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1、智能家居系統(tǒng) 智能家居產(chǎn)品綜述報告 一、智能家居的概念 智能家居(smartHome),又稱為電子家庭(ElectronieHome)、e-Home、數(shù)字家園(DigitalFamily)、家庭自動化(HomeAutomation)、家庭網(wǎng)絡(luò)(Homenet/NetworksforHome)、網(wǎng)絡(luò)家居(NetworkHome)、智能化家庭(Intelligenthome)等[1~2]?! ⊥ㄋ椎刂v即是利用嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)終端信息模塊,將家庭中的各種設(shè)備(如照明系統(tǒng)、環(huán)境控制、安防系統(tǒng)、智能家電)通過物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接到一起。讓用戶有更方便的手段來管理家庭設(shè)備,如
2、:通過觸摸屏、無線遙控器、電話、互聯(lián)網(wǎng)或者語音識別控制家用設(shè)備,更可以執(zhí)行場景操作,使多個設(shè)備形成聯(lián)動;另一方面,智能家居內(nèi)的各種設(shè)備相互間可以通訊,不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運行,從而給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全。其出現(xiàn)得益于計算機嵌入式系統(tǒng)、感應(yīng)技術(shù)、通信與信息技術(shù)的發(fā)展。在20世紀(jì)80年代初,隨著大量采用電子技術(shù)的家用電器的面市,住宅電子化開始出現(xiàn)。至80年代中期,將家用電器、通信設(shè)備與安全防范設(shè)備各自獨立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動化概念。80年代末,隨著通信與信息技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了通過總線技術(shù)對住宅中各種通信/家電/安防設(shè)備
3、進行監(jiān)控與管理的商用系統(tǒng),這在美國被稱為smarthome,也就是現(xiàn)在智能家居的原型?! ≌麄€智能家居系統(tǒng)涉及終端設(shè)備、信息網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、控制編程等復(fù)雜的系統(tǒng),其中基本的當(dāng)屬物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及智能家居產(chǎn)品。 1.1物聯(lián)網(wǎng) 在智能家居系統(tǒng)中,各獨立的智能設(shè)備、系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)被連通在一起。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的不同,各設(shè)備間可以實現(xiàn)智能互通,或由室內(nèi)總控端、室外移動控制端或云計算進行控制、管理??梢哉f,物聯(lián)網(wǎng)是整個智能家居系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分。 1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義及特征 物聯(lián)網(wǎng)的概念最早出現(xiàn)于比爾。蓋茨1995年出版的《未來之路》一書。在這本書中,比爾.蓋茨多次提到“
4、物-物互聯(lián)”的設(shè)想[3],但受限于當(dāng)時的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及傳感器應(yīng)用水平,其“物聯(lián)網(wǎng)”理念并沒有引起人們的重視。至1999年,麻省理工學(xué)院,Auto-ID實驗室再次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念,其核心思想是利用無線射頻識 別技術(shù)(RFID)對物品編碼并通過互聯(lián)網(wǎng),組建一個全球信息共享的實物性互聯(lián)網(wǎng)“InternetofThings”。2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WorldSummitontheInformationSociety,簡稱WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)正式確定了物聯(lián)網(wǎng)的概念,并發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》[4],報告指出,信息與通信技術(shù)
5、(ICT)的目標(biāo)已經(jīng)從人與人(H2H)的溝通,發(fā)展到人與物(H2T)、物與物(T2T)之間的連接與交互,無所不在,無處不連通的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將開始。因此物聯(lián)網(wǎng)可以簡單的理解成,“人與物、物與物交互連通的網(wǎng)絡(luò)”?! 」ば挪课锫?lián)網(wǎng)白皮書認(rèn)為,“物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸,它利用感知技術(shù)與智能裝置對物理世界進行感知識別,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián),進行計算、處理和知識挖掘,實現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無縫鏈接,達(dá)到對物理世界實時控制、精確管理和科學(xué)決策目的[5]?!薄 「鶕?jù)國內(nèi)外各機構(gòu)對物聯(lián)網(wǎng)的表述,其應(yīng)該具備如下三個特征:1.全面感知:利用傳感器,RFID,二
6、維碼等技術(shù),隨時隨地獲取用戶或者產(chǎn)品信息;2.可靠傳送:通過通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng),信息可以隨時隨地的交互、共享;3.智能處理:利用云計算、模式識別等智能計算技術(shù),對海量的信息數(shù)據(jù)進行分析與處理,并實現(xiàn)智能決策與控制[6]?! ?.1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 2008年,為應(yīng)對經(jīng)濟危機,促進科技發(fā)展,尋找新的經(jīng)濟增長點,各國政府開始重視規(guī)劃下一代技術(shù)創(chuàng)新,物聯(lián)網(wǎng)成為重點技術(shù)之一。2009年,奧巴馬就任美國總統(tǒng)以后與美國工商業(yè)界領(lǐng)袖舉行圓桌會議。IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”的概念,建議政府投資新一代智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。新能源與物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的兩大重點科學(xué)技術(shù)。同年,
7、歐盟發(fā)布《Internetofthings-anactionplanforEurope》,系統(tǒng)地闡述了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景與管理設(shè)想,提出了促進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的14點行動計劃。亞洲的日本也提出u-Japan計劃,將物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃為四項重大戰(zhàn)略之一。而韓國的U-IT839戰(zhàn)略中三大基礎(chǔ)建設(shè)重點之一也是物聯(lián)網(wǎng)。我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與全球同處于起步階段。2009年,溫家寶總理視察無錫物聯(lián)網(wǎng)基地時,就提出過“感知中國”的概念。2010年政府工作報告中將物聯(lián)網(wǎng)正式列為中國五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計,2010年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模接近2000億。物聯(lián)網(wǎng)受到全社會極大的關(guān)注與重視,許多
8、省市、產(chǎn)業(yè)