浅谈物联网时代软件工程在智能家居中的应用

发表时间:2021/1/12   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:高雨皓 原梦楠 侯雅琪 薄邵杰 李振宁
[导读] 摘要:智能家居中应用物联网技术,应该构建完善的家电设备、环境安全等控制系统,借助物联网技术全面监控家电设备与环境安全状况,结合居住者的需求提供不同的智能化控制服务,形成良好的服务模式与机制,达到预期的工作目的。
        中北大学  036000
        摘要:智能家居中应用物联网技术,应该构建完善的家电设备、环境安全等控制系统,借助物联网技术全面监控家电设备与环境安全状况,结合居住者的需求提供不同的智能化控制服务,形成良好的服务模式与机制,达到预期的工作目的。本文基于浅谈物联网时代软件工程在智能家居中的应用展开论述。
        关键词:物联网时代;软件工程;智能家居;应用
        引言
        物联网的技术核心与基础部分是互联网技术。我国物联网技术呈现出产业体系与产业链集成发展,产业规模不断扩大,物联网发展所需的射频(RadioFrequency,RF)、智能控制、无线传感等技术逐渐趋于成熟,在世界上处于领先地位。就目前来说,在智能家居、智能电网、智慧交通等行业中均能够发现物联网技术的身影。资料显示,2019年度我国的物联网市场规模高达9500亿元,表明智能家居在我国具有良好的发展前景。物联网技术通过各种通信技术、布线技术等,帮助民众实现对住宅区域内各种设备的自动化控制,从而构建出一个集合智能管控的家居控制系统,打造出更加令人满意的居住环境。
        1物联网简介
        物联网这一词最早起源于传媒领域,目前,物联网的定义和范围已经发生了变化,有了较大的覆盖范围。物联网也就是物与物相连的移动互联网,是基于移动互联网、广播网和电视网、传统移动电信网等移动信息网络载体,让所有需要能进行独立寻址的普通人和物理信息对象都能实现信息互联、互通的信息网络,是我国新一代信息技术的重要组成部分。物联网主要包含两层意思:一层是以移动互联网应用为技术为核心,在其技术基础上向各个领域进行延伸和扩展网络;二来就是通过它将物联网的技术延伸出来实现物与物之间的各种信息相互交换。物联网具有计算、感知和识别的功能,可以通过各种信息传感器、全球卫星定位系统、红外图象感应器等各种装置与信息技术,实时分析采集各类需监控、连接的物品信息,通过物与物、人与物之间的广泛连接,实现对物品的智能化感知、识别和管理。物联网的核心主要有三个:一是装置的智能化,日常生活中的智能电视、智能手环所能实现的多种功能主要在于物联网卡,智能电视尽管看起来只是普通的电视设备,但是它本身的任务处理范畴已经不仅仅局限于收看电视的功能了,它通过物联网实现了装置的智能化,满足了使用者的更多需求。二者是联机以及移动通讯融合技术,物联网技术可以让移动设备本身具有更强联机通讯能力,提供用户个性化的通讯服务,大大提升用户的体验感。三是设备的云端服务,联网可以将数据传送到云端,实现远程控制、远程监控的功能,可以完成更复杂的计算任务,提供更加智能的服务。
        2智能家居分析
        智能家居主要是将用户住宅当作是载体,利用网络信息技术在家庭的设备与基础设施中设置自动化控制系统,可以提升用户日常生活的便利性与质量。自从2008年开始我国就已经大力研发智能家居系统,进入到商业化的发展阶段,在2012年取得了一定的突破,目前我国智能家居的相关技术趋于成熟,很多家庭都开始使用此类技术,但是,在技术应用的过程中,还存在很多问题,例如:产品之间呈现独立性的状态,无法有效衔接,并且系统的设计还存在很多问题,不能确保系统的高效化运行。再加上数据分析能力有限,会导致服务工作效果降低,无法满足用户的服务需求。智能家居系统实质上是一个家居信息数据的交互性平台,能够将家居使用的各种电子设备、系统以及信息进行交换与共享,主要有以下特征:(1)系统中的各个子系统均能够实现独立的运转,且子系统之间又存在密切的联系。(2)智能家居系统所使用的各种不同型号的设备、传输协议等均能够实现互相交换与共享。

(3)系统的终端能够为各子系统提供操作界面,并可以储存各子系统的信息数据。(4)控制方式更加多元化,比如,用户可以通过遥控器、手机、电脑等终端对各种家居设备进行远程操作。
        3智能家居的物联网技术应用
        3.1创建感知与业务一体化的系统
        物联网技术应用在智能家居中,应该积极创建感知和业务一体化的系统,在智能家居产品相互融合、自动化控制的过程中,积极使用计算机网络技术与通信技术,实现家庭安防系统、空调控制系统、数字影院系统、家电系统的联合自动化控制目的,提升智能家居的控制效果。在此期间,还可以利用无线网络、宽带系统等,远程操控家庭中的各种设备,和普通家居相较,物联网技术中应用层面和业务层面的一体化建设,可以提升家庭中基础设施的控制效果,从根本上实现智能化、智慧化的目的,提升信息互动的全面性。需要注意的是,在实际工作中可以采用桌面多媒体终端系统,利用无线网、4G/5G的形式介入业务管理平台,为用户提供多元化的多媒体信息服务,提升服务工作水平。
        3.2通信总线技术
        总线技术顾名思义,是一种智能分布式控制网络技术,通过一条总线完成接入设备的通信与控制功能,支持终端模块的双向数据通信,控制芯片执行编程代码控制,具备良好的互换与互操作性。双绞型总线是一种典型的总线结构,各网络节点供电由总线提供。总线技术适用于小区、楼宇等大区域的智能化控制,但受施工周期、难度与投入成本的限制,一般只应用于新建设小区。(1)现场总线。按照国际电工委员会IEC61158的定义为制造或过程区域布置的现场控制线与附属装置,接入的进行串行、数字、多点数据通信的总线称为现场总线。现场总线具有高度分散的系统结构、良好的环境兼容性、开放灵活的互操作性与互用性,系统的可靠性与精度较高。受网络数据包传输延迟的影响,通信系统存在数据包丢失与发生错误的风险,传统控制系统稳定性会受到发送与到达时序不一致的影响,控制系统的分析与综合难度增加,削弱了控制系统效率与性能。(2)RS-485总线。工业过程控制应用最广泛的双向对称标准传输接口,支持高达32个节点的多点连接网络,布线结构简单(2根),抗干扰容错能力强,支持最长1200m的传输距离(传输速率为100kbit/s)。(3)CresNet总线。对于美国快思聪厂商的私有总线和协议,布线结构为4线网络,能够提供24V稳定供电,支持CresNet设备双向通信,理论上支持无限多的网络节点,电缆最大传输距离为1500m。
        结束语
        物联网在智能家居产业的应用是由其技术特点决定的,是家居理念的一种创新。物联网在智能家居控制系统中的应用尚处于初期阶段,智能家居是一个开放式、不设边界的产业,统一的标准规范是持续发展的基础,为不同用户提供差异化解决方案是赢得市场的关键。
        参考文献
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        [3]张兴超.智能建筑中的物联网技术应用分析[J].中国科技信息,2020(01):103+105.
        [4]梁艺琼.基于物联网的智能家居系统设计与实现[J].电脑知识与技术,2020,16(01):185-186+219.
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