文｜廣州朗捷機(jī)電科技有限公司 劉麗娜

物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)智能家居新生活

文｜廣州朗捷機(jī)電科技有限公司 劉麗娜

近幾年，物聯(lián)網(wǎng)受到了人們的廣泛關(guān)注。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念，展望了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能家居行業(yè)的美好前景，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中存在的問題。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能家居系統(tǒng)等智能化科技完美融入現(xiàn)代住宅已經(jīng)成為未來住宅發(fā)展的方向之一。

物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 RFID射頻識(shí)別

近幾年物聯(lián)網(wǎng)已悄然闖入我們的視野，圍繞物聯(lián)網(wǎng)的話題紛至沓來，物聯(lián)網(wǎng)被稱為世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)不是科技狂想，而是一場(chǎng)科技革命。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟以及手持設(shè)備的普及，物聯(lián)網(wǎng)大潮將把智能家居系統(tǒng)推到一個(gè)史無前例的市場(chǎng)高度。智能家居行業(yè)迎來了新的變革，為我們的生活演繹物聯(lián)網(wǎng)帶來了精彩的“家世界”。

物聯(lián)網(wǎng)智能家居，最早在富豪的家中應(yīng)用。也許正因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)生活是由富豪開始的，人們對(duì)這種高科技的便利生活有著距離感。而如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐漸成熟，智能家居經(jīng)過多年的研發(fā)與驗(yàn)證，已經(jīng)開始走進(jìn)普通人家。借助2010年上海世博會(huì)的廣泛傳播，物聯(lián)網(wǎng)的生活方式以強(qiáng)勁勢(shì)頭展現(xiàn)在國人面前。它實(shí)現(xiàn)的不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)生活，更是一種生活形態(tài)的顛覆，一種生活方式的進(jìn)步。

1 物聯(lián)網(wǎng)與智能家居

物聯(lián)網(wǎng)的概念最早由麻省理工大學(xué)Auto-ID實(shí)驗(yàn)室于1999年首次提出，當(dāng)時(shí)的EPC（Elec-tronic Product Code）系統(tǒng)，即為“物聯(lián)網(wǎng)”概念的雛形。2003年，美國《技術(shù)評(píng)論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。2005年，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備，如：射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品到物品之間的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。在網(wǎng)絡(luò)無處不在的今天，物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過裝置在各類物體上的電子標(biāo)簽（RFID）、傳感器、二維碼等經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予智能，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物體的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享，實(shí)現(xiàn)人與物體、物體與物體的溝通和對(duì)話。

智能家居（Smart Home），或稱智能住宅，是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(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。智能家居還可以定義為一個(gè)過程或者一個(gè)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、節(jié)能。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還由原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，節(jié)約各種能源費(fèi)用。

物聯(lián)網(wǎng)將廣泛用于智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、智能家居、老人護(hù)理、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域，其中在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展將以最快的速度拓展開來。目前國內(nèi)部分城市在加緊建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，而某些通信運(yùn)營商也將逐步推出相應(yīng)的智能家居服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將大大推進(jìn)智能家居產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

2 功能實(shí)現(xiàn)

科技讓生活更加進(jìn)步，進(jìn)步讓生活更加美好。科技與生活的完美融合，代表著新的時(shí)代即將到來。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能家居系統(tǒng)等智能化科技完美融入現(xiàn)代住宅已經(jīng)成為未來住宅發(fā)展的方向之一。在物聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)連接不再是虛擬的，家電、傳感器、任意物體通過互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，隨時(shí)進(jìn)行信息交換和遠(yuǎn)程控制。通過物聯(lián)網(wǎng)，所有的物體將會(huì)充滿“智慧”，家里的主人就像魔術(shù)師，一種新的生活方式即將開啟。物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

主人即便不在家，也能對(duì)家中的情況了如指掌。比如有客人來了，可以通過手機(jī)為他開門，幫他打開電視，設(shè)定頻道，他抽煙時(shí)，房間的排風(fēng)裝置自動(dòng)開啟；小偷破門而入，主人手機(jī)立刻收到通知，并啟動(dòng)家中報(bào)警裝置。甚至您的冰箱會(huì)提醒您需要采購什么食品、您的梳妝鏡會(huì)幫助您選擇搭配適合的服飾、您的公文包會(huì)提醒您不要忘帶重要的文件......這一切原本只在科幻電影場(chǎng)景中才出現(xiàn)的情節(jié)，卻在物聯(lián)網(wǎng)的智慧傳播中上演。我們可以期待的是，不久的將來，物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用將有更廣闊的空間。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.1 智能家電控制

早上醒來，房間內(nèi)的燈光、窗簾、空調(diào)、音響等都相應(yīng)進(jìn)入預(yù)定的工作狀態(tài)。上班前，選擇外出模式，電器自動(dòng)關(guān)閉，門窗閉合，房子自動(dòng)開始警戒。在上班時(shí)，通過手機(jī)或電腦上網(wǎng)管控家中的電器。當(dāng)家中的電器出現(xiàn)異常時(shí)，可通過短信及時(shí)通知主人。下班的路上，發(fā)個(gè)指令讓電飯煲開始煮飯，給空調(diào)、熱水器和洗衣機(jī)發(fā)個(gè)短信，它們立即開始工作。打開家門屋子里已經(jīng)是舒適宜人的溫度，米飯已經(jīng)熟了，洗澡水燒好了，衣服也洗干凈了......回到家拿起智能遙控器，隨心操控各類設(shè)備。暢快的享受數(shù)碼高清大片帶來的震撼；躺在軟軟的床上，遙控?zé)艄庾尛h(huán)境變得溫柔；遠(yuǎn)離一天的嘈雜，享受此時(shí)屬于自己的靜謐；入睡之前，窗簾在遙控器的指令下徐徐拉上，帶著剛才滿眼的星光和您一同入夢(mèng)......這些就是物聯(lián)網(wǎng)生活的一部分體現(xiàn)，這已經(jīng)不再屬于科幻范疇，現(xiàn)代家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)讓這樣的生活成為現(xiàn)實(shí)，并且預(yù)計(jì)在五至十年間普及。

2.2 安全防范系統(tǒng)

當(dāng)家中有外人入侵、火災(zāi)隱患等情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)以手機(jī)短信等方式第一時(shí)間向主人和物業(yè)管理中心報(bào)警。當(dāng)主人忘記關(guān)閉燃?xì)忾y，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)送報(bào)警信息至主人手機(jī)，主人便可通過手機(jī)短信、網(wǎng)絡(luò)等方式關(guān)閉智能燃?xì)忾y；如果家中發(fā)生燃?xì)庑孤?，系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信息通知主人，并自動(dòng)關(guān)閉燃?xì)忾y，能在最大程度上減少人身、財(cái)產(chǎn)的損失。視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)房屋周圍進(jìn)行安全布防，一旦遇到非法入侵，系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)撥打電話給物業(yè)管理中心報(bào)警，留下寶貴的影像資料，并第一時(shí)間發(fā)送手機(jī)短信通知主人。

2.3 可視對(duì)講功能

當(dāng)家中有客人來訪時(shí)，無論主人這時(shí)身處客廳、廚房還是浴室，均可以通過室內(nèi)分機(jī)來觀看來訪者與其進(jìn)行通話，并可以直接開門，不用跑到門口去開門。

2.4 智能影音功能

智能化高清家庭影院，影院場(chǎng)景一鍵切換，欣賞網(wǎng)上的海量高清大片，所有繁瑣操作全部系統(tǒng)代勞。背景音樂系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)房間的視聽功能，即使房間的任何一個(gè)角落都可以享受音樂。各房間獨(dú)立的控制面板，可以對(duì)每一個(gè)音源進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.5 綠色節(jié)能功能

居家過日子，不僅要安全、舒適，還要節(jié)能省錢。系統(tǒng)可以通過人走燈滅、電器用電報(bào)告等方式來體現(xiàn)節(jié)能，省去主人不必要的浪費(fèi)。當(dāng)主人回到家，燈光、窗簾將會(huì)自動(dòng)開啟，離家時(shí)燈光、窗簾自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)主人在各房間內(nèi)移動(dòng)，燈光也會(huì)即開即滅，省去手動(dòng)開關(guān)的同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。如果主人想隨時(shí)了解家中各電器的用電情況，系統(tǒng)還可隨時(shí)記錄各電器的用電情況并給主人提供合理的用電報(bào)告，既體現(xiàn)了人性化，又實(shí)現(xiàn)了綠色節(jié)能，一舉多得。

2.6 情景模式設(shè)置

我們可以通過設(shè)置居家模式、外出模式、影院模式、就餐模式、會(huì)客模式、睡眠模式等我們所需要的情景模式，一鍵切換，隨時(shí)選擇我們想要的生活。

未來，物聯(lián)網(wǎng)的用途無處不在，除用于環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全等領(lǐng)域外，還將在人們的日常生活中起到重要作用。過去的生活，是人在家里直接指揮家電；現(xiàn)代的生活，是家電與人產(chǎn)生互動(dòng)，人可以遠(yuǎn)距離遙控家里的家電，而家電隨時(shí)提醒主人自己處于何種狀態(tài)。通過在物體上植入各種微型感應(yīng)芯片使其智能化，然后借助無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人和物體“對(duì)話”，物體和物體之間“交流”。有了物聯(lián)網(wǎng)，生活中任何物品都可以變得“有感覺、有思想”。

3 物聯(lián)網(wǎng)存在的問題

目前“物聯(lián)網(wǎng)”雖取得了一定的進(jìn)展，但到大規(guī)模應(yīng)用還有很長的路要走，諸多環(huán)節(jié)還有待加強(qiáng)完善。

3.1 缺乏統(tǒng)一完整的標(biāo)準(zhǔn)體系

目前從事于物聯(lián)網(wǎng)研究的企業(yè)很多，物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品也很多，智能家居市場(chǎng)上相關(guān)的產(chǎn)品可以說是多種多樣，各家有各家的產(chǎn)品技術(shù)。然而市場(chǎng)上還沒有一整套統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量互不兼容的產(chǎn)品，這直接影響產(chǎn)品間的相互識(shí)別和感應(yīng)，而最終受害的將是用戶，同時(shí)也給廠商在生產(chǎn)、推銷自己的產(chǎn)品時(shí)帶來了很大的困擾。統(tǒng)一完善的標(biāo)準(zhǔn)體系的缺乏直接影響到物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

3.2 跨產(chǎn)業(yè)合作

智能家居行業(yè)的發(fā)展，不僅僅是安防行業(yè)的發(fā)展，它的發(fā)展同時(shí)也離不開家電、IT和系統(tǒng)集成商的密切合作，只有這樣才可以整合各自特有的優(yōu)勢(shì)，開拓出一片新天地。這在某種程度上阻礙了智能家居發(fā)展的步伐。面對(duì)無限可能的智能家居市場(chǎng)，企業(yè)之間應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)合作，從真正意義上整合彼此間的優(yōu)勢(shì)，盡快做大做強(qiáng)?？梢哉f，誰能從根本上實(shí)現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)合作，誰就能占領(lǐng)市場(chǎng)。

我國已將物聯(lián)網(wǎng)正式列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，并成為“十二五”規(guī)劃的重要內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)與家電產(chǎn)業(yè)的融合乃大勢(shì)所趨。近年來，一些智能家居的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已推向市場(chǎng)。此外，眾多科研機(jī)構(gòu)和有實(shí)力的公司，也已經(jīng)看到這個(gè)市場(chǎng)的廣闊前景，開始研究并相繼開發(fā)出相關(guān)系統(tǒng)和產(chǎn)品，進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)智能家居這個(gè)全新的領(lǐng)域。

3.3 安全問題

物聯(lián)網(wǎng)可以將電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、微波爐、燈具等家用電器連接成網(wǎng)，并能通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，這是一種便捷。但是，隨之而來的安全威脅也由網(wǎng)絡(luò)世界延伸到到物質(zhì)世界。未來的信息安全威脅，已經(jīng)不只停留在網(wǎng)絡(luò)安全的范圍，而是已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活，形成了對(duì)物理空間的安全威脅。

物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)是射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)，是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是目前比較先進(jìn)的一種非接觸識(shí)別技術(shù)。它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，識(shí)別工作無需人工干預(yù)，操作也非常方便。RFID的安全保護(hù)主要依賴于標(biāo)簽信息的加密，但目前的加密機(jī)制所提供的保護(hù)并非絕對(duì)安全。一個(gè)RFID芯片如果設(shè)計(jì)不良或沒有受到保護(hù)，有很多手段可以獲取芯片的結(jié)構(gòu)和其中的數(shù)據(jù)。針對(duì)RFID系統(tǒng)的攻擊主要集中于標(biāo)簽信息的截獲和對(duì)這些信息的破解，在獲得了標(biāo)簽中的信息之后，攻擊者就可以通過偽造等方式對(duì)RFID系統(tǒng)進(jìn)行非授權(quán)使用。

由于物聯(lián)網(wǎng)感知層嵌入了RFID芯片，不僅能方便地被物品主人所感知，同時(shí)其他人也能進(jìn)行跟蹤或截獲這些感知數(shù)據(jù)。特別是當(dāng)成千上萬條被感知信息同時(shí)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸時(shí)，節(jié)點(diǎn)信息的安全性相當(dāng)脆弱。確保這些來自不同節(jié)點(diǎn)的感知數(shù)據(jù)在傳輸過程中得到強(qiáng)大而有效的安全保護(hù)，這將是物聯(lián)網(wǎng)亟待解決的安全問題。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)

現(xiàn)在也有很多人質(zhì)疑物聯(lián)網(wǎng)是在炒作概念，因?yàn)閭鞲衅鳌FID等技術(shù)原來都有，一些早已在搞三表抄送、安防報(bào)警、可視對(duì)講、家電控制的人直言不諱地說：我們這些就是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。其實(shí)物聯(lián)網(wǎng)是以感知為主，物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是技術(shù)的集成。這些技術(shù)原來確實(shí)都有，但連在一起綜合地發(fā)揮作用，這還是剛剛起步。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)大潮到來以后，當(dāng)年的部分理念已經(jīng)落后，當(dāng)年的許多技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)新，當(dāng)年提出的許多智能家居的內(nèi)涵和與標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)擴(kuò)展。所以我們發(fā)展智能家居，就必須突破原來的理論框架，進(jìn)行創(chuàng)新思考。用物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的光環(huán)照亮“智能家居”的理念，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)原有的“三表抄送、安防報(bào)警、可視對(duì)講、家電控制”依然有著巨大的發(fā)展空間、提升空間和創(chuàng)新空間。“三表抄送、安防報(bào)警、可視對(duì)講、家電控制”同樣可以物聯(lián)網(wǎng)化。

5 結(jié)束語

智能家居是人們追求高品質(zhì)生活的體現(xiàn)，它的存在勢(shì)必掀起一場(chǎng)人們生活習(xí)慣的變革。智能家居行業(yè)在中國乃至全世界都有廣闊的前景，是一個(gè)朝陽行業(yè)，就目前的發(fā)展趨勢(shì)分析，預(yù)計(jì)在今后的幾年內(nèi)全世界將有近億的家庭構(gòu)建智能、舒適、高效的家居生活。智能家居正在成為一個(gè)大的產(chǎn)業(yè)，它蘊(yùn)含著巨大的市場(chǎng)潛力。物聯(lián)網(wǎng)大潮下的智能家居行業(yè)前途一片光明，未來充滿無限機(jī)遇與可能，物聯(lián)網(wǎng)大潮下的智能家居發(fā)展迅速，前景不可估量。