物聯(lián)網導論結課論文

1、物聯(lián)網導論結課論文題 目： 淺析物聯(lián)網在智能家居中的應用 姓 名： 李英杰 學 號： 201316618 院 系： 信息工程學院 指導教師： 馬 斌 淺析物聯(lián)網在智能家居中的應用摘要：眾所周知，物聯(lián)網是新一代信息技術的重要組成部分，在當今社會以及未來社會發(fā)揮著巨大的作用，而且其應用方面也越來越廣闊。雖然當前的物聯(lián)網技術還不是很成熟，但是在某些領域方面的研究還是比較靠前的，比如家居方面。所以本次選取了物聯(lián)網在智能家居中的應用這一話題。在論文中，會首先介紹物聯(lián)網的相關內容，包括對物聯(lián)網的認識以及物聯(lián)網的作用，然后介紹物聯(lián)網是如何在智能家居中應用的還有目前大家對智能家居的評價，最后我們會展望一下智能

2、家居的未來發(fā)展狀況以及目前我們可以做的一些相應改變。關鍵詞：物聯(lián)網、技術框架、智能家居、發(fā)展前景一、對物聯(lián)網的認識物聯(lián)網是新一代信息技術的重要組成部分，是一個基于互聯(lián)網、傳統(tǒng)電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化3個重要特征。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網就是物物相連的互聯(lián)網”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網的核心和基礎仍然是互聯(lián)網，是在互聯(lián)網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網的定義是

3、通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。從技術架構上來看，物聯(lián)網分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯(lián)網識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯(lián)網、有線和無線通信網、網絡管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯(lián)網和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)

4、需求結合，實現(xiàn)物聯(lián)網的智能應用。同時我們也應該注意到在物聯(lián)網應用中有三項關鍵技術：1、傳感器技術，這也是計算機應用中的關鍵技術。大家都知道，到目前為止絕大部分計算機處理的都是數(shù)字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數(shù)字信號計算機才能處理。2、RFID標簽也是一種傳感器技術，RFID技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。3、嵌入式系統(tǒng)技術是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。如果把物聯(lián)網用人體做一個簡單比喻，傳感器相當于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官，網絡就是神經系統(tǒng)用來傳遞信息

5、，嵌入式系統(tǒng)則是人的大腦，在接收到信息后要進行分類處理。二、物聯(lián)網的作用從上文我們對物聯(lián)網的認識，物聯(lián)網可以實現(xiàn)物物相通。但是除此之外，物聯(lián)網還有其他的作用：1、除了實現(xiàn)人與人之間的相互交換信息和通信之外，還可以實現(xiàn)人與物、物與物之間進行信息交換和通信。當然，這里人還是主體。因為，物與物之間進行信息交換和通信的目的，還是要為人服務、為人所用。2、除了實現(xiàn)信息的交換與通信的目的，還可以通過安裝信息傳感設備，如射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，將所有的物品都與網絡連接在一起，方便識別和管理。由以上我們可以總結對物聯(lián)網的一個大概認識：物聯(lián)網是一項利用傳感器的連接來實現(xiàn)物物相通的網

6、絡，在這個網絡之中可以實現(xiàn)信息的交換與分析；同時在這個網絡中還能實現(xiàn)對物體的智能控制，以此來滿足對大眾的相應需求。三、物聯(lián)網在智能家居中應用情況分析4.1對智能家居的相關認識智能家居，或稱智能住宅。首先，它需要在一個家庭中建立一個通訊網絡，為家庭信息提供必要的通路，在家庭網絡操作系統(tǒng)的控制下，通過相應的硬件和執(zhí)行機構，實現(xiàn)對連入家庭網絡的所有家電和設備的控制和監(jiān)測；其次，它們都要通過一定的媒介，構成與外界的通訊通道，以實現(xiàn)與家庭以外的世界溝通信息，滿足遠程控制、監(jiān)測和交換信息的需求，其最終目的都是滿足人們在家庭中對安全、舒適、方便地工作和生活的需求。4.2智能家居的主要功能（1）安全防護及消防

7、報警自動化安全防護及消防報警自動化是智能家居的最基本的一項功能，由于人們對自身及財產的安全更加重視，選擇智能化家居的一個基本出發(fā)點是家庭保安和災害報警自動化。（2）家電設施智能化家電設施智能化是智能家居的一個重要組成部分。智能家居的一個顯著特點就是它能根據住戶的要求對家電和家用電氣設施靈活方便地實現(xiàn)智能控制，更大程度地把住戶從家務勞動中解放出來。隨著社會的發(fā)展和技術的進步，家電設施智能化還會出現(xiàn)更多更新的應用。（3）物業(yè)管理自動化通過與小區(qū)智能系統(tǒng)聯(lián)網，住戶可對用水、用電、用氣以及電話、網絡等的使用情況進行監(jiān)視。一是實現(xiàn)各種費用的自動計量，減少物業(yè)管理工作量；二是方便用戶對費用進行自我控制，避

8、免費用嚴重超支；三是可及時發(fā)現(xiàn)并避免電話或其他資源被盜用。物業(yè)管理自動化是小區(qū)智能化的一種標志。（4）信息和通訊自動化一般的通訊自動化只是通過電話實現(xiàn)簡單的電話自動錄音、傳真自動接收或回復；而通訊智能化可將家中異常情況通過電話自動撥打110、119報警電話或主人的辦公電話、手機等通訊工具。智能家居的通訊信息自動化的內容將更加廣泛。如將住戶的個人電腦連入局域網、互聯(lián)網，充分利用計算機網絡資源，實現(xiàn)從社區(qū)信息服務、物業(yè)管理服務、網上資料查詢、網上商務等各種互聯(lián)網功能。在條件具備的情況下，還可實現(xiàn)遠程醫(yī)療、遠程教學、咨詢預約等功能。（5）各種設備之間的協(xié)同工作智能家居系統(tǒng)可以提供更豐富的系統(tǒng)關聯(lián)功能

9、。例如，當您準備看電視時，客廳燈光自動調到您喜歡的亮度（通過調光控制模塊實現(xiàn)）、窗簾自動拉上（通過窗簾控制模塊實現(xiàn)）、電視機打開并調整到您最喜歡的頻道，等等。（6）環(huán)境與節(jié)能智能家居能監(jiān)視室內的溫度、濕度、亮度等環(huán)境狀態(tài)值，并根據住戶的習慣進行調節(jié)控制，它在一定程度上既能使生活空間更加舒適，又能節(jié)約能源。不僅如此，通過對家電的智能控制還可實現(xiàn)對水、煤氣等資源的節(jié)約。4.3智能家居的組成學術界對智能家居的組成沒有定論，綜合各種觀點，一個完整的智能家居系統(tǒng)除了具有各種功能的信息電器外，還必須包括以下幾個模塊：（1）信息處理模塊為了使相互獨立的信息家電可以實現(xiàn)信息共享與協(xié)同工作，智能家居系統(tǒng)中必須具

10、有專門的信息處理模塊。它的功能主要是收集家庭中各個家電的工作狀態(tài)和服務請求，對各種數(shù)據進行實時處理，并將結果送入功能驅動模塊。（2）通信模塊如果說信息處理模塊是智能家居系統(tǒng)的大腦，那么通信模塊就是實現(xiàn)信息傳導的神經。根據家庭組網的特點，通信模塊常利用已有的布線（如電力載波），或者采用無線傳輸（如藍牙、紅外）等。由于不同的信息電器對傳輸時的帶寬要求不同，實際中的通信模塊常采用多種方式混合組網。（3）功能驅動模塊功能驅動模塊是信息流入、流出各個信息電器的接口。由于各個電器生產廠商的產品在功能和實現(xiàn)上都有很大的不同，所以必須通過功能驅動模塊將信息處理模塊的指令翻譯成電器可以執(zhí)行的電平信號，以及將電器

11、的各種狀態(tài)信息轉換成信息處理模塊可以理解的二進制信息。（4）外界信息接口模塊該模塊可以看成是一個家庭通向外界（如Internet）的網關。它在家庭內部各種電器信息共享的基礎上，進一步實現(xiàn)了基于Internet的資源共享，從而更進一步實現(xiàn)了共享的深度和廣度，也將是未來智能家居系統(tǒng)發(fā)展的熱點。由于家庭內部網絡通常不使用TCP/IP協(xié)議，所以外界的信息接口模塊中最基本的功能就是從TCP/IP協(xié)議到各種家庭內部網絡協(xié)議的轉換。四、智能家居的缺陷市場經濟具有自發(fā)性和盲目性，這兩種特性一方面造成了智能家居行業(yè)的迅速壯大，另一方面也為孕育了某此缺陷。對于新事物而言，其優(yōu)勢往往顯而易見的，而缺陷則是隱形的。站

12、在行業(yè)發(fā)展的高度來看，這些隱身在興盛背后的缺陷將會嚴重阻礙整個行業(yè)的未來發(fā)展。目前智能家居行業(yè)的缺陷主要可以概括為“弱智”和“復雜”兩點。1、所謂的“弱智”是指不夠智能。智能家居除了設備本身具有計算、判斷能力之外，還需要各設備之間的聯(lián)動來實現(xiàn)智能。聯(lián)動性上正是當前智能家居行業(yè)的短板，其原因在于我們智能家居系統(tǒng)的功能不全。而大部分品牌往往只能實現(xiàn)安防報警、可視對講、智能照明等三、四個功能，可互相組合派生的功能甚少，更談不上什么聯(lián)動了，因此其智能程度大遭消減。2、復雜主要體現(xiàn)產品布線復雜，配置復雜，操作復雜這三點?，F(xiàn)在有許多智能家居系統(tǒng)組網是基于總線技術的，不可避免的帶來了繁復的布線問題，增加了施

13、工成本。部分智能家居系統(tǒng)，缺乏軟件支撐，配置起來其過程十分復雜，基本只有專業(yè)人員才能完成。操作復雜，主要表現(xiàn)為產品設計不夠人性化，界面太多，雜亂無章，甚至沒有界面，為用戶帶來了很大的記憶量。五、物聯(lián)網的發(fā)展前景盡管目前物聯(lián)網在智能家居行業(yè)還有很多需要改進的地方，但這并不影響我們對物聯(lián)網的展望，以后的物聯(lián)網發(fā)展趨勢應該有以下幾點：1、無線控制不斷深化：比如在智能家居這一應用方面，業(yè)內人士認為，未來，WiFi無線網絡傳輸技術和Zigbee無線技術會在家庭中得到更廣泛的應用。用戶通過Zigbee遙控器，可以對連接在家庭網絡上的家用電器使用狀況進行查詢，并對其進行無線遙控。用戶在使用時，不再局限于傳統(tǒng)

14、的智能終端設備，家中的電視、電腦、手機等顯示設備都可以作為控制終端。因此，在智能家居系統(tǒng)中加入無線和遠程控制技術，將更好地發(fā)揮智能家居的功能，為用戶帶來便捷生活體驗。我們相信，未來的物聯(lián)網應用方面會通過技術改進，繼續(xù)深化無線智能控制技術，以此來滿足更多消費者的需求。2、網絡功能強勢凸顯：一直以來，網絡化是物聯(lián)網的主要發(fā)展趨勢。通過互聯(lián)網，人們可以將智能家居系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控與手機有效結合起來，一旦有小偷進入家中，報警信號即可迅速通過網絡，傳送到小區(qū)安防中心、地區(qū)報警中心及用戶手機上。各報警中心和用戶可以立即調入視頻圖像，保證在第一時間有效地監(jiān)看到小偷的面貌，確保日后調查取證。同時我們還可以利用智能交通系統(tǒng)將交通中出現(xiàn)的任何相關問題及時反應到交警值班處，以此來提高辦事效率。3、智能控制內容逐步擴大：物聯(lián)網通過智能化手段，使得人們生活體驗變得更加的方便、舒適。針對目前物聯(lián)網的一些應用方