物联网在智能家居方面的应用.docx

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物联网在智能家居方面的应用

物联网在智能家居方面的发展

摘要

智能家居可以为人们带来更为惬意轻松的生活,在生活、工作节奏越来越快的今天,家居智能化也可以为人们减少繁琐家务、提高效率、节约时间,让人们有更多的时间去休息、教育子女、锻炼身体和进修,使人们的生活质量有了很大的提高。

关键字：

FRID无线

第一章智能家居的基本介绍

1.1智能家居的定义

智能家居（英文：

smarthome,homeautomation）是以住宅为平台，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。

1.2智能家居的发展背景

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SmartHome，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。

第二章智能家居的国内外发展状况

2.1国内现状

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。

智能家居在中国的发展经历的四个阶段，分别是萌芽期、开创期、徘徊期、融合演变期。

萌芽期/智能小区期（1994年-1999年）：

这是智能家居在中国的第一个发展阶段，整个行业还处在一个概念熟悉、产品认知的阶段，这时没有出现专业的智能家居生产厂商，只有深圳有一两家从事美国X-10智能家居代理销售的公司从事进口零售业务，产品多销售给居住国内的欧美用户。

开创期（2000年-2005年）：

国内先后成立了五十多家智能家居研发生产企业，主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等地。

智能家居的市场营销、技术培训体系逐渐完善起来，此阶段，国外智能家居产品基本没有进入国内市场。

徘徊期（2006-2010年）：

2005年以后，由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争，给智能家居行业带来了极大的负面影响：

包括过分夸大智能家居的功能而实际上无法达到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培训和扶持导致代理商经营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。

行业用户、媒体开始质疑智能家居的实际效果，由原来的鼓吹变得谨慎，市场销售也几年出来增长减缓甚至部分区域出现了销售额下降的现象。

2005年-2007年，大约有20多家智能家居生产企业退出了这一市场，各地代理商结业转行的也不在少数。

许多坚持下来的智能家居企业，在这几年也经历了缩减规模的痛苦。

正在这一时期，国外的智能家居品牌却暗中布局进入了中国市场，而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一时期进入中国市场的，如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。

国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向，例如天津瑞朗，青岛爱尔豪斯，海尔，科道等，用X10，深圳索科特做了空调远程控制，成为工业智控的厂家。

融合演变期（2011-2020年）：

进入2011年以来，市场明显看到了增长的势头，而且大的行业背景是房地产受到调控。

智能家居的放量增长说明智能家居行业进入了一个拐点，由徘徊期进入了新一轮的融合演变期。

　　接下来的三到五年，智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段，另一方面协议与技术标准开始主动互通和融合，行业并购现象开始出来甚至成为主流。

　　接下来的五到十年，将是智能家居行业发展极为快速，但也是最不可琢磨的时期，由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场，智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。

谁能最终胜出，我们可以作种种分析，但最终结果，也许只有到时才知。

但不管如何发展，这个阶段国内将诞生多家年销售额上百亿元的智能家居企业。

爆发期：

进入到2014年以来，各大厂商已开始密集布局智能家居，尽管从产业来看，业内还没有特别成功的案例显现，这预示着行业发展仍处于探索阶段，但越来越多的厂商开始介入和参与已使得外界意识到，智能家居未来已不可逆转。

目前来看，智能家居经过一年多产业磨合，已正处爆发前夜。

业内人士认为，2015年随着合作企业已普遍进入到出成果时刻，智能家居新品将会层出不穷，业内涌现的新案例也会越来越多。

2.2国外现状

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、欧洲、澳大利亚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、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。

1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。

它的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。

根据美国该行业之专业顾问公司PARKS的统计资料显示：

1995年，美国一个家庭要安装家庭自动化设备的平均费用在7000至9000美元之间。

1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，看来市场真正启动尚需时日。

预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8%。

PARKS公司的资料亦显示：

到2004年，家庭网络市场总额可达57亿美元。

据国际专家预测，到2000年底国际智能家居的产品销售额可达24亿美元。

2004年可达148亿美元。

第三章智能家居建设的意义

3.1典型的智能家居具有以下功能

家居安全监控：

各种报警探测器的信息采集,开关门报警等如门磁、紧急按钮、红外探测、煤气探测、火警探测等,并向住宅小区物业管理和警署报警。

家电控制：

利用计算机、移动电话通过高速宽带接入,并对电灯、空调、冰箱,电视等家用电器进行远程控制。

家居管理：

远程三表水、电、煤气传送收费。

家庭教育和娱乐：

如远程教学、家庭影院、无线视频传输系统、在线视频点播、交互式电子游戏等。

家居商务和办公：

实现网上购物、网上商务联系,视频会议。

3.2智能家居的特点

“科技改变生活”。

智能家居的应用将对我们的家庭生活和生活方式带来深远影响。

节省费用:

在不需要时,能源消耗装置可以自动关闭,这样可以降低您的费用。

使用方便:

自动化系统提供远程遥控接口。

自动化系统还可以把重复的工作自动化。

在您外出时,还可以调整或控制家电。

安全性高:

家庭自动化系统在紧急情况时可以防御坏人或报警。

您可以在任何地方可以监控该安全系统,这样可以保证您的家居安全运行。

改变生活方式:

你可以穿着丁恤在家办公,可以在家炒股、进行远程会议,主妇在网上逛街,孩子在家里上课等。

生活中的方方面面都可以通过互联网在家进行,不受时间空间的限制。

现代化的生活工作方式较以往有了很大区别。

智能家居可以为人们带来更为惬意轻松的生活,在生活、工作节奏越来越快的今天,家居智能化也可以为人们减少繁琐家务、提高效率、节约时间,让人们有更多的时间去休息、教育子女、锻炼身体和进修,使人们的生活质有了很大的提高。

第四章物联网智能家居的应用方案

作为一个标准的智能家居，需要覆盖多方面的应用，但前提条件一定是任何一个普通消费者都能够非常简单快捷地自行安装部署甚至扩展应用，而不需要专业的安装人员上门安装。

一个典型的智能家居系统通常需要下列设备：

　　1、无线网关

　　2、无线智能调光开关

　　3、无线温湿度传感器

　　4、无线智能插座

　　5、无线红外转发器

　　6、无线红外防闯入探测器

　　7、无线空气质量传感器

　　8、无线门铃

　　9、无线门磁、窗磁

　10、太阳能无线智能阀门

　　11、无线床头睡眠按钮

　　12、无线燃气泄漏传感器

图4.1为相关设备简要说明

无线网关：

是所有无线传感器和无线联动设备的信息收集控制终端。

所有传感、探测器将收集到的信息通过无线网关传到授权手机、平板电脑、电脑等管理设备，另外控制命令由管理设备通过无线网关发送给联动设备。

比如家中无人时门被打开，门磁侦测到有人闯入，则将闯入报警通过无线网关发送给主人手机，手机收到信息发出震动铃声提示，主人确认后发出控制指令，电磁门锁自动落锁并触发无线声光报警器发出报警。

无线智能调光开关：

该开光可直接取代家中的墙壁开光面板，通过它不仅可以像正常开光一样使用，更重要的是它已经和家中的所有物联网设备自动组成了一个无线传感控制网络，可以通过无线网关向其发出开关、调光等指令。

其意义在于主人离家后无需担心家中所有的电灯是否忘了关掉，只要主人离家，所有忘关的电灯会自动关闭。

或者在你睡觉时你无需逐个房间去检查灯是否开着，你需要做的只需按下装在床头的睡眠按钮，所有灯光会自动关闭，同时你夜间起床时，灯光会自动调节至柔和，从而保证睡眠的质量。

无线温湿度传感器：

主要用于探测室内、室外温湿度。

虽然绝大多数空调都有温度探测功能，但由于空调的体积限制，它只能探测到出风口空调附近的温度，这也正是很多消费者感觉感觉其温度不准的重要原因。

有了无线温湿度探测器，你就可以确切地知道室内准确的温湿度。

其现实意义在于当室内温度过高或过低时能够提前启动空调调节温度。

比如当你在回家的路上，家中的无线温湿度传感器探测出房间温度过高则会启动空调自动降温，等你回家时，家中已经是一个宜人的温度了。

另外无线温湿度传感器对于你早晨出门也有着特别意义，当你呆在空调房间时，你对户外的温度是没有感觉的，这时候装在墙壁外的温湿度传感器就可以发挥作用，它可以告诉你现在户外的实时温度，根据这个准确温度你就可以决定自己的穿着了，而不会出现出门后才穿多或者穿少的尴尬了。

无线智能插座：

主要用于控制家电的开关，比如通过它可