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智能家居的核心技术

发布时间:2024-10-18 17:00:37

1. 智能家居核心技术

近年来,随着智能家居的普及与平民化发展,越来越多的家庭及领域成为了智能家居的受众。在政策利好、核心技术的推动下,智能化给大众的生活带来了新的活力与便利性。那么,你知道智能家居核心技术是什么吗?下面跟小编一起来看看吧!

智能家居核心技术
一、多种无线通信/网络技术
智能家居将门窗、照明、家电、安防、影音等家居设备集成化和系统化的特点,要求采用一定的方式将各种设备连接起来进行统一操控和管理,而无线通信/网络技术大大满足了这种需求。随着家庭控制和智能化的不断进步,无线通信/网络技术也得到了不断地完善与改进。目前,在全球智能家居领域通用的无线通信/网络技术主要包括WIFI、蓝牙、Z-WAVE以及ZigBee等并存的几种短距离无线通讯技术,这些技术成为了智能家居连接和控制的主要方式和手段。
1、WIFI
作为全球应用最为广泛的短距离无线通讯技术,WIFI全称WirelessFidelity,即无线保真,正式名称是IEEE802.11b。WIFI技术是一种无线通信协议,属于短距离无线通信技术,可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接。WIFI是以太网的一种无线扩展,组网的成本更低,传输速度较高、速度非常快,无线电波的覆盖范围半径则可达100米。WIFI可以嵌入到其它设备中,如医疗监控设备,楼宇控制系统等。
2、蓝牙
蓝牙技术主要分为BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree标准也就是BluetoothLowEnergy(BLE)。在轻家居领域,主要讨论BLE部分。低功耗蓝牙(BLE)技术是低成本,短距离,可互操作的鲁棒性无线技术,工作在2.4G频段。BLE采用可变连接时间间隔,几毫秒到几秒,利用快速的连接方式,平时可以处于“非连接”状态节省能源,此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路,因此拥有极低的运行和待机功耗。
3、Z-Wave
Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格,Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz,868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术设计用于住宅、照明商业控制以及状态读取应用,例如抄表、照明及家电控制、HVAC、接入控制、防盗及火灾检测等。
4、ZigBee
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,是一种新兴的近程(10-100m)、低速率(250Kbps标称速率)、低功耗的无线网络技术,主要用于近距离无线连接,适合用于自动控制和远程控制等领域,可以嵌入各种设备。其主要特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本、高可靠等。ZigBee使用频段为2.4G、868MHz以及915MHz。
简而言之,ZigBee就是一种便宜的、低功耗、自组网的短距离无线通讯/网络技术。
二、物联网技术
物联网是通过许多技术实现的,从应用末端感知的核心技术角度,物联网技术可以分为以下三大类:
第一,基于RFID的应用。在想要监控和管理的对象上嵌入RFID智能标签,这样,借助已有的网络技术、数据库技术、中间件技术,就可以构建一个由大量的读写器和无数移动的电子标签组成的物联网,也就是基于RFID的物联网。
第二,基于传感器的应用。在想要控制和管理的对象周围布置大量的传感器节点,通过节点采集监控对象的信息,并将这些采集到的信息传送到信息处理中心,从而根据采集到的信息构建一个对“物”进行监控和管理的物联网。
第三,基于M2M的应用。这里的M既可以是人(Man),也可以是机器(Machine),M2M泛指人、机器之间建立连接的所有手段和技术,涵盖了增强机器设备通信和网络能力的技术,其技术目标是促进设备的智能化。通过M2M技术,可以构建人对机器(MantoMachine)、机器对人(MachinetoMan)和机器对机器(MachinetoMachine)的物联网。
物联网技术在智能家居系统中的应用
依据业内普遍认为的物联网体系架构,家居物联网可以分为感知层、网络层和应用层。
1、感知层
全面感知是物联网技术的一个特征,即利用射频识别(RFID)、二维码、GPS、摄像头、传感器等感知、捕获、测量技术手段,随时随地地对感知对象进行信息采集和获取。在智能家居中,感知对象分为人们所生活的家庭环境和人本身,传统智能家居中的8大子系统可作为感知层的执行设备。除此之外,物联网智能家居系统还应用了许多典型的感知技术,比如无线温湿度传感器,无线门磁、窗磁,无线燃气泄漏传感器等。
2、网络层
物联网中的网络层包括各种通信网络与互联网形成的融合网络。除此之外,还包括家居物联网管理中心、信息中心、云计算平台、专家系统等对海量信息进行智能处理的部分。在智能家居中,网络层不但要具备网络运营的能力,还要提升信息运营的能力,如对数据库的应用等。在网络层中,尤其要处理好可靠传送和智能处理这两个问题。
3、应用层
应用层是将物联网技术和智能家居专业技术相结合来实现家居智能化应用的解决方案集。物联网通过应用层最终实现信息技术和传统家居的深度融合,这主要体现在智能电网应用、家庭医疗应用、多媒体娱乐应用、家庭安防应用和家庭控制应用等。除此之外,应用层还为家庭服务商提供有第三方接口,以提供便于人们生活的各种服务。
以上是对物联网技术以及其在智能家居系统中应用的简单分析,智能家居系统仍旧需要多行业的深度合作才能够提供一个全方位的智能家居。
三、人工智能技术
智能家居离不开人工智能技术的支持,两者密不可分但是却不尽相同。智能家居的诞生就是为了人类能够在家庭住宅中生活的更舒适便捷,而人工智能则是更多应用到各个领域中,与不同行业发生巧妙的化学反应。
人工智能技术在智能家居领域的应用带来了新的交互方式,包括语音识别、语音理解、动作识别、甚至脑电波识别等技术让人更加自然、灵活多样、轻松地与智能家居系统进行交互并达到预期效果,新的交互形式的最终形态会以家庭服务机器人这样的人形载体来实施与人的交互;通过机器学习和深度学习,让人工智能能够更好地了解空间环境和人,进而主动思考判断,真正像一个管家一样为家庭成员提供服务。
人工智能在智能家居方面的应用极为广泛的,智能家居系统各个方面都需人工智能技术的支持,人工智能与智能家居的结合最主要在三个方面:控制、反馈、融合。
第一阶段是控制:可控制智能家居的远程开关、定时开关,门锁开关等。
第二阶段是反馈:智能家居记录了用户的相关生活习惯、爱好等数据,通过人工智能反馈给用户。比如:"你最近一直反复听这首歌哦,最近几天看电视有点多哦",诸如此类反馈。
第三阶段是融合:当用户和智能家居进行对话时,人工智能会辨别用户当前心情的好坏,自动为用户播放歌曲或者讲故事哄用户开心。根据某些特殊情况或者一些特殊节日,自动调整室内的灯光气氛和室内的温度湿度。
人工智能对于智能家居的技术支持目前还是处于初级阶段,随着人工智能技术的成熟发展,人工智能的视觉分支--图像识别技术,语音识别技术、涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、神经网络等多门学科,都将是智能家居系统重要的辅助技术。
目前人工智能在智能家居领域的应用主要表现在以下几个应用场景:
1、智能家电
通过人工智能技术丰富家用电器的功能,对家电进行智能化升级,为各种音乐类智能辅助设备提供智能服务和类型的人工智能应用模式是目前最为智能家居市场所广泛接受的。
2、家庭安全和检测
通过利应用人工智能传感器技术保障用户自身和家庭的安全,对用户自身健康、幼儿和宠物进行监测,此类型的人工智能应用模式数量最多,比如智能安防系统就属于这一类的应用。
3、智能控制平台
通过开发完整的智能家居控制系统或控制器,使得居住者能够智能控制室内的门、窗和各种家用电子设备,此类型的人工智能应用模式是各大科技公司在智能家居领域角力的主赛场。
4、机器人
人工智能在家居机器人中的成熟形态包括陪护、保洁、对话聊天等场景,目前市场上不少企业也开始试水功能更丰富的智能家居机器人,比如我们扬子智能家居的女神机器人就属于这一类。
四、5G技术
随着5G技术的兴起和不断成熟,智能家居行业迎来新的发展机会,市场规模扩张也十分迅速。随着家庭收入的提高,人均可支配收入不断增加,未来民众生活水平的提高,对家居智能化的需求也变得更多。
技术的快速发展往往会带动产业的快速发展,那么5G的发展对技术于智能家居行业有哪些影响呢?5G通信最首要的优势即是"快",理论值最高可达到每秒20Gb。同时5G网络具有更低的延迟以及更快的缓冲速度,这对于需要多种不同设备进行互联的智能家居来说,意义重大,它可以让更多家用设备的快速、稳定接入成为可能。
5G技术对于智能家居发展应用的推动主要体现在五个方面:整合更多的物联智能设备;提供更流畅的多媒体内容;为高质量的语音和视频通话做出更好保障;更快的上传和下载速度;为智能技术的延伸提供强有力的技术支持。
具体表现在:
1、5G技术提升传输速度
目前绝大多数的智能家居设备都在低功率下运行,并且通过不同的方式相互交换信息,这样一来就增加了设备传输间的延时问题,这直接影响了整个智能家居生活的体验,5G的超高速传输的出现将有助于信息的检测和管理,这样一来,智能设备之间的"感知"将更精确更迅速,有利于提高整个智能家居控制系统的智慧化程度。使得整个系统更为稳定,传输速率更快。
2、5G技术有助于统一标准
对于通讯质量和速度要求都较高的智能家居行业来说,目前各个厂家都专注于连接自己的产品,而没有一个公共的行业标准,这种相对封闭的环境并不利于智能家居的发展,而通过5G网络或许就有助于解决这一问题,因为5G技术是由官方牵头并经国际权威机构制订标准,这就直接打破了各厂商自订标准,割据一方的混乱局面,有利于推动智能家居市场的蓬勃发展。
3、5G技术使设备响应速度更快
智能家居中智能家电、家庭安防数据传输都需要稳定、快速的通信网络,而目前,在4G网络下,信息传输慢,设备与设备交换信息存在延时情况,这种情况在家庭影音和视频通话之间显得尤为明显。5G最明显的优势之一就是"速度快",每秒高达10Gb,能承载更多设备连接、传输更大流量,这种高速率将给用户带来更好体验。5G时代到来后,智能家居产品将更灵敏,其它传统家电设备响应速度也会大幅提升。
4、5G实现信息交换到数据交换
众所周知,所有智能家居设备都在低功率下串联,并且通过不同方式相互交换信息,这样一来就增加了设备传输间延时和传输超窄带宽问题,影响了整个智能家居生活体验,特别是在需要高频率交互和有庞大数据包传输的外联网互动产品之间尤为明显。5G网络超高速率、极大容量、超低延时等优势可以支撑海量设备互联,大量数据包传输,人以及设备之间可以实现真正的连接,更多硬件都能在5G网络环境下连接传感器实现快速数据处理与智能操控。
5、5G带来更好的用户体验
现在人们对于便利生活要求越来越高,对于消费内容质量也越来越高,然而目前,所有智能家居设备都在低功率下运行,并且通过不同方式相互交换信息,这样一来就增加了设备传输间延时问题,影响了整个智能家居生活体验,特别是在家庭影音和视频通话之间尤为明显。5G最明显优势之一就是"传输速度快",这种高速率有助于信息检测和管理,能使设备之间"感知"更加精确,有利于提高整个智能家居控制系统智慧化程度,将给用户带来更好体验。


智能家居的发展现状及未来趋势
巨头频频进入智能家居领域,政策扶持促进行业发展
基于广阔的市场空间、5G、LOT、AI等技术快速迭代、新基建的政策红利以及新消费形势的需求,智能家居产业发展提速。国内各家巨头公司也纷纷涌入这个赛道。
除了华为以外,海尔也相继在北京、青岛等落地三翼鸟体验店。三翼鸟提供阳台、厨房、卫浴、全屋空气、全屋用水、视听等全场景生态解决方案。
魅族也在近期发布一系列智能家居新品,并宣布接下来将通过照明、安防、控制三大领域为用户构建全屋智能的基础。显然巨头们都不想要错过这个赛道。
除了巨头们纷纷角逐之外,另一方面,政策扶持智能家居行业发展的意图明显。诸如《智慧家庭综合标准化体系建设指南》《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020)》等。
近日,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布2020年第21号中国国家标准公告,批准了包括两项物联网智能家居在内的106项国家标准和2项国家标准修改单,将于2021年5月1日施行。
而得益于5G、AI等领域的发展,也为智能家居提供了强大的技术支撑,相信未来几年,智能家居行业也会迎来发展期。
智能家居目前还存在哪些难点?
全屋智能是未来智慧家庭发展的必然趋势。尽管智慧家庭市场已愈发受到各方重视,但距离真正落地还有很长路要走。
首先是技术难点,物联网、云计算、边缘计算和人工智能是智能家居领域的四大关键技术。智能家居的提升离不开科技层面的快速发展。5G会让物联网应用更成熟,保持智能单品实时在线,云计算对大量信息进行存储和处理,边缘计算让反馈更及时,终端人工智能让服务更贴心,短距离无线通信技术让系统更延展。
而随着以上关键4大技术的发展,相对应的,智能家居也会迎来蓬勃发展期。目前,我国的技术发展,还有很长的路要走。
其次,安全也是一个大问题,连接设备的大量涌入房屋对系统构成威胁,并可能导致严重后果。智慧家庭的安全问题是系统问题,需要技术、管理和法律法规协调,保障整个产业的健康发展,目前智能家居的发展,还尚未很成熟。
最后,目前智能家居正处于产业发展初期,各智能家居企业更多注重智能单品的市场占有量和核心领导力,更多地推行自身的技术标准,产品兼容性较差,数据共享与互联互通的标准缺失。就比如说小米的智能家居可能和其他品牌很难兼容,行业内没有形成统一标准,这也是智能家居发展的一大难点。
总结来看,未来,智能家居仍旧是有着无限潜力的,跨界合作、生态演变、泛智能突破将会持续上演,将会持续优化智能家居产业链的上中下游,相信未来智能家居会有更多机会值得让人期待。

2. 做智能家居行业一般要具备哪些专业知识

第一、要找定位人群 (现在高定智能家居行情好)
第二、找对品牌(佛山宝思派智能高端家居定制 作为佛山有着全国家居市场标杆 硬性条件好 产业也比较完善)
第三、售后服务好(智能全屋定制、不仅仅是一个开关插座一个灯光就是叫智能家居,他包含智能橱柜、智能衣柜、智能系统等6区36场景全方位覆盖联动,安全、舒适、便捷为主,真正的全屋定制包括工装、布线、水电)
第三、有核心技术(宝思派不仅有全方位的智能家居产品,更有自主研发软件睿几何是一款集智能水电布线、一键生成智能产品 ,是集CAD、酷家乐众多设计软件为主专门给定制智能家居做效果的而且还能一键生成报价,所以你可以想想这个东西可以为你开店带来多少便利)

3. 为什么智能家居为何现在还不能普及到家庭

一个障碍:核复心技术
1、现在被制炒的其实是联网家居
智能家居目前完全处在一个互联网媒体炒作、边缘收益已经能够覆盖研发成本的状态。当下的所谓智能硬件,不过是联网硬件罢了。给传统的设备生硬地加上网络连接,就贴上智能家居的标签摆上货架,本质就是挂羊头卖狗肉,只是智能家居的粗糙近似罢了。
所以,搞不定真的,就搞个类似的,然后炒作炒作,本质就是核心技术不到位。如果跟人一样聪明的电脑和插线板一样便宜,还会有人费力炒作智能插座吗?
2、智能家居的核心技术是软肋
真正的智能功能,诸如识别、决策、分析,现在处于蹒跚学步状态,高效智能算法所需要的高速计算、海量存储等均没有得到解决,没有这部分支持,智能技术不能发挥作用,就得不到所宣称的用户体验的提升。
试想当你要烧水的时候要先掏出手机打开App输入指令,进行一系列操作,完成的只不过是以前按一下按钮的功能,这样的"智能"产品有什么卵用?
所以,葫芦里压根没有药,就别挂妙手回春的招牌。
3、智能家居的支持技术也不成熟
续航,续航,续航。
电池什么的还是随风而去吧,当有一天充电这个概念从生活中淡出的时候再来谈智能家居吧。

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