在過去的十年中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益普及正在極大地改變我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。很多人都在談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)給我們工作和生活的室內(nèi)環(huán)境帶來的變革性價值，如果是詢問科幻小說、科技電影和大型技術(shù)企業(yè)，可能會得到“智能家居是未來”的答案。隨著越來越多的智能技術(shù)應(yīng)用于我們的家庭，“智能”的定義已不再是二十年前的樣子。但顯而易見的是，物聯(lián)網(wǎng)在智能家居領(lǐng)域的所有這些轉(zhuǎn)變都是為了讓我們的生活變得更輕松、更順暢。

什么是智能家居

簡而言之，智能家居是一種技術(shù)支持的住宅，讓我們通過將各種智能設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)來控制自己的生活環(huán)境。智能家居的關(guān)鍵是能夠遠(yuǎn)程控制我們喜歡的家居系統(tǒng)。在智能家居中，從電視等大型電器到吸塵器等小型設(shè)備，甚至家庭安全系統(tǒng)，都可以放在家庭網(wǎng)絡(luò)上，并按我們的命令運(yùn)行。無論命令是通過語音、智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦還是其他連接設(shè)備發(fā)出，家庭都會做出反應(yīng)。

智能家居系統(tǒng)的采用幾乎與照明、空調(diào)和供暖、家庭影院和娛樂以及家庭安全有關(guān)。事實上，智能家居遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想象，這是一個完全集成的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，我們可以在其中無縫監(jiān)視和控制連接到家庭網(wǎng)絡(luò)的所有內(nèi)容。智能家居解決方案的核心驅(qū)動力在于其便利性，因此，家可以隨心所欲地變得“智能”。從擁有一些連接設(shè)備到完全自動化的房屋，物聯(lián)網(wǎng)智能家居旨在為公寓或房屋營造完美的氛圍。

智能家居如何工作

當(dāng)談到智能家居的工作原理時，對物聯(lián)網(wǎng)的了解變得尤為重要。包括智能門鈴、智能安全系統(tǒng)、智能燈等在內(nèi)的設(shè)備都是物聯(lián)網(wǎng)的一部分，物聯(lián)網(wǎng)是一個可以收集和共享數(shù)據(jù)的物理對象網(wǎng)絡(luò)。在家中，冰箱、空調(diào)和監(jiān)控攝像頭等智能家居設(shè)備都連接到中央網(wǎng)絡(luò)，如藍(lán)牙或WiFi網(wǎng)絡(luò)，以及Zigbee和Z-wave網(wǎng)絡(luò)。這些物品將被分配一個唯一的IP地址，使我們能夠遠(yuǎn)程訪問、監(jiān)控和控制智能設(shè)備。

智能家居系統(tǒng)通常安裝在移動設(shè)備或其他聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上，使用戶能夠執(zhí)行特定任務(wù)以使某些更改生效。此外，智能家電還具有自學(xué)習(xí)能力，可以了解房主的日程安排，并根據(jù)需要自動進(jìn)行調(diào)整。無線和硬連線系統(tǒng)都可以為智能家居系統(tǒng)量身定制，前者成本低廉且易于安裝，而后者被認(rèn)為更可靠，但相當(dāng)昂貴且難以破解。

智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)通常遵循多層方法，以實現(xiàn)家庭環(huán)境中各種設(shè)備和系統(tǒng)之間的無縫通信和集成。以下是家庭自動化的典型物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)：

設(shè)備層：

物聯(lián)網(wǎng)家用設(shè)備(燈、恒溫器、攝像頭、鎖、電器)

傳感器(運(yùn)動、溫度、濕度、空氣質(zhì)量)

嵌入式系統(tǒng)和微控制器

通信協(xié)議(WiFi、藍(lán)牙、Zigbee、Z-Wave)

網(wǎng)關(guān)層：

家庭網(wǎng)關(guān)或集線器(硬件或軟件)

協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)聚合

本地處理和規(guī)則執(zhí)行

與云的安全通信(MQTT、HTTP、專有)

網(wǎng)絡(luò)層：

家庭WiFi網(wǎng)絡(luò)

低功耗無線網(wǎng)絡(luò)(Zigbee、Z-Wave、LPWAN)

互聯(lián)網(wǎng)連接(寬帶、蜂窩網(wǎng)絡(luò))

云層：

云平臺和服務(wù)

設(shè)備管理和軟件更新

數(shù)據(jù)攝取和存儲(數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)湖)

數(shù)據(jù)處理和分析(批量、流式)

應(yīng)用服務(wù)(API、UI、移動應(yīng)用)

集成第三方服務(wù)(語音助手、智能家居平臺)

互操作性和標(biāo)準(zhǔn)：

開放標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議(MQTT、CoAP、OpenThread)

與智能家居生態(tài)系統(tǒng)集成(AmazonAlexa、GoogleHome、AppleHomeKit)

采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ZigBee、Z-Wave、Matter)

物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的優(yōu)點和缺點

智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)給我們帶來的優(yōu)勢和好處是有目共睹的。雖然生活在智能家居中的巨大優(yōu)勢似乎非常吸引人，但其缺點和風(fēng)險可能會令人向往科技含量較低的生活。隨著這一大趨勢變得越來越流行，我們是否可以忽視甚至利用它?繼續(xù)閱讀，以了解有關(guān)智能家居的優(yōu)點和缺點的更多信息。

智能家居的優(yōu)點

遠(yuǎn)程控制。由于智能家居設(shè)備都連接到家庭網(wǎng)絡(luò)，只要移動設(shè)備上有互聯(lián)網(wǎng)連接，就可以通過智能手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問和控制。

方便。智能家居設(shè)備有各種尺寸，無論是大的還是小的，所有這些都為生活增添了一些便利。這些定制設(shè)備都是為了讓家庭更高效、更好地服務(wù)而設(shè)計。

能源監(jiān)測和節(jié)約。有了智能家居，您將可以更好地控制能源使用。從自動調(diào)節(jié)溫度、開燈和關(guān)燈到根據(jù)天氣調(diào)整灌溉，您可以隨時了解這些消耗數(shù)據(jù)。

安全。所有監(jiān)控攝像頭和各種傳感器相結(jié)合，如門窗傳感器，為家增添一層額外的保護(hù)。用戶可以隨時隨地檢查家，甚至在檢測到移動時收到通知。

智能家居的缺點

成本高。智能技術(shù)可能很昂貴。由于所需設(shè)備和電器的數(shù)量，裝備整個智能家居系統(tǒng)的成本可能會很高，特別是因為這些智能設(shè)備總是帶有相當(dāng)高的價格標(biāo)簽。

復(fù)雜的設(shè)置和配置。適應(yīng)智能家居的障礙是其復(fù)雜的設(shè)置和配置，這對新手來說不太友好。如果是精通技術(shù)的，那么應(yīng)用起來可能會非常快。如果不是很懂技術(shù)的，這可能不是一次愉快的體驗。

家庭安全風(fēng)險。如果設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，那么很可能會遇到某種安全問題。如果黑客找到一種方法來訪問智能家居系統(tǒng)，其可能會打開門，關(guān)閉警報和燈，讓家毫無防備地被闖入。

數(shù)據(jù)過濾。智能家居設(shè)備的數(shù)據(jù)隱私是許多消費者重視的另一個重要部分。應(yīng)用的智能家居設(shè)備越多，平臺制造商收集有關(guān)數(shù)據(jù)的機(jī)會就越多。此外，黑客還可以從智能家居設(shè)備獲取一些有價值的數(shù)據(jù)。

將房屋變成夢想智能家居的10個解決方案

如今，幾乎所有能想到的家用設(shè)備都配備了智能版本，當(dāng)涉足智能家居領(lǐng)域時，可能會對為家添加哪些尖端產(chǎn)品感到眼花繚亂。在“點擊即可完成工作”的時代，只需輕按智能手機(jī)或平板電腦即可遠(yuǎn)程控制和管理智能家居設(shè)備，讓我們的生活變得更輕松、更順暢。以下是構(gòu)建無集線器智能家居系統(tǒng)的10個解決方案。

智能音箱

智能音箱將是對智能家居設(shè)備進(jìn)行語音控制的最佳助手。在這一領(lǐng)域，GoogleHome系列和AmazonEcho系列引領(lǐng)市場。只需說出需求，音箱就會立即響應(yīng)命令。

智能溫濕度傳感器

智能溫度和濕度傳感器既方便又節(jié)能。這些設(shè)備能夠檢測和調(diào)整環(huán)境狀態(tài)，以適應(yīng)用戶獨特的日程安排。同時，它們還可以配合運(yùn)動傳感器檢測人是否在家或外出，并調(diào)整其操作。

智能插座

智能插座使我們可以通過智能手機(jī)控制家中的電器。甚至可以設(shè)置一個時間表來打開和關(guān)閉設(shè)備。此外，還可以實時監(jiān)控能源消耗，通過關(guān)閉消耗最多能源的設(shè)備來節(jié)省電費。

智能家居安全攝像頭和傳感器

大量智能家居設(shè)備可以遠(yuǎn)程提醒我們安全問題。智能攝像頭可以提供連續(xù)視頻錄制，當(dāng)有動靜或異常聲音時會發(fā)送警報，并允許我們直接通過麥克風(fēng)講話以嚇跑入侵者。門窗傳感器和PIR運(yùn)動傳感器可以為安全屋構(gòu)建額外的安全屏障。

智能煙霧和一氧化碳探測器

與笨拙的傳統(tǒng)煙霧和一氧化碳探測器相比，如今的智能煙霧探測器性能更強(qiáng)。除了響亮的警報聲外，如果檢測到危險，智能探測器還可以向房主的智能手機(jī)或其他授權(quán)聯(lián)系人發(fā)送警報。如果家里沒有人聽到警報，這會很有幫助。

遠(yuǎn)程照顧老人

了解長輩在家中過得如何，我們可以更放心。定位信標(biāo)和緊急按鈕非常適合跟蹤老人的位置，并在其跌倒時觸發(fā)警報。而對于那些忘記吃藥的人來說，緊急按鈕還可以讓家人監(jiān)控吃藥的時間。

智能門鈴

有了智能門鈴，如果人在家，只需讓音箱查看何人在門口。如果有人接近房子，便會在智能手機(jī)上收到通知。如今，智能門鈴已成為一種趨勢。

智能吸塵器和掃地機(jī)器人

做家務(wù)對于大多數(shù)人來說都是一件非常痛苦的事情，智能吸塵器和掃地機(jī)器人極大地減輕了現(xiàn)代人的負(fù)擔(dān)。它們可以通過智能手機(jī)遠(yuǎn)程控制，并且具有超強(qiáng)吸力和有效過濾污垢的能力。

智能廚房

智能廚房對于改善日常生活尤其重要。連接帶有智能插座的電器后，可以設(shè)置自動程序來沖泡咖啡、燒水等。此外，通過安裝漏水傳感器和一氧化碳探測器，不必?fù)?dān)心是否有水溢出和氣體泄漏。

智能寵物護(hù)理

智能技術(shù)不僅適用于人類，也適用于寵物。通過智能手機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)置寵物喂食時間表，并使用智能信標(biāo)跟蹤寵物的位置。此外，自清潔垃圾箱可用于幫助分離垃圾，并監(jiān)控垃圾箱的使用情況。

智能家居安全怎么樣?

許多消費者關(guān)心的智能家居問題之一是：家中的智能家居設(shè)備和電器的安全性如何?事實上，我們有可能面臨安全風(fēng)險，并且個人信息可能被濫用。就智能家居而言，連接設(shè)備和通過無線連接(如WiFi)進(jìn)行通信存在一定的風(fēng)險。此外，當(dāng)這些智能設(shè)備被犯罪分子入侵時，可能會惡意操縱智能家居組件。

因此，當(dāng)應(yīng)用的智能家居設(shè)備越多，就越應(yīng)該注意保護(hù)智能家居系統(tǒng)。一方面，可以通過智能安全解決方案來增強(qiáng)城堡，如互連燈、門鈴、警報器、鎖和攝像頭，以嚇退入侵者。另一方面，必須采取措施和預(yù)防措施，以確保安全的智能家居系統(tǒng)免受互聯(lián)網(wǎng)世界的危險。從替換默認(rèn)或弱密碼開始，使用加密保護(hù)數(shù)據(jù)，對智能家居設(shè)備進(jìn)行身份驗證，與信譽(yù)良好的企業(yè)合作。只要城堡足夠堅固，就可以享受智能家居的好處。

未來的智能家居會是什么樣子

盡管智能家居技術(shù)仍處于起步階段，但智能家居已成為趨勢。全球智能家居市場預(yù)計將以10.0%的年增長率增長，預(yù)計市場規(guī)模將從2023年的1017億美元增長到2028年的1637億美元?？焖俚募夹g(shù)進(jìn)步，預(yù)示著未來會有很多新的設(shè)備進(jìn)入家庭。也許主要焦點將放在那些可以讓人們解放雙手的家用機(jī)器人上。

Amazon、Google和Apple等科技巨頭是早期進(jìn)入者，最近發(fā)布了自己的智能家居產(chǎn)品和家庭自動化平臺，包括AmazonEcho、GoogleHome和AppleHomeKit。隨著更多革命性技術(shù)的應(yīng)用來滿足人們的需求，值得期待科幻小說和電影中流行的智能家居愿景在未來幾年成為現(xiàn)實。

常見問題解答

1.智能家居設(shè)備如何通信?

答：智能家居設(shè)備通常使用WiFi(高帶寬)、藍(lán)牙、Zigbee、Z-Wave或Thread(低功耗)等無線協(xié)議連接到本地網(wǎng)絡(luò)，并相互通信以及與中央集線器或網(wǎng)關(guān)通信。

2.什么是智能家居中心或網(wǎng)關(guān)?

答：智能家居中心或網(wǎng)關(guān)是將所有智能家居設(shè)備和傳感器連接到互聯(lián)網(wǎng)/云的中央設(shè)備。其管理設(shè)備通信、執(zhí)行數(shù)據(jù)處理、實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動化，并處理協(xié)議轉(zhuǎn)換。

3.不同品牌的設(shè)備如何協(xié)同工作?

答：不同品牌設(shè)備之間的互操作性是智能家居生態(tài)系統(tǒng)中的一個挑戰(zhàn)。然而，藍(lán)牙等開放標(biāo)準(zhǔn)的采用以及與流行語音助手(Alexa、GoogleAssistant、Siri)的集成正在改善跨品牌兼容性。

4.智能家居可以節(jié)能省錢嗎?

答：是的，支持物聯(lián)網(wǎng)的智能家居可以幫助節(jié)省能源和金錢。例如，智能插座可以監(jiān)控能源使用情況并提供相應(yīng)的改進(jìn)見解，而智能照明可以在不使用時自動關(guān)閉燈。

5.如何開始使用智能家居?

答：要開始使用智能家居，可以從購買流行品牌的個人智能設(shè)備或入門套件開始。許多智能家居生態(tài)系統(tǒng)還提供語音助手，可以幫助控制和自動化智能設(shè)備。