信息通信技术手段,通过远程控制终端来实现对家居电器等的智能控制,使其能够按照人们的意愿设定工作运行,而不论距离的存在。智能化是智能家居的两大特点之一,其另一大特点就是远程控制。随着互联网技术的快速发展,特别是无线网络技术的发展,互联网智能家居系统可提供遥控、家电控制、防盗报警、电话远程控制、计算机控制等多种功能和手段,让生活变得更加舒适、简单和安全。
智能家居因为受产品生产商的限制。使其短时间内无法实现统一的标准协议,所以一般都是一个商家单独做系统研发方案的。其中比较具有影响力的一次是2007年微软推出的“未来之屋”的一个方案,是物联网技术应用于日常家居生活的一个典型案例。当人们进人房屋时,安全系统会对进入者的面部进行扫描,确认身份后才会打开房门。冰箱的液晶显示器能够智能的列出保存的食物清单,厨房水槽可以能够根据使用者身高不同而调节高度,而排风机可以检测油烟浓度,已作出是否需要开启的决定。除了这些,每个房间的装修风格墙、壁颜色和温度,都可以根据使用者的喜好自由更换。
二、国内外智能家居发展状况
智能家居起源于20世纪80年代初,随着大量电子家用电器的面市,家居生活电子化开始实现;80年代中期,通过把家用电器、安全防范设备与通信设备各部分独立的功能用途整合成一体,形成了家居生活自动化的概念;到80年代末,随着通信信息技术的快速发展,出现了利用总线技术把家居生活中各种家电、通信、安防设备进行管理与监控的商用系统,其在当时被美国称为Smart Home,也就是现在智能家居的雏形。智能家居进入21世纪后,其发展是多样化的,技术实现的方式也更加丰富了。总的来讲,智能家居发展过程大概包括四个阶段。第一阶段主要是利用两芯线、同轴线进行家庭组网,实现了窗帘、灯光控制等功能。第二阶段主要利用RS-485线、部分利用IP技术进行组网,实现安防、可视对讲等功能。第三阶段实现了家庭智能控制的系统化,控制主机产生,功能包括控制、安防等业务。第四阶段全部利用IP技术,末端设备利用zigbee等技术,智能家居功能提供采用“云”技术,达到了可以根据用户需求实现个性化,以及定制。近年来,物联网成为了全世界关注的热点话题,全球公认为其是继互联网之后最有价值的科技创新。物联网通过射频识别(RFID)、全球定位系统、红外感应器等信息传感设备,按制定的协议把所有物品与互联网连接起来进行信息通讯以及交换,来实现智能化跟踪、管理、识别、监控和定位。物联网的科技创新也为智能家居引入了新的定义,也扩大了其展领域。
在国内开发智能家居的公司中,其家庭内部组网中多采用有线方武(如X-10),但是利用无线通信的。 大多是自己制定简单的协议,并没有使用比较成熟的比较适用于智能家居的协议。国内早期典型的智能家具系统有:海信的智能家居控制系统、科龙集团研制的智能网络家居系统等。他们的产品因为带有不同的标准,为产品的相互兼容带来无法避免问题。2005年6月,以海尔为首的 “e家佳”和联想牵头的“闪联”同时被信息产业部确定为推荐性标准,从而拉开了数字家庭竞争的序幕。到目前为止,智能家居系统的发展有了很大的进展,其功能也越来越多样化,其产品的兼容性问题也得到了很大的改善。
三、智能家居的特点
1、节约能源:在不需要时,能源系统可以自动关闭,这样可以减少能源的浪费,减低使用能源的费用。
2、操作方便:智能家居系统提供远程遥控接口。智能家居系统还可以把重复的工智能化。在您外出时,还可以控制家电。
3、安全性高:智能家居系统在紧急情况下可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控家里的安全状态,这样可以保证您住宅的安全。
4、改变生活方式:您可以在家办公,进行远程会议,孩子在家里上课,主妇在网上逛街等。生活中的大部分都可以利用互联网在家进行,不受时间地域的限制。智能化的生活工作方式与以往的生活工作方式有了很大区别。智能家居可以给人们带来更为简单快捷的生活,在现在这个生活、工作节奏越来越快的社会,智能家居也可以为人们减少繁琐家务、节约时间,让人们有时间去休息,去教育子女,去锻炼身体和进修,使人们的生活工作质量有了很大的提高。
四、智能家居的控制
智能家居应该不需要依赖复杂的集成和布线,而是能够感知环境、感知人,并且随着互联网和物联网的发展,人与物、物与物的沟通将变得不再困难。手机不应该是控制器,而应该只是这些“管家们”和人沟通的一个管道。智能家居控制系统是由各个子系统通过网络通信系统组合而成的,要根据需要,减少或者增加子系统,以满足需求。另外,可以设置各种控制模式,如离家模式,回家模式,下雨模式,生日模式,宴会模式,节能模式等,极大满足生活品质需求,即插即用,特别用无线的方式,可以快速部署系统。
通过上述内容简要介绍了智能家居设计的内容,分析了其在国内外发展的现状,详细指出了其特点与有效控制形式,希望通过本论文能推动智能家居的发展。
参考文献:
本智能家居系统主要包括了主站(家庭网络,连接各个设备、终端)、GPRS通信模拟电路(系统扩展,3G控制)、智能家居控制器(远程操作系统)、CC2540蓝牙模块通信电路(同时与多个智能家居设备保持网络连接,实现数据兼容存储)、手机或PDA(通过蓝牙模块与智能家居控制系统相连实现随时随地的集中控制和管理)、宽带接入interne(t实现远程访问)以及连接的安防系统(报警装置)、智能家居系统(家电)几个部分。其总架构如图所示。
2智能模块分析
蓝牙控制的智能家居系统可大致分为安防系统和智能家电两个部分。
2.1智能家居安防系统安防系统的子系统拟分为防御报警系统、视频监控系统、门禁系统三个部分。以蓝牙控制防御报警能够实现实时探测,满足用户的远程监控需求,降低误报率。笔者设计的防御报警系统整体由终端探测电路和中心监控电路两个部分组成,利用蓝牙跳频模式实现信息传输。作为智能家居的视频监控系统包括了三个主要部分——监控中心、主机控制、数据处理。利用internet与小区网络链接,通过蓝牙实现USB采集图像的无线传输,并对图像进行运动检测,利用GPRS实现短信报警。门禁系统主要囊括了自动识别和安全管理两大主要功能,通过对通道通行对象的检测,实现出入的安全控制,及实时监控与事后检查于一体,对人员出入情况进行识别记录。并可利用蓝牙技术,通过手机客户端的密码控制门禁。
2.2智能家居家电系统家电系统的子系统分为智能穿戴、灯光控制、影音娱乐、智能开关、智能家电五个部分。智能穿戴装置指智能手表、智能手机等独立的可穿戴电子产品。利用低功耗的蓝牙通讯技术,检测环境的温度、湿度、灯光等数据,并利用无线传输技术进行安全报警。蓝牙灯光控制系统以手机、PDA等作为控制端,实现灯光的开关控制、颜色控制、亮度控制,并配合定时功能,控制灯光动作。影音娱乐系统以无线蓝牙影音立体墙为基础构想,将电视、ingternet网络、无线蓝牙、立体音响设备等集于一体,实现影音娱乐的无线连接。智能开关接收器接收通过蓝牙发射的指令而实现的灯光控制。在智能电力设施和灯管家电之间连接接收器,代替传统手动开关模式,自由切换灯具、光源、亮度等。智能家电包括了冰箱、洗衣机、微波炉、电视机等在内的大小家电,通过蓝牙无线通信技术与主站连接,通过internet网络,获取家电使用情况信息。
3集成化设想
随着蓝牙技术与智能家居市场的同步发展,集成化趋势越来越明显。在现阶段,智能家居还大都处在独立控制的状态下,各个子系统之间互不关联,独立设计,分别操作,不能相互协调。但随着技术的进步,我们可以将系统逐步开发为集成化的管理控制模式,将几大控制系统集中于一个终端平台,实现整体控制、相互识别、信息交换,智能解决用户需求。
4结束语
关键词: 智能家居; 智能家庭网关; 嵌入式设备
中图分类号:TN915.5文献标识码: A 文章编号:
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与家居生活有关的各种子系统有机地结合的一个系统。也就是说,首先,它们都要在一个家居中建立一个通讯网络,为家庭信息提供必要的通路,在家庭网络操作系统的控制下,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,它们都要通过一定的媒介平台,构成与外界的通讯通道,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。
一、国内外智能家居的研究近况
随着信息社会的发展,网络和信息家电已越来越多地出现在人们的生活之中。智能家居系统已经成为智能建筑化的一个重要研究方向。如何去建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。近年来,国际上许多大公司提出了相应的解决方案,但迄今为止,这一领域的国际标准尚未成熟,各国正努力研制适合于本国国情的智能家居系统。国外在探索现代化智能家居系统及其核心技术的过程中,已逐渐形成了一些相关的标准,分别受许多大公司的支持。智能家居系统已由开始时以PC 为控制中心逐渐转向以嵌入式家庭网关为核心的嵌入式系统领域。而智能家居系统物理层的接口标准和数据传输协议则是大部分国内外学术机构和厂商关注的问题。
二、智能家居系统发展的基础
促进智能家居发展的两个重要的基础是嵌入式Internet技术和外部宽带接入技术的发展。嵌入式Internet 技术是近几年出现的新兴技术,主要是随着嵌入式系统应用的普及,更多的嵌入式设备已经出现在当前的工业控制领域和家庭中。而Internet 技术的普及,使网络逐渐延伸到地球的每一个角落,嵌入式设备也逐渐摆脱了传统的单机运作模式,实现了对以太网和Internet 的接入。因而互联网的终端设备不仅仅是PC 终端,更多的嵌入式“瘦”服务器将出现以取代原有PC 这样的“胖”服务器。家居系统的控制也逐渐由原以PC 为控制中心的方式逐渐转向了以嵌入式家庭网关设备实现控制管理的嵌入式系统领域。
此外Internet 技术的普及使智能小区出现了基于以太网总线的网络,为家居系统提供了一个对外的接入,使家居系统的设备诸如PC 和家庭信息处理平台即智能家庭网关设备能直接实现对以太网或Internet 的互联。基于上述两个重要的基础,家居系统中也逐渐产生了很多能直接实现网络接入的设备,如信息家电、智能家庭网关、机顶盒等。构建家居系统的关键技术智能家庭网关不仅能实现对内部网络的互联,使家居系统中所有设备互联成一个系统,实现统一管理和控制,同时网关被设计成嵌入式服务器完成对外部网络的接入,响应远程客户端的请求,以WEB 的浏览器/服务器模式实现和远程浏览器的交互。
三、智能家居系统的构建基础
智能家居系统构建的三个重要的基础是: 布线系统、家庭信息处理平台即智能家庭网关及三种网络的支持。
1. 布线系统,提供一个硬件平台实现数据在上面传输。由于布线往往是在施工时预先埋设,扩展和更换不便,所以当前的家庭中往往采用无线方式来解决家庭内部网络的组建,如此不仅省去布线的麻烦,同时便于设备扩展。无线方式数据通讯不存在方向的限制,决定了设备的位置是随意的,增加了家居布局的便利。
2. 家庭信息处理平台即智能家庭网关,它是整个家居系统调度和控制的核心。它主要是用于完成协议转换,实现家庭内部网络和外部的以太网或Internet 的集成,集成方式是通过网关作为一个数据互通的桥梁。
3. 三种网络分别是: 外部宽带接入即外部的互联网,提供家居系统的外部接入; 家庭内部互联网,存在于家庭内部的信息网络和控制网络,为了实现上的便利,采用二者合一的方式; 家庭低一级的控制子网,该种网络存在于家庭和设备直接连接的控制子网,实现的方式主要是通过控制器进行家庭内部的分级子网组建,子网中的各设备通过控制器实现对网关的接入。
四、智能家居系统中的网络技术
当前网络技术多样性决定了家居系统中网络实现的多样性。对于家庭局域网构建,如何选择家庭内部的物理层接口技术和以太网的接入技术是至关重要的。目前采用的主要网络技术有:
1. 互联网接入: 以电话线、无线通讯、有线电视同轴线及专用线居多。
2. 家庭内部网络: 以电话线、无线通讯、电力线通讯、红外线及专用线居多。
3. 家庭底层控制网络: 以无线、电力线及控制线居多。
五、智能家居系统实现的关键技术———智能家庭网关
智能家庭网关是一个独立、智能、灵活多变、标准化的家居网络系统接口单元。它是通过各种途径( 如Internet、WAP、电话、手机等) 从多种多样的外部网络接收通讯信号,然后通过家庭内部网络将信号传送到特定的设备上,并将相应信号反馈给外部通讯节点实现远程交互。智能家庭网关是智能家庭局域网的核心部分,主要完成家庭内部网络各种不同通讯协议之间的转换和信息共享,同时网关一般还负责家庭智能、设备的管理和控制。由于嵌入式Internet 技术的发展,家庭网关实现上也逐渐从PC 机实现转向嵌入式设备的实现上。
家庭网关硬件上的结构决定了其内部的物理层接口的模式,外部的接口决定外部的接入方式。其中物理层接口是实现家庭局域网内部网络结构的底层硬件协议接口,是智能家庭局域网的最基本部件。目前国际上流行的物理层系列接口主要包含无线射频、电力载波、双绞线、蓝牙技术、无线以太网技术等,这些接口涵盖了以智能设备监控为代表的低速数据链路接口和以家庭多媒体娱乐和视频监控为代表的高速数据链路接口。其中以现场总线为特征的家庭自动化子网的物理层接口形式比较多样,且大量的新型接口标准正处于探索和标准化之中,这些方面一直是智能家居最热门,也是最有活力的研究内容之一。
基于上述情况,研究智能家居的目的是实现一个低成本、高效率、简捷便利的智能家庭网关,基于此网关实现一个智能家居系统,以解决当前家庭中存在的大量传统家电设备和信息家电的互联,使之成为一个系统实现集中控制和管理,同时网关提供一个对外接口,实现对外部以太网或Internet 的接入,完成异地的访问和控制。
参考文献:
【关键词】物联网 智能家居
1 绪论
1.1 物联网智能家居定义
关于物联网,简单来说就是通过装置在各类物体上的SIM卡、传感器、二维码等,经过接口与无线网络相连,给物体赋予智能,可实现人与物体间和物体与物体间的沟通和对话,这种将物体连接起来的网络被称为“物联网”。
1.2 物联网智能家居背景
智能家居是在互联网的影响之下物联化体现,物联网智能家居的起源是在20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化(HE,Homen Electronics)的出现。80年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统,这在美国称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型。
2 物联网智能家居体系结构
2.1 智能家居系统结构
智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。
2.2 智能家居消费结构
智能家居作为一个新生产业,处于一个导入期与成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的,产业前景光明。 正因为如此,国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究,一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起,逐渐成为智能家居产业中的翘楚! 智能家居至今在中国已经历了近12年的发展,从人们最初的梦想,到今天真实的走进我们的生活,经历了一个艰难的过程。
3 中国智能家居发展现状
3.1 中国智能家居技术现状
我国的物联网智能家居的发展与国际上相比是还是有一定差距的, 目前我国流行的433M,315M无线产品采用的技术都属于国际淘汰的落后技术,这些技术在安全性,可靠性,抗干扰能力,自修复能力等等方面已经完全不能适应物联网智能家居的发展。至于蓝牙(包括低功耗蓝牙)在安全性方面一直存疑,致使除西方发达国家外的其它国家都不敢大规模采用。WiFi因其便利性广受家庭用户欢迎,作为一种普通的网络接入技术它无可厚非,但作为智能家居无线技术(WiFi包括低功耗WiFi)还存在安全性差、组网规模小、无自修复能力等缺点,尚不能满足智能家居的需求 。
在2011年11月28日,工业和信息化部印发《物联网“十二五”发展规划》中指出,“推进传输技术突破,重点支持适用于物联网的新型近距离无线通信技术和传感器节点的研发,支持自感知、自配置、自修复、自管理的传感网组网和管理技术的研究”协调推进产业发展,以形成和完善物联网产业链为目标,引入多元化的竞争机制,协调发展与物联网紧密相关的制造业、通信业与应用服务业。
物联网的目的是要将各种信息传感传动单元与互联网结合起来从而形成一个巨大的网络,在这个巨大网络中,传感传动单元与通信网络之间需要数据的传输。物联传感技术是全球第一个利用物联网来控制灯饰及电子电器产品(我们通称为zigbee产品),并将其作为智能家居主流产品走向了商业化。它在自配置、自修复、自管理、低功耗,高安全、抗干扰等方面有着非常独特的优势。
3.2 中国智能家居研究现状
相较于传统的智能家居,物联网智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金。物联网智能家居与传统的智能家居在通信方式上有着明显的差别。传统智能积极的通信方式是有线,这种方式主要的缺点是前期安装施工和后期改造比较麻烦,且不易维修。而物联网智能家居的通信方式是无线,这种方式的最大优点在于给设备的扩展留有足够的空间,便于后续的自由扩展。
物联网智能家居能实现用户家庭的最大智能化,更符合现代家庭的需求。物联网智能家居最大限度的将家居设备连接到一个局域网上,实现了用户家庭的最大化智能。它可以将家居中的所有物品连接起来,实现家居网络中所有物体均可被寻址、所有物体均具有通信能力、所有物体均可作、部分物体具有传感与信息上传共享功能。
4 总结
家居生活迈向智能化是必然趋势,而随着物联网等新兴技术相继进入智能家居行业,众厂商也各自形成了自己的特色产品,价格也逐步向平民化的趋势迈进。从有线到无线、从概念炒作到应用实施,智能家居经过十几年的发展历程,终于实现了质的跨越。未来的智能家居,将会更好的为用户服务。而物联网则成为智能家居发展的一道重要分水岭,将对智能家居的发展方向、产业规模进行拓展和延伸。物联网时代下的智能家居将更加具有发展潜力。
参考文献:
[1] 戴春荣.我国移动产业现状和发展前景分析[J].上海证券报.2009,25(5):22-23
[2]姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[M].中国信息界,2010,67-68
关键词:物联网 智能家居 远程监控子系统 软件设计
中图分类号: TQl74.758.11 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00
随着信息时代的到来,现代化科学技术得到了迅猛发展,智能家居逐渐走入居民的日常生活中。现阶段人们置业时不再单纯地追求房屋的位置与面积,对家居的智能化也提出了要求,这也就使得国内外企业都逐渐加快了智能家居的产业化进程。基于这一现状,对基于物联网的智能家居远程监控子系统软件设计进行分析具有一定的现实意义。
1物联网与智能家居概述
1.1物联网概述
所谓物联网,主要指的是通过具备一定智能感知能力、分析处理能力、计算能力以及执行能力的智能芯片,将物质世界的实际物体改造成为智能化对象,通过相应的通信协议对数据进行接收、传输、分析以及处理,从而搭建起物与物、人与物进行连接的网络[1]。物联网技术由感知层、网络层、应用层以及公共支撑技术组成,具备整体感知特征、智能处理特征以及可靠传递特征三大特征。
1.2智能家居概述
智能家居系统主要通过在家居住宅环境中应用嵌入式技术、计算机技术、通信技术等现代化技术,对家居生活中的各种子系统进行改造,从而构建舒适、环保、高效的家居环境[2]。物联网技术由感知层、网络层、应用层以及公共支撑技术组成,具备整体感知特征、智能处理特征以及可靠传递特征三大特征。
2基于物联网的智能家居远程监控子系统软件设计分析
2.1系统需求
现阶段的智能家居系统通常对光源、互联网、家用电器进行分散性控制与管理,导致家居设备不能通过互联网进行统一控制。因此基于物联网的智能家居远程监控子系统软件应当利用具有多电器接口的集中装置进行控制,统一对家具设备进行联网,从而通过智能终端实现家居设备的自动化控制。同时安全预警系统在智能家居系统中极为重要,主要通过门磁、红外线探测等室外感应器对异常状况进行预警,若业主没有及时对预警信号进行处理,预警系统会根据功能的不同连续发出预警信号。
2.2设计思想
基于物联网的智能家居远程监控子系统软件应当构建多样化的远程监控系统,利用手持遥控监控、互联网监控、4G远程监控等方式满足业主的多元化需求。同时应当谨慎选择传感与执行设备的分布,合理架构网路线路,保证智能信息处理系统软件功能的实现。智能家居系统作为智能小区系统的重要组成部分,它在运行过程中除了对家居环境进行改造,还应当加强与智能小区系统的结合,在智能小区系统中实现资源有效整合,进而完善家庭安防等远程监控功能,提高系统资源利用率。
2.3软件设计
2.3.1家庭安防子系统软件的设计
家庭安防子系统软件包括防盗报警远程监控、火灾报警远程监控、燃气泄漏远程监控以及紧急情况求助等功能模块,可以有效地保证业主的生命财产安全。家庭安防子系统软件主要通过在家居环境中的门窗、客厅、厨房等重要区域安置传感器,实现对家居环境不同区域的实时性动态监控。家庭安防子系统中主要使用ZigBee传感网络子软件,软件采用分层软件结构,由HAL层提供各种硬件模块的驱动,对定时器Timer、通用输入/输出GPIO以及通用异步收发传输器UART进行驱动,并通过OSAL提供各项管理服务。ZigBee传感网络子软件通过物联网技术与业主的通信设备进行连接,方便业主随时随地通过通信设备对家居环境中的安全状况进行了解与掌握。当家居环境中出现了异常状况时,家庭安防子系统可以利用ZigBee传感网络子软件进行分析,并根据报警原因系统触发报警程序发出报警信号,并会及时将信息传送至智能小区系统,智能小区系统会根据报警信号联系警察或保安对警情进行处理[4]。报警模块的电路设计主要通过PNP三极管8050的导通与截止对蜂鸣器的报警信号进行控制。
2.3.2远程抄表子系统的设计
传统的人工抄表方法不仅会造成人力物力的浪费,而且会在一定程度上打扰业主的正常生活,智能家居系统中的远程抄表子系统替代了传统的人工入户抄表,提高了业主的居住满意度。远程抄表子系统利用电子通信技术以及传感器技术,将电表、水表以及燃气表通过互联网与小区物业管理中心进行连接,方便智能小区系统对测量表的计量数值进行统计、分析与管理。当小区物业管理中心发出抄表指令时,数据集中器就会将数据通过网络网关发送至智能家居系统,业主在家就可以轻松进行缴费与结算。
2.3.3收费管理子系统的设计
收费管理子系统是由远程抄表子系统衍生出的智能家居系统,这一系统通过远程抄表子系统中的数据对费用进行自动计算,并对缴费时限进行设置[5]。业主在收到缴费通知后,可以利用互联网对详细费用进行查询与缴纳。同时收费管理子系统还可以与家庭安防子系统进行协同工作,当业主未能按时缴纳费用时会及时报警进行提示,从而提高费用缴纳的便捷性。
2.3.4智能家电子系统的设计
智能家电子系统是智能家居系统中的核心组成部分,是影响业主舒适度与满意度的重要因素。随着现代化互联网技术以及通信技术的发展与成熟,物联网技术也获得了较大程度的发展,并在冰箱、空调、热水器等家用电器中得到了应用。智能家电子系统就是对智能电器进行统一管理的技术系统,这一系统可以根据业主差异性的家居环境以及实际需求对家电进行合理化改造。智能家电子系统中的家电具备网络化功能,智能型家用电器可以通过互联网技术进行连接,实现家电信息的交流与共享,同时智能家电利用嵌入式互联网监控软件还可以对家居环境的变化进行监控,并及时对工作方式进行调节,从而提高业主的舒适度[6]。同时智能家电子系统还具备节能性特点,智能家用电器可以根据家居环境变化及时调整工作时间,在不需要使用时及时进行休眠,从而对能源进行节约。
智能家居系统对冰箱、空调、热水器等智能家用电器的控制主要利用嵌入式互联网监控软件实现。现阶段绝大多数智能家居系统使用嵌入式互联网监控软件主要由嵌入式WEB服务器与嵌入式视频服务器,mjpg-streamer组成。智能家电子系统中较为常用的是Boa服务器,即嵌入式WEB服务器,主要通过在官方网站下载源代码压缩包进行移植,并设置文件Makefile完成对CGI的功能支持与设置。对于嵌入式视频服务器来说,其最为典型的用途是将电视模拟视频信号转换为数字视频数据,并在虚拟机中进行存储,MIPEG与MPEG可以传送高质量的图片以及视频,但是却需要较大的带宽进行支持,智能家居系统虚拟机需要输入正确的数据实现客户端系统的智能交互。
3结语
随着自动化技术以及信息技术的发展,我国居民的日常生活得到了巨大的改变,人们对于生活质量的要求也日益提高。基于物联网的智能家居远程监控子系统是信息时代下智能小区建设的研究内容,体现了家居生活与现代化科学技术的结合。基于物联网的智能家居远程监控子系统软件设计应当从人性化设计出发,加强家居环境与业主的沟通与交流,从而构建现代化的家居环境。
参考文献
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[5]羡慧竹.基于物联网的智能网关系统研究与实现[D].北京工业大学,2014.
[6]刘真富.基于物联网的无线智能家居监控系统[D].哈尔滨工业大学,2013.
从1984年第一座智能楼宇在美国落成,1995年比尔·盖茨的智能豪宅成为世界的经典,智能家居逐步揭开神秘面纱,慢慢被人们所了解和认知,成为改变人们生活品质和精神追求的又一次革命。到今年智能家居進入中国已经是第十个年头了,从事智能家居的企业和个人多少年来可谓是不计其数,我们共同见证了太多的起伏,见证了太多的崛起与陨落。
大家都在期待智能家居市场有一天能够爆发,能像日常消费品一样被人们所接受,成为生活的必需品。这一等,就是十年,现实是残酷的。十年了,这个市场一直没有做起来,从事智能家居的企业所期待的市场爆发也一直没有出现。
近两年各地政府都开始重点推广物联网、智慧城市、智能社区建设,在整体经济疲软的情况下,唯独智能家居行业似乎是一片火爆、炙手可热,迎来了前所未有的商机,也看到了智能家居爆发前的黎明。然而,作为从业近十年的我们不得不给大家泼一瓢冷水,必须冷静的看待当前火爆的市场环境。现如今的市场发展近十年,为何没有发展起来,现在的市场现象是否只是假象,火热的背后是否存在各种问题和隐忧,如何抓住这难得的市场发展机遇,笔者从以下八个方面对这些问题做了简略的阐述:
各种概念满天飞 产品虚有其表
现在的市场上关于智能家居的各种各样宣传广告是漫天飞,宣传的概念与实际产品的功能完全不符,有的功能根本就不存在。各种诱惑的夸大的广告宣传语,把人们弄的眼花缭乱,不知如何选择,无法了解到智能家居真正的功能和用途。用户也就难免用“坑爹”来形容使用智能家居产品后的感受。
产品品质检验不严 系统稳定性差
国内智能家居市场发展近十年,不是一点市场都没有,也不是一点需求也没有,产品质量问题可能是制约这个市场发展的最大因素。可以想象,用户花了几万块买一整套产品回去,从产品刚安装那一刻起,问题就不断,不论白天还是黑夜,产品反复快递返修,最终也没有解决问题,以至于对智能家居产品完全丧失信心,最后只能成为一堆垃圾。部分厂家对产品未做长期的老化及全面的功能测试,对产品的品质没有严格的把关,盲目追求出货量,直接导致做一批客户,死一批客户,这样的市场又如何培育的起来?这样的厂家又如何发展壮大?
系统功能华而不实 缺乏实用性
这十年中,智能家居企业是层出不穷,出来的产品也是各式各样,宣传的功能也更是神乎其神。部分厂家的这种钻研和创新的精神是值得肯定的,功能太过前卫,但他们可能都忽略了用户的实际需求,一味的闭门造车,恨不得将所有可以实现的功能都加入到智能家居的系统。最后出来的产品不符合市场需求,也不是用户真正所需要的。这样的产品又怎么能够得到用户的认同?产品卖出不去,市场又如何做大?
经销渠道支持力度不够 难成气候
对于智能家居企业来说,渠道经销、可以说是产品推广和销售的重要方式。然而这几年,行业中出现各种乱象,各种各样的招商广告,个别企业完全是以招商为目的,没有实质的产品,以开会的形式推销智能家居概念,收取加盟费。部分企业打着智能家居的旗号,拿着完全不属于自己的、品质低劣的产品到处招商,完全就是靠着招商广告吸收加盟费用,区域保护力度不够,收了加盟费,卖一套产品,送几本小册子之后就全然不顾死活。其他部分企业就只顾招商,收取加盟费、不予专业培训、销售扶持、全方位售后服务。这些现象的出现,严重扰乱了智能家居行业的市场秩序,这样的经销又如何生存?如何在本区域内死心塌地的推广智能家居产品?
房地产销售 概念大于实体
近几年,全国各地房地产项目中陆陆续续出现智慧楼宇、数字社区系统,一方面为楼盘销售增加卖点,另一方面也是精装高端楼盘配套升级的需要。可以说,这一现象的出现为智能家居行业的发展提供了另一条出路。但伴随着工程项目的大量应用,其中的隐忧也应该是值得思考的。开发商推广智能家居,配套的却只有可视对讲系统,其它智能家居设备则需要用户买单。目前来说只顾给楼盘销售带来卖点,稳住房价,把房子卖出去是首要目的。产品选型门槛过低,导致后期整个系统问题不断,维护成本过高,甚至瘫痪,最后只能成摆设。
兼容性差 标准不统一
智能家居是一个功能复杂、涉及面广、系统庞大的计算机系统。它集成了综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等。目前,总线控制方式主要有:KNX/EIB、RS485、电力载波等,无线控制方式主要有:RF(315M/433M)、ZWave、ZigBee、蓝牙、WiFi、红外等。由于智能家居行业没有国际上统一的标准,导致智能家居企业采用的技术标准与协议都不同。市场上相关的产品可以说是多种多样,由于没有统一标准,上下游的产品都无法实现兼容,做出来的产品稳定性上存在众多的缺陷。个别企业私心太重,都想成为行业的标杆和标准的制定者,不愿意透露自家的核心技术,难以形成行业标准。
政策扶持力度不够 中小企业融资难度大
智能家居行业中,真正从事智能家居行业的国内企业规模大一点的屈指可数。有家电、传统安防、国外背景的企业只有少数几家,中小企业的数量还是占多数。十年时间,多少企业崛起与陨落,不计其数。一方面市场推广难度大,产品问题不断,另一方面则是这些中小企业融资难度太大,相关政策扶持力度不够,企业不得已在夹缝中求得生存,在逆境中求发展,在创新中求突破。
产品价格过高 无法向平民化普及
网络通讯实现智能住宅
节能环保打造安全居所
在上海世博会上,“绿色低碳”、“节能环保”成为主旋律,智能家电、智能家居生活场景的展示令人印象深刻:冰箱的液晶显示屏可显示储存食品的状况,及时提醒需要补足的食材,并自动与超市联网配送物品;洗衣机能够自动识别衣物材质选择恰当的洗涤模式;出门在外,只需通过手机等终端平台发条短信,就能对家电设备进行远程控制……结合了尖端科技与人性化设计的智能家电,正在从创意概念一步步变成现实,而这种新趋势也将为传统家电行业注入创新活力,甚至引发新一轮行业洗牌。目前,智能家电市场处于发展初期,面临标准、成本、产业生态系统建设、商业模式等诸多问题,还需要经历一个较长的市场培育期,实现大规模商用还需要等待时日。不过,由于人们提高建筑用能效率的意识不断高涨,加上多项政府计划的激励,在接下来的几年里,智能家电的部署进程将有望加速,智能家电所带来的商业影响将是全球范围的。
当人们清晨醒来,用遥控器点击“起床模式”,在享受背景音乐的同时,窗帘自动打开;外出忘记关窗、没有收衣服,拨个电话即可关闭家里所有的门窗并把衣服收好;不知道小孩是在做作业还是在玩耍时,通过手机或电脑远程查看家中的情况,让你在百忙工作中也能兼顾孩子的健康成长;住宅有不速之客闯入,家里的警报就会响起,并准确告知您窃贼所在的位置……这些描述不是遥远的幻想,而是智能家居全新的生活方式。智能家居起源很早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的“智能型建筑”,从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。智能住宅对中国市民来说并不陌生,早在2001年就有媒体报道,上海智能化住宅已经达到400幢,但严格说来,他们只是在原来可视对讲的基础上,增设了几种简单的系统(比如基本的安防控制和三表远程抄送等),真正意义上的智能化住宅并不多见。智能小区经过多年的实际应用,已经有了长足的发展,仅仅提供安全保障的智能小区系统,已经很难满足人们对于安全、方便、智能化等方面的需要,因此,智能家居必将成为一个新的市场热点。
智能家居在国内经历了多年的概念推广及发展,现已被人们认识并积极接受。尤其智能家居里最重要的组成部分——家居安防及小区安防,近年来得到了迅猛的发展,而且技术上明显表现为以智能防范小区嵌套智能防范家居的特点,这种技术特点目前已广泛被市场接受,同时亦显现出其无比的竞争优越性。
家庭防盗产品生产厂家一般有电子产品的开发、生产等经验,可以在其原有产品的基础上,增加控制功能和其他功能,用以实现家庭自动化。这些公司有一定的工程、设计院等关系和网络,并利用安全与防盗产品市场来推广其产品。智能家居系统功能结构为家庭信息控制、家庭通信网络和控制总线、家庭网关。国际厂商如德国西门子、日本松下等,国内厂商如联想、海尔、TCL纷纷推出产品。
传统的家电企业、IT企业结合其在家电控制领域、IT领域的优势,开发出智能家居的产品,能更好地和家电结合在一起,他们利用自己的渠道优势和市场影响力,积累多年的管理经验、生产经验和良好的售后服务、信誉来打开市场。传统的电工产品制造企业,通过整合智能控制的技术成果,在原有产品的基础上增加智能化特点,通过原有的销售渠道开拓市场。随着近年网络技术的日趋成熟和发展,更高层次的基于TCP/IP协议的数字社区,以及所捆绑的智能家居结构特点的应用正浮出水面,并迅速被市场所接受。可以说,真正意义的智能家居,正迎来市场的大发展阶段。国内一些做小区安防的企业,及时洞察到这一市场发展趋势及特点,纷纷开发这方面的产品,已有不少企业推出相关产品,并进一步大力研发适应市场需求的新产品,目前已推出集声音、图像、数字信号传输的纯IP数字社区系统,并把可视对讲、门禁、家居监控、信息、家电控制、遮阳系统、灯光控制、停车场管理、社区服务等众多子系统结合起来。
智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术,将家居生活配套的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务。因此,网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一,安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术。在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。智能家居系统中的自动控制技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理,都有十分重要的作用。
智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术,将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、空调控制、安防系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制,以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统居住功能,还兼备建筑、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,提供全方位的信息交互功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居的系统设计方案,以及安全防范技术、自动控制技术、音视频技术,将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
智能家居系统内涵丰富
互联网助其功能强大
智能家居,又称智能住宅,在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化、电子家庭、数字家园、家庭网络、网络家居、智能家庭等称谓。智能家居系统又可以理解为利用电脑、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通讯设备、家用电器和家庭保安装置,经由家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上,从而形成一个有机的整体(数字家庭网络系统),进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。
通过物联网智能家居技术,可以组建家庭网络系统,让多台电脑可以共用一条宽带线路上网以节省费用,实现各电脑间的资源共享、联网游戏等功能;还可组建家庭控制网络,控制信息化家电的各种动作,也可以控制其它智能设备;还可组建家庭的监控网络,通过家庭监控设备,对家庭安全进行监视和控制,甚至可以实现在办公室通过互联网,看到家中的图像和与家中的人员进行对话;也可组建家庭视频网络,用一台录像机播放节目使多个电视机收看,将宽带网络上的电影传送到电视机上收看;还有组建家庭音频网络,将音响信号送至各个房间收听,也可以将电脑或网络上的MP3音乐送到音响上播放。所以现阶段,智能家居系统的内涵,主要由家居综合布线系统、家居安全防范系统、家居电器自动控制系统和家居背景音响系统。
智能住宅或智慧家居,是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术,依照人体工程学原理,融合个性需求,对家居生活进行网络化的综合智能管理,实现更舒适、更安全、更便捷的全新家居生活体验。智能家居就是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术(3C),建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统、家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统,从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络,以及舒适居住环境的家庭住宅。智能家居是IT技术(特别是计算机技术)、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。智能家居是一个多功能的技术系统,包括可视对讲、家庭内部的安全防范、家居综合布线系统、照明控制、家电控制、远程的视频监控、声音监听、家庭的影音系统等。家居智能化包含的内容比较多,目前的产品主要有总线制、电力线载波、无线等方式,在网络连接方面则基本上用总线制联网、电话联网,或者通过以太网方式来实现。
智能家居系统是实现智能家居功能的设施,主要包含8大子系统:家居照明控制子系统、家庭安防子系统、家庭环境控制子系统、背景音乐子系统、家庭娱乐子系统、家庭能量管理(3表抄送)子系统、家庭自动化子系统和家庭信息处理子系统。智能家居所要实现的主要功能有:家庭安全防范系统包括门禁、多种感应器(红外、窗磁、烟雾等)紧急按钮及可视对讲;信息速递服务包括来访信息、小区通知、天气预报等公共信息查询;家电、灯具设备控制和自动抄表。智能家居系统通常能提供始终在线的网络服务,并与互联网随时相连,为在家办公提供了方便条件;智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的发生,一旦出现警情,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范;家电的智能控制和远程控制,如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等;交互式智能控制,可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能;通过各种主动式传感器(如温度、声音、动作等)实现智能家居的主动性动作响应;环境自动控制,如家庭中央空调系统;提供全方位家庭娱乐,如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统;现代化的厨卫环境,主要指整体厨房和整体卫浴;家庭信息服务,管理家庭信息及与小区物业管理公司保持密切联系;家庭理财服务,通过网络完成理财和消费服务;自动维护功能,智能信息家电可以通过服务器,直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序,实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。
随着物联网技术和云计算、云服务的发展衍生,智能家居蕴含的服务,已经不单纯特指受控的智能产品的统称,其配套的服务能力和服务态度,也成为智能家居厂商的第二个衡量标准,并且开始指导新一代智能家居产品的开发,更方便、更自由、更精确的服务用户,造福用户的智能生活,放心生活,安全生活,已经成为下一代智能家居行业发展的重要方向。
智能家居系统的功能优势
锐不可挡
如今,智能家居系统种类繁多,主要有基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统、基于现场总线技术的家庭自动化系统,以及基于智能手机的智能家居系统3大类。
一般家庭网络的通讯有以下几个特点:传输的数据量比较小,因而无需太大的传输速度;信息的实时性要好,时延要短,尤其在安防信息上;网络的容量要大,因家庭中各种设备、电器很多;无论采用何种方式建立家庭网络,都必须保证数据传送过程中的安全性和可靠性,不易被人窃取和破坏。
以TCP/IP网络结构的数字社区,所包含的智能家居技术特点优势如下:局域网的传输速度快,能达到百兆至桌面,若采用光纤到桌面的话,还能达到千兆带宽,这是总线制技术做不到的。TCP/IP联网技术在智能小区方面的应用,是整个智能小区技术的一次全新革命,它将声音、数据及图像统统进行数字化技术处理,因此整个小区的设备都是数字化产品。由于声音、数据及图像都是数字信号,传输线路简单,组网方便,所以整个小区的联网线路,只需一个小区局域网就可以,实现了真正的小区网络化。由于系统采用标准的TCP/IP通讯协议,具有在线巡检功能,处在网络上的每个设备都有一个固定的IP地址,其强大的数据处理能力,能够实时的检测网上设备的在线情况。小区采用TCP/IP联网以后,实现小区多通道功能,其强大的数据处理能力及上百兆的带宽,令小区多通道的实现变得十分简便,即使有再多的门口主机同时使用,也不会出现通道堵塞、占线等情况。由于1条网线到户就可解决系统联网问题,布线成本低,同时在此平台基础上,还可以整合网络型闭路监控、周边防范、网络化停车场等系统共用同一条线路,而不须重新布线,所以,它比起用传统的模拟总线成本要低得多。利用门口主机自带的非接触卡门禁系统,可以实现在线巡更功能,即可以把门口主机的读卡头,当做巡更点来使用,可实现分秒在线巡更。
基于以上技术特点,开发出来的智能家居具有强大的功能。
一、网络可视对讲和内部电话功能。公寓内各住户可通过各自终端屏幕看到访客影像,与其通话并控制开锁。本系统内的任意两部室内终端,都可以相互通话,终端可以主动呼叫分机,就像内部电话一样,不产生任何电话费用,同时亦可与保安管理中心联系。
二、远程监视和强大的保安功能。由于使用了网络摄像机,用户在家里可通过终端看到小区内各处的情况,出门在外通过Internet网络,就可以看到家里发生的情况(凭密码进入)。保安管理中心可以接收小区住户发出的呼叫及报警信号,保安管理中心配上相应的软件,当有报警事件时,软件自动跳出告警提示界面,显示报警类别及住户号,同时也可以浏览报警、通话、门禁等各种历史记录,住户的手机亦可以接收报警信息等,用户可通过电话及Internet网络进行控制及操作,功能非常强大。
三、强大的信息服务功能和储存来访者影像功能。用户端除了可以接收小区通告及基本信息外,由于采用以太网形式,家庭网关成为每个家庭的控制核心和协议转换中心。利用家庭网关,可以轻松组建和任意扩展小区网络,通过小区网络信息平台,打造布控各种快捷便利的智能小区系统。当有来访者对住户进行访问时,系统可自动将来访者的影像存储,住户除在终端看图像外,还可利用因特网、手机WAP等浏览来访者图像。
四、家电智能控制和电动窗帘遮阳系统控制功能。由于采用无线/红外转发技术,家电可通过家庭智能终端彩色触摸屏进行操作、控制,还可通过拨打电话及Internet网络进行远程控制。将窗帘电机控制器及遮阳系统与家庭网关接泊后,在用户终端即可以实现窗帘的自动控制,可以对每个房间的每个窗帘单独控制,也可以分组控制及按设定情景控制。遮阳系统设有雨水自动感应器,下雨可进行自动操作,控制路径亦可采用终端、WEBPDA、以太网、手机WAP、电话等远程控制。
五、灯光的控制。智能家居系统终端,可集中对每个房间的灯光的亮度调节、开关控制,场景组合控制等,控制路径亦可以采用终端、WEBPAD、以太网、手机WAP、电话等远程控制。
引领全球家居风尚
智能系统功不可没
智能家居,曾经对于普通民众来说,很长一段时间内都是遥不可及的。在当时看来,这种技术只是一些富豪级别的科技人物才能玩的起。不过现在依托物联网、云计算、传感器等诸多网络与硬件技术的支持,智能家居系统在未来社会中将得到快速普及推广。据一份调查显示,13亿人口的中国市场,拥有1亿多的潜在智能家居客户。在这个市场中,平均每家每年花费1000元,就有1000亿元的市场。事实上,市场调查数据表明,属于感性和持续性消费的群体,每年在家居方面的支出人均远远不止1000元。且目前中国富有阶层正在形成,该部分家庭占城市人口的10%,占总人口的3.5%,主要针对这部分人的智能家居系统市场总量为1400万套。最新数据显示,截止2012年,智能家居全球市场规模或已达1万亿美元,到2020年,中国智能家居产值将会达到2万亿元。与此同时,随着网络技术的发展和成熟,为智能家居设备的应用提供了环境基础,智能家居需求呈现明显的上升势头。
在智能家居系统中,无线网络技术应用于家庭网络,已成为势不可挡的趋势,这不仅仅因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性,省去了花在综合布线上的费用和精力,而且它更符合于家庭网络的通讯特点,同时无线网络技术的进一步发展,也必将大大促进家庭智能化、网络化的进程。
当前,智能家居已是商品房建设中一项非常热门的产品,已被越来越多的中高档楼盘、别墅豪宅所使用。智能家居系列产品,按市场需求的热度排列依次为:可视对讲、智能家居报警系统、信息及社区服务系统、智能灯光控制系统、网络远程监控系统、智能遮阳系统、远程家电控制与空调控制系统等。这些智能系统的使用,让人们真正体验到生活在时代最前端的快乐与便捷。
在智能家居的发展中,配套的支持科技必不可少,其中在智能时代,网络技术是占据整体组成部分的重要地位。不管是物联网还是云计算等,都需要网络技术来提供相关支持,物联网的整体作用就是把家居物品全部通过网络端口接入到网络,以便人们通过各类无线控制终端进行控制。其中在无线控制方面,将占到网络传输方式的绝对主导地位。我们不可能在出门的时候还带着一个接着长线的控制终端,在智能家居的发展理念中,方便是第一要素,通过无线控制手段,我们不管在哪个地方,都可以进行家居控制,这也是智能家居的真谛。现有的3G网络及未来的4G网络,都将为智能家居发展提供强有力的支持。无线网络技术主要分为射频(RF)技术、IrDA红外线技术、IEEE802.11b和IEEE802.11a协议技术、HomeRF协议、ZigBee技术、蓝牙技术。其中射频(RF)技术日臻成熟,它的成本低廉,穿透性较好,但抗干扰能力差,安全性差,最致命的缺陷是没有统一的标准,各公司的通信协议都不一样。ZigBee作为一种低功耗、低数据速率、低成本的技术,更适合于家庭自动化、安全保障系统及进行低数据率传输的低成本设备之间,而蓝牙更适合于语音业务及需要更高数据量的业务,如移动电话、耳机等。
自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后,美国、加拿大、澳大利亚和欧洲、东南亚等经济比较发达的国家和地区,先后都提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国有广泛应用。新加坡模式的家庭智能化系统,功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。比尔·盖茨是国外第一个使用智能家居的家庭,至今快有30年的历史了,智能家居控制系统也逐渐走进大家的视野。这两年随着WIFI的普及,无限智能家居逐渐取代了有限产品,在无限领域国内并不落后于国外,同样使用最新ZigBee智能家居,只是国内智能家居虽有潜力但发展缓慢,人们的消费观念和消费能力并不完善。智能家居作为一个新生产业,目前处于一个导入期与成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,逐渐培育消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力还是巨大的,产业前景异常光明。正因为如此,国内优秀的智能家居生产企业,愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究,一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起,开始成为智能家居产业中的翘楚。在国内,智能家居不是一个单独的产品,也不是传统意义上的“智能小区”概念,而是基于小区的多层次家居智能化解决方案。它综合利用计算机、网络通讯、家电控制、综合布线等技术,将家庭智能控制、信息交流及消费服务、小区安防监控等家居生活有效结合起来,在传统“智能小区”的基础上实现了向家的延伸,创造出高效、舒适、安全、便捷的个性化住宅空间。经过多年的开拓,智能家居的概念日益普及,若干高中档住宅的智能特点也渐次涌现。
智能家居的未来应用
旨在服务普通百姓
当下,物联网给智能家居带来了第2次生命。据悉,《物联网“十二五”发展规划》将支持重点领域应用示范工程,具体包括智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗与智能家居9大领域。尤其是智能家居和智能医疗领域,惠及民生,能提高民众生活品质,潜在应用需求更为迫切,因此有望形成大的产业规模。在3网融合大趋势、政策积极引导、人机交互、物联网技术的刺激下,各大厂商都摩拳擦掌,蓄势待发,争夺智能家居领域这块大蛋糕。物联网智能家居带给我们的不仅是方便和全新体验,它对能源消费、城市交通、智能环保等都有非常大的影响力,甚至被国外专家认为是牵一发而动全身的市场。随着物联网与智能家居技术的迅速发展和深入应用,智能家居系统正朝着网络化、信息化、智慧化方向发展,对智能家居行业的厂商来说将迎来难得的发展机遇。
家庭智能化的实现,第一步就要进行家庭布线的基础设施建设,家居布线系统把电话、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局,集中管理,为实现家居智能化提供网络平台。通过家居综合布线,既可以实现自动化的控制,又可以做到资源共享,家庭内部只需一台影碟机、音响、卫星电视接收机,就可以在家庭内部每一个房间观看电影、享受音乐,可以实现多台电脑联网,共享宽带服务,多路电话任意接听、转接。而且采用综合布线,让家庭内部布线系统具有良好的扩展性和可升级性,满足不同用户现在和未来的需求。人们对于安防系统的要求越来越高,家居安防系统可以有效地利用技防手段来实现安全防范。家居安防系统包括防盗、防燃气泄漏、防火等功能,同时可远程监控,使住户可远程通过网络或电话随时了解家庭内部情况,可监听、监视家庭内部情况。
智能家居的主体在于家庭自动化。未来家庭自动化的主体是家电、照明等电气设备的控制。人们对生活体验的要求越来越高,对家庭内部影音系统、家庭内部环境、网络虚拟环境等的需求也越来越高,用在这方面的消费支出也将越来越高,将来的家居智能化也会更多的满足人们这方面的需求。家庭自动化系统能够通过集中或分布式控制家庭内部的照明、家电,住户可以通过网络或者电话远程控制家庭内部设备。因此,家居自动化系统是将来智能家居的主要发展方向。
基于计算机技术和自动化技术,智能家居系统还可以在物业管理、消防、水、电、煤等方面提供多方位的服务。很多厂家都说自己的智能家居产品可以营造一个节能环保的环境,真正打造节能空间的优势利用。数字化产品的技术上采用嵌入式技术,硬件功能更强大,软件开发更灵活,系统更加稳定,采用标准的以太网架构,联网更简单。它作为一个家庭的智能控制中心,把家电控制、家庭安防和监控、家庭信息终端以及家庭数字娱乐,完美整合到一处。购买时,检验可通过Internet来访问智能终端,并感受操作体验。智能家居是对家庭设备的集中统一控制,核心有一个通讯协议、一个系统平台、一个解决方案,相当于电脑的操作系统。而对应的具体产品,如安防产品、监控产品、灯控产品、多媒体产品等,都是可以集成在这一个系统上,通过系统的通讯协议,使各个子系统相互连接,信息可以互通,操作上可以相互控制。智能家居系统,大都是房屋装修设计的时候就要考虑进去的,与家居布线同时进行,实现相同的功能,需要配置的系统越简单,系统的集成度也就越高,技术含量也越高。随着信息技术、网络技术的飞速发展,以及人们对现代生活方式的改变,在不久的将来,智能化家居产品的消费将会如同手机消费一样,逐步走入寻常百姓的生活。
随着电气技术、自动化技术的大力应用,人们设想把这些技术用于改善居住环境,便诞生了智能家居的概念。计算机技术、信息技术等新技术不断融入智能家居,使其内容发展的更为丰富。从上世纪末智能家居进入中国,该行业已经发展了10多年,已从枯燥的名词变成身边的各种安防系统、对讲系统、自动抄表系统、火灾报警系统、家庭影院系统、灯光和家电控制系统、家庭信息化平台、信息家电等,看似市场在逐渐成熟,但是发展至今仍没有普及。究其原因,除了产品价格等方面因素外,关键原因是智能家居提供的服务,还不是人们生活所必须的,是低于大众购买期望的阈值。此外,技术不完善是限制智能家居提供更多服务的重要因素,当然还有产业核心技术有待突破,应用模式有待创新,产品稳定性与可靠性还有待进一步提高,产业链不完整,缺乏完善的社会合作体系,跨产业的合作困难重重,市场推广力度不够等原因。智能家居的各子系统之间基本上是“信息”孤岛,还没有实现互联、互通和互操作,虽然存在很多标准,国际上比如UPNP、ZigBee联盟标准,国内的如家庭网络工作组标准等,但缺乏规范的、统一的行业标准,这反映出标准的制定者和使用者期望偏差较大,各子系统之间的信息阻隔,使更多家庭服务成为空中楼阁。当前智能家居的各子系统,从自动化的角度来说更多的是执行器,执行器的智能化执行,必须依靠对家庭的全面感知。感知设备的缺乏,严重影响了智能家居的智能化程度的提升,从而也就不能提供更多的服务。智能家居系统自动执行的大多是简单的感知动作,缺乏对感知数据的进一步分析,缺乏人工智能的推理分析计算平台,是造成这一结果的重要原因,这也是未来智能家居“十二五”发展规划亟待突破的任务。近年来,物联网技术不断进步和云计算技术逐步成熟,这些都为智能家居的发展提供新的契机。
市场对无线、有线两大阵营的选择,决定了今后智能家居通讯技术的方向。现今,国内多数智能家居企业对未来采用无线通讯方式已达成共识。未来的智能家居的通讯技术,肯定是向着安装简单、组网方便、调试迅速的方向发展。这里不得不提的是,ZigBee技术已经被广泛运用于国内物联网产业,尤其在智能家居领域应用较早,且取得了不俗的成绩。从智能家居技术发展趋势的角度来讲,可视化图形等更多个性化与人性化的人机交流,将会得到深层次发展。众所周知,智能家居最重要的一个意义就在于傻瓜化,通过智能设备的逻辑判断与人工智能的功能,真正让人享受轻松、自由、安全的智能生活,而触摸式、声控式、感应式等更多人性化的技术,无疑是最佳选择。与此同时,布线技术与无线技术将得到更好的融合,双向、可靠的无线技术,都将会成为未来无线技术的主流,如ZigBee无线技术。ZigBee是一种新兴的近程、低速率、低功耗的无线网络技术,主要用于近距离无线连接,具有低复杂度、低功耗、低速率、低成本、自组网、高可靠、超视距的特点,它主要适合应用于自动控制和远程控制等领域,可以嵌入各种设备。
智能家居是未来发展趋势,许多企业也都看好智能家居市场,但企业若想在这条路上走得更长、更远,则始终离不开创新和实力这两大因素。毕竟在家居市场产品同质化现象越来越严重的今天,如何能够准确掌握住顾客消费心态和消费方式的变化,这是所有企业都无法回避的课题。随着物价不断上涨,消费者对于装修各环节的价格都十分敏感,生怕多花1分冤枉钱。也就是说,性价比是消费者考虑的主要因素,消费者在购买产品时会愈发在产品价格、质量及服务之间找到一个黄金平衡点,用最实惠的价格买到优质的产品。尤其对于智能产品,价格方面相对于普通的产品,肯定是要翻几番的,这势必成为阻碍其普及的最大障碍。虽说随着智能技术越来越成熟,这两年很多智能家居产品的价格因素,已没有大家想象的那么遥不可及,但是只有让消费者真正体验到智能产品所带来的舒适、便捷,普及才能成为现实。不管怎么说,智能家居肯定是未来家居市场的发展趋势,性价比则是智能家居消费的主旋律。无论市场环境如何变化,企业都必须将消费者的需求放在确定市场定位、制定营销策略的导航位置,将价格、服务和质量三者完美结合,厚积薄发,力争占据更多的市场份额。