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智能家居的核心技術

發布時間:2024-10-18 17:00:37

1. 智能家居核心技術

近年來,隨著智能家居的普及與平民化發展,越來越多的家庭及領域成為了智能家居的受眾。在政策利好、核心技術的推動下,智能化給大眾的生活帶來了新的活力與便利性。那麼,你知道智能家居核心技術是什麼嗎?下面跟小編一起來看看吧!

智能家居核心技術
一、多種無線通信/網路技術
智能家居將門窗、照明、家電、安防、影音等家居設備集成化和系統化的特點,要求採用一定的方式將各種設備連接起來進行統一操控和管理,而無線通信/網路技術大大滿足了這種需求。隨著家庭控制和智能化的不斷進步,無線通信/網路技術也得到了不斷地完善與改進。目前,在全球智能家居領域通用的無線通信/網路技術主要包括WIFI、藍牙、Z-WAVE以及ZigBee等並存的幾種短距離無線通訊技術,這些技術成為了智能家居連接和控制的主要方式和手段。
1、WIFI
作為全球應用最為廣泛的短距離無線通訊技術,WIFI全稱WirelessFidelity,即無線保真,正式名稱是IEEE802.11b。WIFI技術是一種無線通信協議,屬於短距離無線通信技術,可以將個人電腦、手持設備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接。WIFI是乙太網的一種無線擴展,組網的成本更低,傳輸速度較高、速度非常快,無線電波的覆蓋范圍半徑則可達100米。WIFI可以嵌入到其它設備中,如醫療監控設備,樓宇控制系統等。
2、藍牙
藍牙技術主要分為BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree標准也就是BluetoothLowEnergy(BLE)。在輕家居領域,主要討論BLE部分。低功耗藍牙(BLE)技術是低成本,短距離,可互操作的魯棒性無線技術,工作在2.4G頻段。BLE採用可變連接時間間隔,幾毫秒到幾秒,利用快速的連接方式,平時可以處於「非連接」狀態節省能源,此時鏈路兩端相互間只是知曉對方,只有在必要時才開啟鏈路,然後在盡可能短的時間內關閉鏈路,因此擁有極低的運行和待機功耗。
3、Z-Wave
Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導的無線組網規格,Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通信技術。工作頻帶為908.42MHz,868.42MHz信號的有效覆蓋范圍在室內是30m,室外可超過100m,適合於窄帶寬應用場合。Z-Wave技術設計用於住宅、照明商業控制以及狀態讀取應用,例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災檢測等。
4、ZigBee
ZigBee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議,是一種新興的近程(10-100m)、低速率(250Kbps標稱速率)、低功耗的無線網路技術,主要用於近距離無線連接,適合用於自動控制和遠程式控制制等領域,可以嵌入各種設備。其主要特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本、高可靠等。ZigBee使用頻段為2.4G、868MHz以及915MHz。
簡而言之,ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網的短距離無線通訊/網路技術。
二、物聯網技術
物聯網是通過許多技術實現的,從應用末端感知的核心技術角度,物聯網技術可以分為以下三大類:
第一,基於RFID的應用。在想要監控和管理的對象上嵌入RFID智能標簽,這樣,藉助已有的網路技術、資料庫技術、中間件技術,就可以構建一個由大量的讀寫器和無數移動的電子標簽組成的物聯網,也就是基於RFID的物聯網。
第二,基於感測器的應用。在想要控制和管理的對象周圍布置大量的感測器節點,通過節點採集監控對象的信息,並將這些採集到的信息傳送到信息處理中心,從而根據採集到的信息構建一個對「物」進行監控和管理的物聯網。
第三,基於M2M的應用。這里的M既可以是人(Man),也可以是機器(Machine),M2M泛指人、機器之間建立連接的所有手段和技術,涵蓋了增強機器設備通信和網路能力的技術,其技術目標是促進設備的智能化。通過M2M技術,可以構建人對機器(MantoMachine)、機器對人(MachinetoMan)和機器對機器(MachinetoMachine)的物聯網。
物聯網技術在智能家居系統中的應用
依據業內普遍認為的物聯網體系架構,家居物聯網可以分為感知層、網路層和應用層。
1、感知層
全面感知是物聯網技術的一個特徵,即利用射頻識別(RFID)、二維碼、GPS、攝像頭、感測器等感知、捕獲、測量技術手段,隨時隨地地對感知對象進行信息採集和獲取。在智能家居中,感知對象分為人們所生活的家庭環境和人本身,傳統智能家居中的8大子系統可作為感知層的執行設備。除此之外,物聯網智能家居系統還應用了許多典型的感知技術,比如無線溫濕度感測器,無線門磁、窗磁,無線燃氣泄漏感測器等。
2、網路層
物聯網中的網路層包括各種通信網路與互聯網形成的融合網路。除此之外,還包括家居物聯網管理中心、信息中心、雲計算平台、專家系統等對海量信息進行智能處理的部分。在智能家居中,網路層不但要具備網路運營的能力,還要提升信息運營的能力,如對資料庫的應用等。在網路層中,尤其要處理好可靠傳送和智能處理這兩個問題。
3、應用層
應用層是將物聯網技術和智能家居專業技術相結合來實現家居智能化應用的解決方案集。物聯網通過應用層最終實現信息技術和傳統家居的深度融合,這主要體現在智能電網應用、家庭醫療應用、多媒體娛樂應用、家庭安防應用和家庭控制應用等。除此之外,應用層還為家庭服務商提供有第三方介面,以提供便於人們生活的各種服務。
以上是對物聯網技術以及其在智能家居系統中應用的簡單分析,智能家居系統仍舊需要多行業的深度合作才能夠提供一個全方位的智能家居。
三、人工智慧技術
智能家居離不開人工智慧技術的支持,兩者密不可分但是卻不盡相同。智能家居的誕生就是為了人類能夠在家庭住宅中生活的更舒適便捷,而人工智慧則是更多應用到各個領域中,與不同行業發生巧妙的化學反應。
人工智慧技術在智能家居領域的應用帶來了新的交互方式,包括語音識別、語音理解、動作識別、甚至腦電波識別等技術讓人更加自然、靈活多樣、輕松地與智能家居系統進行交互並達到預期效果,新的交互形式的最終形態會以家庭服務機器人這樣的人形載體來實施與人的交互;通過機器學習和深度學習,讓人工智慧能夠更好地了解空間環境和人,進而主動思考判斷,真正像一個管家一樣為家庭成員提供服務。
人工智慧在智能家居方面的應用極為廣泛的,智能家居系統各個方面都需人工智慧技術的支持,人工智慧與智能家居的結合最主要在三個方面:控制、反饋、融合。
第一階段是控制:可控制智能家居的遠程開關、定時開關,門鎖開關等。
第二階段是反饋:智能家居記錄了用戶的相關生活習慣、愛好等數據,通過人工智慧反饋給用戶。比如:"你最近一直反復聽這首歌哦,最近幾天看電視有點多哦",諸如此類反饋。
第三階段是融合:當用戶和智能家居進行對話時,人工智慧會辨別用戶當前心情的好壞,自動為用戶播放歌曲或者講故事哄用戶開心。根據某些特殊情況或者一些特殊節日,自動調整室內的燈光氣氛和室內的溫度濕度。
人工智慧對於智能家居的技術支持目前還是處於初級階段,隨著人工智慧技術的成熟發展,人工智慧的視覺分支--圖像識別技術,語音識別技術、涉及圖像處理、模式識別、計算機視覺、神經網路等多門學科,都將是智能家居系統重要的輔助技術。
目前人工智慧在智能家居領域的應用主要表現在以下幾個應用場景:
1、智能家電
通過人工智慧技術豐富家用電器的功能,對家電進行智能化升級,為各種音樂類智能輔助設備提供智能服務和類型的人工智慧應用模式是目前最為智能家居市場所廣泛接受的。
2、家庭安全和檢測
通過利應用人工智慧感測器技術保障用戶自身和家庭的安全,對用戶自身健康、幼兒和寵物進行監測,此類型的人工智慧應用模式數量最多,比如智能安防系統就屬於這一類的應用。
3、智能控制平台
通過開發完整的智能家居控制系統或控制器,使得居住者能夠智能控制室內的門、窗和各種家用電子設備,此類型的人工智慧應用模式是各大科技公司在智能家居領域角力的主賽場。
4、機器人
人工智慧在家居機器人中的成熟形態包括陪護、保潔、對話聊天等場景,目前市場上不少企業也開始試水功能更豐富的智能家居機器人,比如我們揚子智能家居的女神機器人就屬於這一類。
四、5G技術
隨著5G技術的興起和不斷成熟,智能家居行業迎來新的發展機會,市場規模擴張也十分迅速。隨著家庭收入的提高,人均可支配收入不斷增加,未來民眾生活水平的提高,對家居智能化的需求也變得更多。
技術的快速發展往往會帶動產業的快速發展,那麼5G的發展對技術於智能家居行業有哪些影響呢?5G通信最首要的優勢即是"快",理論值最高可達到每秒20Gb。同時5G網路具有更低的延遲以及更快的緩沖速度,這對於需要多種不同設備進行互聯的智能家居來說,意義重大,它可以讓更多家用設備的快速、穩定接入成為可能。
5G技術對於智能家居發展應用的推動主要體現在五個方面:整合更多的物聯智能設備;提供更流暢的多媒體內容;為高質量的語音和視頻通話做出更好保障;更快的上傳和下載速度;為智能技術的延伸提供強有力的技術支持。
具體表現在:
1、5G技術提升傳輸速度
目前絕大多數的智能家居設備都在低功率下運行,並且通過不同的方式相互交換信息,這樣一來就增加了設備傳輸間的延時問題,這直接影響了整個智能家居生活的體驗,5G的超高速傳輸的出現將有助於信息的檢測和管理,這樣一來,智能設備之間的"感知"將更精確更迅速,有利於提高整個智能家居控制系統的智慧化程度。使得整個系統更為穩定,傳輸速率更快。
2、5G技術有助於統一標准
對於通訊質量和速度要求都較高的智能家居行業來說,目前各個廠家都專注於連接自己的產品,而沒有一個公共的行業標准,這種相對封閉的環境並不利於智能家居的發展,而通過5G網路或許就有助於解決這一問題,因為5G技術是由官方牽頭並經國際權威機構制訂標准,這就直接打破了各廠商自訂標准,割據一方的混亂局面,有利於推動智能家居市場的蓬勃發展。
3、5G技術使設備響應速度更快
智能家居中智能家電、家庭安防數據傳輸都需要穩定、快速的通信網路,而目前,在4G網路下,信息傳輸慢,設備與設備交換信息存在延時情況,這種情況在家庭影音和視頻通話之間顯得尤為明顯。5G最明顯的優勢之一就是"速度快",每秒高達10Gb,能承載更多設備連接、傳輸更大流量,這種高速率將給用戶帶來更好體驗。5G時代到來後,智能家居產品將更靈敏,其它傳統家電設備響應速度也會大幅提升。
4、5G實現信息交換到數據交換
眾所周知,所有智能家居設備都在低功率下串聯,並且通過不同方式相互交換信息,這樣一來就增加了設備傳輸間延時和傳輸超窄帶寬問題,影響了整個智能家居生活體驗,特別是在需要高頻率交互和有龐大數據包傳輸的外聯網互動產品之間尤為明顯。5G網路超高速率、極大容量、超低延時等優勢可以支撐海量設備互聯,大量數據包傳輸,人以及設備之間可以實現真正的連接,更多硬體都能在5G網路環境下連接感測器實現快速數據處理與智能操控。
5、5G帶來更好的用戶體驗
現在人們對於便利生活要求越來越高,對於消費內容質量也越來越高,然而目前,所有智能家居設備都在低功率下運行,並且通過不同方式相互交換信息,這樣一來就增加了設備傳輸間延時問題,影響了整個智能家居生活體驗,特別是在家庭影音和視頻通話之間尤為明顯。5G最明顯優勢之一就是"傳輸速度快",這種高速率有助於信息檢測和管理,能使設備之間"感知"更加精確,有利於提高整個智能家居控制系統智慧化程度,將給用戶帶來更好體驗。


智能家居的發展現狀及未來趨勢
巨頭頻頻進入智能家居領域,政策扶持促進行業發展
基於廣闊的市場空間、5G、LOT、AI等技術快速迭代、新基建的政策紅利以及新消費形勢的需求,智能家居產業發展提速。國內各家巨頭公司也紛紛湧入這個賽道。
除了華為以外,海爾也相繼在北京、青島等落地三翼鳥體驗店。三翼鳥提供陽台、廚房、衛浴、全屋空氣、全屋用水、視聽等全場景生態解決方案。
魅族也在近期發布一系列智能家居新品,並宣布接下來將通過照明、安防、控制三大領域為用戶構建全屋智能的基礎。顯然巨頭們都不想要錯過這個賽道。
除了巨頭們紛紛角逐之外,另一方面,政策扶持智能家居行業發展的意圖明顯。諸如《智慧家庭綜合標准化體系建設指南》《促進新一代人工智慧產業發展三年行動計劃(2018-2020)》等。
近日,國家市場監督管理總局、國家標准化管理委員會發布2020年第21號中國國家標准公告,批准了包括兩項物聯網智能家居在內的106項國家標准和2項國家標准修改單,將於2021年5月1日施行。
而得益於5G、AI等領域的發展,也為智能家居提供了強大的技術支撐,相信未來幾年,智能家居行業也會迎來發展期。
智能家居目前還存在哪些難點?
全屋智能是未來智慧家庭發展的必然趨勢。盡管智慧家庭市場已愈發受到各方重視,但距離真正落地還有很長路要走。
首先是技術難點,物聯網、雲計算、邊緣計算和人工智慧是智能家居領域的四大關鍵技術。智能家居的提升離不開科技層面的快速發展。5G會讓物聯網應用更成熟,保持智能單品實時在線,雲計算對大量信息進行存儲和處理,邊緣計算讓反饋更及時,終端人工智慧讓服務更貼心,短距離無線通信技術讓系統更延展。
而隨著以上關鍵4大技術的發展,相對應的,智能家居也會迎來蓬勃發展期。目前,我國的技術發展,還有很長的路要走。
其次,安全也是一個大問題,連接設備的大量湧入房屋對系統構成威脅,並可能導致嚴重後果。智慧家庭的安全問題是系統問題,需要技術、管理和法律法規協調,保障整個產業的健康發展,目前智能家居的發展,還尚未很成熟。
最後,目前智能家居正處於產業發展初期,各智能家居企業更多注重智能單品的市場佔有量和核心領導力,更多地推行自身的技術標准,產品兼容性較差,數據共享與互聯互通的標准缺失。就比如說小米的智能家居可能和其他品牌很難兼容,行業內沒有形成統一標准,這也是智能家居發展的一大難點。
總結來看,未來,智能家居仍舊是有著無限潛力的,跨界合作、生態演變、泛智能突破將會持續上演,將會持續優化智能家居產業鏈的上中下游,相信未來智能家居會有更多機會值得讓人期待。

2. 做智能家居行業一般要具備哪些專業知識

第一、要找定位人群 (現在高定智能家居行情好)
第二、找對品牌(佛山寶思派智能高端家居定製 作為佛山有著全國家居市場標桿 硬性條件好 產業也比較完善)
第三、售後服務好(智能全屋定製、不僅僅是一個開關插座一個燈光就是叫智能家居,他包含智能櫥櫃、智能衣櫃、智能系統等6區36場景全方位覆蓋聯動,安全、舒適、便捷為主,真正的全屋定製包括工裝、布線、水電)
第三、有核心技術(寶思派不僅有全方位的智能家居產品,更有自主研發軟體睿幾何是一款集智能水電布線、一鍵生成智能產品 ,是集CAD、酷家樂眾多設計軟體為主專門給定製智能家居做效果的而且還能一鍵生成報價,所以你可以想想這個東西可以為你開店帶來多少便利)

3. 為什麼智能家居為何現在還不能普及到家庭

一個障礙:核復心技術
1、現在被制炒的其實是聯網家居
智能家居目前完全處在一個互聯網媒體炒作、邊緣收益已經能夠覆蓋研發成本的狀態。當下的所謂智能硬體,不過是聯網硬體罷了。給傳統的設備生硬地加上網路連接,就貼上智能家居的標簽擺上貨架,本質就是掛羊頭賣狗肉,只是智能家居的粗糙近似罷了。
所以,搞不定真的,就搞個類似的,然後炒作炒作,本質就是核心技術不到位。如果跟人一樣聰明的電腦和插線板一樣便宜,還會有人費力炒作智能插座嗎?
2、智能家居的核心技術是軟肋
真正的智能功能,諸如識別、決策、分析,現在處於蹣跚學步狀態,高效智能演算法所需要的高速計算、海量存儲等均沒有得到解決,沒有這部分支持,智能技術不能發揮作用,就得不到所宣稱的用戶體驗的提升。
試想當你要燒水的時候要先掏出手機打開App輸入指令,進行一系列操作,完成的只不過是以前按一下按鈕的功能,這樣的"智能"產品有什麼卵用?
所以,葫蘆里壓根沒有葯,就別掛妙手回春的招牌。
3、智能家居的支持技術也不成熟
續航,續航,續航。
電池什麼的還是隨風而去吧,當有一天充電這個概念從生活中淡出的時候再來談智能家居吧。

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