智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的相關(guān)無線通信技術(shù)
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【摘要】文章首先介紹了智能家居的應(yīng)用范圍及系統(tǒng)構(gòu)成，進(jìn)而分析了和智能家居相關(guān)的無線通信技術(shù)，最后提出了智能家居中無線通信技術(shù)的應(yīng)用建議。
【關(guān)鍵詞】智能家居;系統(tǒng)結(jié)構(gòu);相關(guān);無線通信;技術(shù);研究
前言：
在我國物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景下，目前智能家居已經(jīng)被作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一種具體體現(xiàn)得到了大力推廣。所謂智能家居也可以被稱作智能建筑或者家庭自動化，目前因為智能家居一概念和使用尚處于起步階段，因此對于智能家居的定義也尚未標(biāo)準(zhǔn)化。而在智能家居中無線通信技術(shù)是其主要的支撐技術(shù)，通過無線通信技術(shù)實現(xiàn)了智能家居中家用電器、通信設(shè)備等相關(guān)設(shè)備信息的集成化管理，實現(xiàn)了異地及集中化的控制和監(jiān)視[1]。
一、智能家居的應(yīng)用范圍及系統(tǒng)構(gòu)成
1、智能家居的應(yīng)用范圍。智能家居在早期的應(yīng)用中，主要應(yīng)用于供暖和照明設(shè)備中，而隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，目前在智能家居的應(yīng)用范圍上也十分了很大的擴(kuò)張，具體而言，主要包括以下幾個部分：家電控制、家庭安防、開關(guān)照明控制、日常服務(wù)、信息服務(wù)[2]。2、智能家居的系統(tǒng)構(gòu)成。如圖1是所示是目前主要使用的智能家居的系統(tǒng)構(gòu)成圖，其已經(jīng)在服務(wù)的內(nèi)容上實現(xiàn)了極大的豐富化。從應(yīng)用系統(tǒng)的角度上進(jìn)行觀察，在室內(nèi)所安裝的個產(chǎn)品其本身就是一個由控制節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)所組成的。而其中控制階段在設(shè)備的對應(yīng)功能上要更為集中，其既可以和終端階段進(jìn)行通信，同時也可以和外部的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)聯(lián)通。比如IPTV機(jī)頂盒便是如此。而在智能家居中控制階段的功能又是由專業(yè)控制網(wǎng)關(guān)和設(shè)備予以提供。此外，在智能家居的終端階段的控制命令上，還可以在室內(nèi)通過開關(guān)、手持終端以及電腦等方式進(jìn)行方法，同時也可以在室外通過手機(jī)短信、電話撥號以及電腦操作等方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程的操作。
二、相關(guān)無線通信技術(shù)
1、傳送信息的分類。通過對圖1的觀察可知，對于智能家居的家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的傳送信息而言，可以將其劃分為兩個類別：其一為控制信息，該類信息主要應(yīng)用于室內(nèi)和家庭網(wǎng)關(guān)之間的相互控制；其二為多媒體信息，其主要應(yīng)用于用戶接口和家庭網(wǎng)管之間的交互工作[3]。2、家庭內(nèi)部適用的無線通信技術(shù)。目前應(yīng)用于智能家居家庭內(nèi)部的適用無線通信技術(shù)很多，以下具體介紹兩種目前使用較為廣泛的無線信息技術(shù)。紅外線通信技術(shù)。紅外通訊技術(shù)是一種點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，可對傳統(tǒng)的設(shè)備之間的連接線給以代替。傳輸?shù)木嚯x一般在一米之內(nèi)，通訊使用的介質(zhì)為紅外波段內(nèi)的近紅外線。因為紅外線在傳輸上抗干擾性的能力很強(qiáng)，同時成本較低，因此目前是在智能家居中使用最為廣泛的無線通信技術(shù)，目前主要應(yīng)用于電子產(chǎn)品紅外傳輸接口以及紅外遙控中。但是紅外通訊也存在著一定的不足之處，如傳輸?shù)木嚯x很短，對于非透明物質(zhì)的穿透性很差，難以對房間內(nèi)其他產(chǎn)品進(jìn)行遙控等。藍(lán)牙是一種支持點(diǎn)到多點(diǎn)、點(diǎn)到點(diǎn)的一種無線通信協(xié)議，其傳播的距離在十米左右，在使用放大器的情況下甚至可以達(dá)到一百米。但是藍(lán)牙也具有一個較大的缺陷即在成本上過高，導(dǎo)致其在智能家居上的大規(guī)模使用受到了一定限制。
三、智能家居中無線通信技術(shù)的應(yīng)用建議
一，針對于一些房間較多的家居環(huán)境，為了減少無線通信的盲點(diǎn)可以使用增加無線中繼，通過信號的轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)盲點(diǎn)的減少。二，對于一些別墅、復(fù)式以及多層的建筑環(huán)境，可以在使用中將技術(shù)之間進(jìn)行互相之間的協(xié)調(diào)和交叉的應(yīng)用。例如可以將無線通信技術(shù)和有限通信技術(shù)實現(xiàn)結(jié)合應(yīng)用。比如在樓層地區(qū)可以使用有線的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，避免在樓層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)導(dǎo)致無線信息的傳輸被障礙。三，在智能家具中對于需要使用紅外控制的智能設(shè)備，在使用時需在有效的范圍內(nèi)安裝紅外信息的轉(zhuǎn)發(fā)器，便于對長距離信號的接受四，在智能家居的產(chǎn)品選型中，需要盡量采用抗干擾能力更強(qiáng)的無線產(chǎn)品。結(jié)束語：綜上所述，雖然現(xiàn)階段我國智能家居上的建設(shè)尚處于初步階段，和智能家居相關(guān)的無線通信技術(shù)也還存在一些不足之處。但是隨著我國通信技術(shù)、信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，以及智能家居越來越受到人們的青睞，未來智能化家居必然會成為一種趨勢，而相關(guān)的無線通信技術(shù)也必然會得到極大的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]李堅強(qiáng),何穗強(qiáng),明仲等.基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].深圳大學(xué)學(xué)報（理工版）,2014,31(6):630-637.
[2]喬季軍,王德宇,李玉琳等.融合ZigBee與WiFi無線技術(shù)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計[J].自動化儀表,2015,36(12):48-51,55.
[3]姚國風(fēng),莊斌,趙大明等.基于ZigBee無線技術(shù)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2016,39(22):81-84.
作者:段琳 單位:中移鐵通有限公司山西分公司
