1984年,美國聯合科技首次將智能家園的概念應用于美國康乃狄克州哈特佛市的一座建筑,從此,全世界爭相建造智能家園的序幕便被拉開。
智能家園是以住宅為平臺,利用先進的計算機技術、網絡通訊技術和綜合布線技術,將與家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起,并將與家庭生活有關的設備進行集成,以構建高效、舒適、安全的生活環境。除了提供舒適、安全、高品位的家庭生活空間外,智能家園還可將家居生活由原來被動靜止的結構轉變為具有能動智慧的工具,從而提供全方位的信息交換功能。
智能家園系統主要包括8個子系統,其中,智能照明控制系統可以實現燈光照明的多樣控制、遠程控制以及聯動控制。其優越性:一是具有良好的節能效果,二是可延長光源壽命,三是可改善生活環境,四是可實現多種照明效果以及場景燈光控制。
智能安防系統可以實時監控非法闖入、火災、煤氣泄漏、緊急呼救的發生。—旦發生警情,系統可以向預設的電話或者110報警,同時啟動本地的聲光報警,并使相關電器進入應急聯動狀態;如果是非法入侵,還可以通過視頻保留證據,最大程度地保護住戶的生命財產安全。
家庭環境控制子系統可以集中控制家里的空調、采暖、熱水供應以及水處理,實現環境的自動控制,提供一個舒適的生活環境。
背景音樂子系統就是在任何一間房子里,包括客廳、臥室、廚房以及衛生間,均可布上音樂線,通過1個或多個音源,使每個房間都可以聽到美妙的背景音樂。
家庭娛樂子系統可以集游戲、家庭影院、家庭KTV為一體,讓用戶足不出戶就可以在家里體驗全方位的家庭娛樂。
家庭能量管理子系統主要就是實現電表、水表、燃氣表的三表抄送,免去工作人員上門抄表的麻煩,同時,用戶也可以實時監測家中水電燃氣的使用情況。
家庭信息處理子系統主要提供家庭信息服務,如接受小區信息、管理家庭信息以及和物業管理公司的聯系。
家庭網絡子系統可將個人電腦、家用電器、三表、照明等安全防范系統與廣域網相連接,從而實現智能家園的遠程控制,讓用戶隨時隨地都可以通過網絡智能控制家中的智能化設備。
物聯網在智能家園中的應用
傳統的智能家園大部分是通過有線的方式組成智能家園系統,這種方式不僅需要專業人員的參與、專門公司維護,而且施工周期長,系統靈活性差。而物聯網智能家園則是將無線物聯網技術和智能家園有機地融合在一起,從而構建一個安裝簡單、使用方便、維護容易、擴展隨心所欲的智能家園系統。
依據業內普遍認為的物聯網體系架構,家居物聯網可以分為感知層、網絡層和應用層。圖2所示是一個智能家園物聯網的體系架構。
3.1、感知層
全面感知是物聯網技術的一個特征,即利用射頻識別(RFID)、二維碼、GPS、攝像頭、傳感器等感知、捕獲、測量技術手段,隨時隨地地對感知對象進行信息采集和獲取。在智能家園中,感知對象分為人們所生活的家庭環境和人本身,傳統智能家園中的8大子系統可作為感知層的執行設備。除此之外,物聯網智能家園系統還應用了許多典型的感知技術,比如無線溫濕度傳感器,無線門磁、窗磁,無線燃氣泄漏傳感器等。
3.2、網絡層
物聯網中的網絡層包括各種通信網絡與互聯網形成的融合網絡,除此之外,還包括家居物聯網管理中心、信息中心、云計算平臺、專家系統等對海量信息進行智能處理的部分。在智能家園中,網絡層不但要具備網絡運營的能力,還要提升信息運營的能力,如對數據庫的應用等。在網絡層中,尤其要處理好可靠傳送和智能處理這兩個問題。
3.3 應用層
應用層是將物聯網技術和智能家園專業技術相結合來實現家居智能化應用的解決方案集。物聯網通過應用層最終實現信息技術和傳統家居的深度融合,這主要體現在智能電網應用、家庭醫療應用、多媒體娛樂應用、家庭安防應用和家庭控制應用等。除此之外,應用層還為家庭服務商提供有第三方借口,以提供便于人們生活的各種服務。
4、結語
目前,嚴格地說,物聯網在智能家園中的應用還主要集中在感知層的應用方面,只能說應用了物聯網當中的某項技術,離一個真正意義上、無處不在的物聯網智能家園還有一段距離,尤其是在應用層的融合方面,還需要多行業深度合作,才能提供一個全方位的智能家園。此外,標準不統一也是制約物聯網智能家園發展的一大瓶頸。而在未來,物聯網智能家園離開云是不可想象的,每一個家庭其實就是一個“云家”,不管你身在何地,家里的風吹草動對你都是透明的,所以,除了制定標準,推動多行業的深度合作外,云技術的研究和應用也是發展物聯網智能家園的一個關鍵所在。
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