物联网技术及其在智能家居系统中的应用

1、物联网技术及其在智能家居系统中的应用 摘要：物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，它通过各种信息传感设备将现实世界的各种物件连通，形成互连的网络。本文对物联网的现状与发展作了一定的研究，并详细论述了其在智能家居系统中的应用。 关键词：物联网智能家居系统应用 物联网1-2是在计算机互联网的基础上，利用感知(RFID、射频识别技术)、无线数据通信等技术，构造的一个覆盖万物的“InternetofThings”。在这个网络中的所有物体可以彼此进行自主“交流”，不需要人的干预。其本质是利用RFID技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。 物联网的问世，打破了

2、人们的传统思维。过去人们一直将物理基础设施与IT基础设施分开。一方面是机场、公路以及建筑物等，另一方面则是数据中心、个人电脑和宽带等，它们之间不存在关联或者关系非常稀疏。而在物联网时代，所有的物品，包括电缆、芯片和宽带等被整合为统一的基础设施，世界就在物联网上开展各种活动。因此，美国权威机构Forrester预测：到2020年世界上物物互联的业务和人与人通信的业务相比，将达到30：1。物联网被称为是一个万亿级的通信业务。 一、物联网相关技术 1.RFID技术 RFID3是利用无线射频识别技术识别目标对象并获取相关信息的技术。从硬件设备上来讲，RFID主要包括电子标签和识读器两个部分。当电子标签

3、通过由识读器产生的射频区域时，识读器发出询问信号并向电子标签提供电磁能量，标签获得能量之后，向识读器返回芯片内存储的EPC(Electronicproductcode，产品电子编码)数据信息。因此，在RFID射频系统之中不需要标识的可视化，因为识读器不需要“看见”，就能够读取其信息。 2.EPC编码 EPC提供对物理对象的唯一标识，是一种严格意义上的物品标识。其编码长度有三种，分别是64位、96位和256位编码。目前采用最多的是前两种。EPC编码的基本思想是利用现有的计算机网络和当前的信息资源来存储数据。它克服了条形码无法识别单品，只能接触识别、易破损丢失信息等缺点。 3.EPCGlobal网

4、络 EPCGlobal网络是目前较为成型的分布式网络集成框架，在全球供应链中以RFID技术应用为基础。该网络主要针对物流领域，其目的是供应链的可视性和可控性。RRID电子标签和识读器传递电子产品编码的数据，然后以Internet为纽带在授权用户之间进行相关信息的共享。 二、物联网的发展现状 1.国外物联网发展现状 目前，国外对物联网的研发、应用主要集中在欧美等少数国家。2009年1月，IBM公司提出了“智慧地球”的构想，物联网成为其中不可或缺的一部分。美国总统奥巴马就职后，将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器，从而引起全球的广泛关注。2009年10月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发

5、布了物联网战略，提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球，并启动了90多个研发项目。 2.国内物联网发展现状 在国内，许多的大学和科研机构都对物联网作了相关研究，如南京邮电大学的无线多媒体传感器网络节点UbiCell-MUbiCell-M拥有30万像素和60FPS的图像采集与处理能力，足以满足网络监测与识别的应用需求。中国科学院计算技术研究所深联科技研发的GAINSJ、GAINZ等系统传感器节点，基于ZigBee无线通信协议，实现多种网络互扑，用户可以根据协议提供的API设计自己的应用，组成更复杂的网络。而且，物联网技术已经开始应用4-5。如上海移动已经采用物联网技术为多个行业客户

6、量身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。 三、物联网在智能数字家庭网络中的应用 随着计算机技术、通信技术和网络技术的发展，智能家电越来越多，加上移动通信设备的普及，智能数字家庭网络的实现已成为可能6。人们可以通过互联网、移动通信网和电话网实现对家居的远程监控。如图1所示，在智能数字家庭网络中，家中的各种设备，如音视频设备、照明系统、窗帘控制、家电控制、家庭电脑等共同构成智能家庭网络。并且通过家庭网关，为家庭设备提供共享互联网连接及设备之间的互联，以及为用户提供统一的家庭网络管理策略。 图1、智能家庭联网示意图 图2是智能家庭物联网平台，其核心业务能力的提供由

7、物联网家庭业务平台完成，它是一个能力开放与服务开放的业务平台，实现家庭应用的集中管控和开通、家庭智能终端应用信息存储和转发。具体包括业务应用服务器、网络管理、家庭门户和业务开放模块四个部分，各自的功能分别如下： 业务应用服务器，为家庭物联网业务提供平台； 网络管理，实现对家庭应用终端的集中管理； 家庭门户，实现以Web/Wap/短信等方式对家庭网络的远程访问和控制； 业务开放模块，实现第三方服务通用开发模块及接口的开放。 图2、智能家庭物联网平台 在该平台的基础之上，通过中间件技术，获取第三方的应用，如医疗、游戏、物业等，从而实现家庭网络的人性化、泛在化和智能化。 本文在对物联网及其发展进行了一定研究的基础上，结合物联网本身的优势，提出了其在智能家庭网络中的应用，并给出了智能家庭联网的结构和智能家庭物联网平台的功能。 参考文献 1王晓静张晋物联网研究综述J.辽宁大学学报，2010，37(1)。 2孙其博刘杰黎羴范春晓孙娟娟物联网:概念、架构与关键技术研究综述J.北京邮电大学学报,2010,(03)。 3梁英宏RFID智能站点的研究与开发J.计算机应用研究.2008，