智能家居系统结构的相关无线通信技术

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【摘要】文章首先介绍了智能家居的应用范围及系统构成，进而分析了和智能家居相关的无线通信技术，最后提出了智能家居中无线通信技术的应用建议。

【关键词】智能家居;系统结构;相关;无线通信;技术;研究

前言：

在我国物联网快速发展的背景下，目前智能家居已经被作为物联网应用的一种具体体现得到了大力推广。所谓智能家居也可以被称作智能建筑或者家庭自动化，目前因为智能家居一概念和使用尚处于起步阶段，因此对于智能家居的定义也尚未标准化。而在智能家居中无线通信技术是其主要的支撑技术，通过无线通信技术实现了智能家居中家用电器、通信设备等相关设备信息的集成化管理，实现了异地及集中化的控制和监视[1]。

一、智能家居的应用范围及系统构成

1、智能家居的应用范围。智能家居在早期的应用中，主要应用于供暖和照明设备中，而随着相关技术的不断发展和成熟，目前在智能家居的应用范围上也十分了很大的扩张，具体而言，主要包括以下几个部分：家电控制、家庭安防、开关照明控制、日常服务、信息服务[2]。2、智能家居的系统构成。如图1是所示是目前主要使用的智能家居的系统构成图，其已经在服务的内容上实现了极大的丰富化。从应用系统的角度上进行观察，在室内所安装的个产品其本身就是一个由控制节点和终端节点所组成的。而其中控制阶段在设备的对应功能上要更为集中，其既可以和终端阶段进行通信，同时也可以和外部的网络实现联通。比如IPTV机顶盒便是如此。而在智能家居中控制阶段的功能又是由专业控制网关和设备予以提供。此外，在智能家居的终端阶段的控制命令上，还可以在室内通过开关、手持终端以及电脑等方式进行方法，同时也可以在室外通过手机短信、电话拨号以及电脑操作等方式实现远程的操作。

二、相关无线通信技术

1、传送信息的分类。通过对图1的观察可知，对于智能家居的家庭内部网络中的传送信息而言，可以将其划分为两个类别：其一为控制信息，该类信息主要应用于室内和家庭网关之间的相互控制；其二为多媒体信息，其主要应用于用户接口和家庭网管之间的交互工作[3]。2、家庭内部适用的无线通信技术。目前应用于智能家居家庭内部的适用无线通信技术很多，以下具体介绍两种目前使用较为广泛的无线信息技术。红外线通信技术。红外通讯技术是一种点对点的数据传输协议，可对传统的设备之间的连接线给以代替。传输的距离一般在一米之内，通讯使用的介质为红外波段内的近红外线。因为红外线在传输上抗干扰性的能力很强，同时成本较低，因此目前是在智能家居中使用最为广泛的无线通信技术，目前主要应用于电子产品红外传输接口以及红外遥控中。但是红外通讯也存在着一定的不足之处，如传输的距离很短，对于非透明物质的穿透性很差，难以对房间内其他产品进行遥控等。蓝牙是一种支持点到多点、点到点的一种无线通信协议，其传播的距离在十米左右，在使用放大器的情况下甚至可以达到一百米。但是蓝牙也具有一个较大的缺陷即在成本上过高，导致其在智能家居上的大规模使用受到了一定限制。

三、智能家居中无线通信技术的应用建议

一，针对于一些房间较多的家居环境，为了减少无线通信的盲点可以使用增加无线中继，通过信号的转发实现盲点的减少。二，对于一些别墅、复式以及多层的建筑环境，可以在使用中将技术之间进行互相之间的协调和交叉的应用。例如可以将无线通信技术和有限通信技术实现结合应用。比如在楼层地区可以使用有线的方式进行转发，避免在楼层内的钢筋网导致无线信息的传输被障碍。三，在智能家具中对于需要使用红外控制的智能设备，在使用时需在有效的范围内安装红外信息的转发器，便于对长距离信号的接受四，在智能家居的产品选型中，需要尽量采用抗干扰能力更强的无线产品。结束语：综上所述，虽然现阶段我国智能家居上的建设尚处于初步阶段，和智能家居相关的无线通信技术也还存在一些不足之处。但是随着我国通信技术、信息技术以及网络技术的快速发展，以及智能家居越来越受到人们的青睐，未来智能化家居必然会成为一种趋势，而相关的无线通信技术也必然会得到极大的发展。

参考文献

[1]李坚强,何穗强,明仲等.基于智能网关的数字家庭系统研究与设计[J].深圳大学学报（理工版）,2014,31(6):630-637.

[2]乔季军,王德宇,李玉琳等.融合ZigBee与WiFi无线技术智能家居系统的设计[J].自动化仪表,2015,36(12):48-51,55.

[3]姚国风,庄斌,赵大明等.基于ZigBee无线技术的智能家居系统设计[J].现代电子技术,2016,39(22):81-84.

作者:段琳 单位:中移铁通有限公司山西分公司