智能家居系統結構的相關無線通信技術

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【摘要】文章首先介紹了智能家居的應用范圍及系統構成，進而分析了和智能家居相關的無線通信技術，最后提出了智能家居中無線通信技術的應用建議。

【關鍵詞】智能家居;系統結構;相關;無線通信;技術;研究

前言：

在我國物聯網快速發展的背景下，目前智能家居已經被作為物聯網應用的一種具體體現得到了大力推廣。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準化。而在智能家居中無線通信技術是其主要的支撐技術，通過無線通信技術實現了智能家居中家用電器、通信設備等相關設備信息的集成化管理，實現了異地及集中化的控制和監視[1]。

一、智能家居的應用范圍及系統構成

1、智能家居的應用范圍。智能家居在早期的應用中，主要應用于供暖和照明設備中，而隨著相關技術的不斷發展和成熟，目前在智能家居的應用范圍上也十分了很大的擴張，具體而言，主要包括以下幾個部分：家電控制、家庭安防、開關照明控制、日常服務、信息服務[2]。2、智能家居的系統構成。如圖1是所示是目前主要使用的智能家居的系統構成圖，其已經在服務的內容上實現了極大的豐富化。從應用系統的角度上進行觀察，在室內所安裝的個產品其本身就是一個由控制節點和終端節點所組成的。而其中控制階段在設備的對應功能上要更為集中，其既可以和終端階段進行通信，同時也可以和外部的網絡實現聯通。比如IPTV機頂盒便是如此。而在智能家居中控制階段的功能又是由專業控制網關和設備予以提供。此外，在智能家居的終端階段的控制命令上，還可以在室內通過開關、手持終端以及電腦等方式進行方法，同時也可以在室外通過手機短信、電話撥號以及電腦操作等方式實現遠程的操作。

二、相關無線通信技術

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部網絡中的傳送信息而言，可以將其劃分為兩個類別：其一為控制信息，該類信息主要應用于室內和家庭網關之間的相互控制；其二為多媒體信息，其主要應用于用戶接口和家庭網管之間的交互工作[3]。2、家庭內部適用的無線通信技術。目前應用于智能家居家庭內部的適用無線通信技術很多，以下具體介紹兩種目前使用較為廣泛的無線信息技術。紅外線通信技術。紅外通訊技術是一種點對點的數據傳輸協議，可對傳統的設備之間的連接線給以代替。傳輸的距離一般在一米之內，通訊使用的介質為紅外波段內的近紅外線。因為紅外線在傳輸上抗干擾性的能力很強，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，目前主要應用于電子產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，如傳輸的距離很短，對于非透明物質的穿透性很差，難以對房間內其他產品進行遙控等。藍牙是一種支持點到多點、點到點的一種無線通信協議，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到一百米。但是藍牙也具有一個較大的缺陷即在成本上過高，導致其在智能家居上的大規模使用受到了一定限制。

三、智能家居中無線通信技術的應用建議

一，針對于一些房間較多的家居環境，為了減少無線通信的盲點可以使用增加無線中繼，通過信號的轉發實現盲點的減少。二，對于一些別墅、復式以及多層的建筑環境，可以在使用中將技術之間進行互相之間的協調和交叉的應用。例如可以將無線通信技術和有限通信技術實現結合應用。比如在樓層地區可以使用有線的方式進行轉發，避免在樓層內的鋼筋網導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備，在使用時需在有效的范圍內安裝紅外信息的轉發器，便于對長距離信號的接受四，在智能家居的產品選型中，需要盡量采用抗干擾能力更強的無線產品。結束語：綜上所述，雖然現階段我國智能家居上的建設尚處于初步階段，和智能家居相關的無線通信技術也還存在一些不足之處。但是隨著我國通信技術、信息技術以及網絡技術的快速發展，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，而相關的無線通信技術也必然會得到極大的發展。

參考文獻

[1]李堅強,何穗強,明仲等.基于智能網關的數字家庭系統研究與設計[J].深圳大學學報（理工版）,2014,31(6):630-637.

[2]喬季軍,王德宇,李玉琳等.融合ZigBee與WiFi無線技術智能家居系統的設計[J].自動化儀表,2015,36(12):48-51,55.

[3]姚國風,莊斌,趙大明等.基于ZigBee無線技術的智能家居系統設計[J].現代電子技術,2016,39(22):81-84.

作者:段琳 單位:中移鐵通有限公司山西分公司