物聯網技術及智能家居應用研究

摘要：物聯網是繼互聯網之后，又一個改變人類生活形態的重大產業革命，因其巨大的應用前景而受到廣泛重視。本文在傳統物聯網概念的基礎上，重點描述了物聯網的體系構成及物聯網的關鍵技術，結合在智能家居上的應用方案，介紹了物聯網的典型應用，最后提出了物聯網標準化的問題。
關鍵詞：物聯網；智能家居；關鍵技術；標準化

0 引言
物聯網是在已有的互聯網、電信網和廣電網發展的前期基礎上，將互聯互通的網絡概念進一步擴展到生活當中的各個實體物質當中，具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到日常生活設計的一切可能物體中，通過這些物體網絡連接，形成物聯網，從而使得人類社會真正步入智能化和統一化的時代，各種物品之間均可以實現自由的交流，形成一個完全擬人化的智能世界。
世界主要發達國家都從國家戰略的高度來大力推動物聯網的發展，我國政府也高度重視物聯網的發展。我國“十二五”規劃中已明確將物聯網作為戰略性新興產業來培育發展，將建設物聯網應用示范工程列為戰略性的新興產業。
同時物聯網為智能家居的發展提供了可靠的技術條件，使智能家居成為可能，表現在：物聯網所包括的射頻技術、計算機技術、網絡通信技術、綜合布線技術、信息協議交換使得物品具有數據化的身份標識，借助家庭網關，數據可以在電信網、互聯網、廣電網上對內和對外流動。如今的智能家居集安全防護、方便時尚和健康生活三大生活家居產品為一體，早已打破僅局限于室內開關遙控的模式，讓居室安全和家庭健康也智能起來，智能家居是物聯網技術應用生活的具體表現，使一個抽象概念正逐步轉變成現實應用。

1 物聯網與智能家居
1．1 物聯網
目前我國對物聯網還沒有一個統一的標準定義，但從物聯網本質上看，物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施，它具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一起，構成未來互聯網。
物聯網的本質概括起來主要體現在三個方面：
(1)互聯網特征：對需要聯網的物一定要能夠實現互聯互通的互聯網絡；
(2)識別與通信特征：納入物聯網的“物”要具備自動識別及物物通信(M2M)的功能；
(3)智能化特征：網絡系統應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
1．2 物聯網參考架構模型
中國移動在物聯網組網方面的工作進展較快，提出的感知層、網絡層和應用層的物聯網三層體系架構模型，是構建多應用互聯互通、信息共享的基礎。在這個體系架構模型中，提出了物聯網信息中心和管理中心的概念。
從技術架構上來看，物聯網三層結構的組成和功能如下：
(1)感知層：由各種傳感器以及傳感器網關構成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網獲取識別物體、采集信息的來源，負責完成感知、識別物體，采集、捕獲信息。
(2)網絡層：由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統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，具備網絡運營和信息運營的能力。
(3)應用層：物聯網和用戶(包括人、組織和其他系統)的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用，將物聯網技術與行業應用相結合，實現廣泛智能化應用的解決方案集。