簡(jiǎn)論物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的應(yīng)用

　引言

　　物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使得家居物聯(lián)網(wǎng)的概念逐漸被人們接受，因?yàn)槿藗儗?duì)生活水平的要求越來(lái)越高。智能家居也愈加受到人們的青睞，因此，家居物聯(lián)網(wǎng)就變成了人們新生活的“向?qū)?rdquo;。

　　家居物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，將極大的改變我們的家居環(huán)境，甚至是社會(huì)生活習(xí)慣，其本質(zhì)是物理無(wú)縫集成到信息網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)真實(shí)世界與互聯(lián)世界的融合。本文將結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，著重介紹家居物聯(lián)體系的建立、實(shí)現(xiàn)以及在物聯(lián)環(huán)境中家電的新型應(yīng)用。

　　1 體系架構(gòu)

　　家庭家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)域中的最小集成單位，是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一融合的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的最小系統(tǒng)，其技術(shù)構(gòu)建可用”DCMC”來(lái)概括，即Device（設(shè)備）、Connect（連接）、Manage（管理）以及Customer（用戶(hù)）。其組成如圖所示：

　　家居物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備層（Device）主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集以及信息的發(fā)布。包括了傳感器、集成RFID識(shí)別等新型技術(shù)的物聯(lián)家電終端、二維碼標(biāo)簽以及通信模塊等設(shè)備。

　　家居物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)層（Connect）實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型的協(xié)議互聯(lián)，是整個(gè)家居物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸通道。通過(guò)數(shù)據(jù)的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的組網(wǎng)通信，而不再是單一的信息孤島，實(shí)現(xiàn)對(duì)于GSM、3G、RFID、WIFI、藍(lán)牙等技術(shù)的互聯(lián)。

　　家居物聯(lián)網(wǎng)的控制管理層（Manage），是整個(gè)家居物聯(lián)系統(tǒng)的核心，通過(guò)它可以對(duì)家中的終端設(shè)備進(jìn)行控制、管理，以及提供智能的分析處理。并可以實(shí)現(xiàn)人與家居物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的交互，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)世界對(duì)物理世界的操作。

　　家居物聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)對(duì)象層（Customer），是家居物聯(lián)網(wǎng)的使用者。通過(guò)語(yǔ)音合成技術(shù)構(gòu)筑的良好人機(jī)交互機(jī)制，通過(guò)對(duì)管理層下發(fā)命令來(lái)控制整個(gè)家居物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，而物聯(lián)網(wǎng)的信息可以通過(guò)語(yǔ)音合成進(jìn)行語(yǔ)音的播報(bào)反饋給使用者。

　　2 解決方案

　　家庭家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)方案主要涉及TTS技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)家庭家居互聯(lián)控制、通信以及家居網(wǎng)絡(luò)的安防的功能，能與其他家庭網(wǎng)絡(luò)互連組網(wǎng)?？梢詫?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程家電控制、報(bào)警，以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)互享等功能。

　　家庭聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要分為三大部分組成：

　　a 家庭信息互聯(lián)處理中心是家居物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)中心，主要實(shí)現(xiàn)家中不同的家電的互聯(lián)信息處理以及與外網(wǎng)的數(shù)據(jù)交流；家庭控制管理中心是實(shí)現(xiàn)家居物聯(lián)網(wǎng)的控制中心，處理遠(yuǎn)程操控命令、采集傳感器和標(biāo)簽信息，并兼容家庭安防控制系統(tǒng)，可以對(duì)局域網(wǎng)的用戶(hù)設(shè)置訪問(wèn)等級(jí)等功能。；移動(dòng)互連處理中心是外網(wǎng)數(shù)據(jù)與家居聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的交互平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)物理局域網(wǎng)內(nèi)、外數(shù)據(jù)與家居互聯(lián)中心的數(shù)據(jù)交互，并能將外來(lái)請(qǐng)求提供給安防中心。如下圖所示：

　　b 家庭信息互聯(lián)處理中心和家庭控制管理層的組成包括：物聯(lián)終端設(shè)備、通信網(wǎng)關(guān)設(shè)備和提供信息管理處理的應(yīng)用軟件，而移動(dòng)互聯(lián)中心組成主要為通信網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序組成。

　　c 物聯(lián)終端設(shè)備主要為家用物聯(lián)電器，物聯(lián)家電終端將是新技術(shù)綜合的復(fù)雜元器件整體。如物聯(lián)冰箱，在食物掃描進(jìn)入冰箱時(shí)會(huì)自動(dòng)的記錄食物的生產(chǎn)日期，經(jīng)過(guò)智能的判斷后會(huì)通過(guò)TTS技術(shù)進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)：“于2010年11月5日購(gòu)買(mǎi)的牛奶，已經(jīng)過(guò)期，請(qǐng)勿飲用。”或者在冰箱內(nèi)的食物不夠時(shí)，會(huì)進(jìn)行語(yǔ)音提示給用戶(hù)，在得到用戶(hù)的采購(gòu)單后，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在允許接入的超市中進(jìn)行購(gòu)物。

　　除了白色家電控制管理應(yīng)用外，家居物聯(lián)環(huán)境中的物聯(lián)黑色家電終端也將更智能，更娛樂(lè)。未來(lái)的家用物聯(lián)TV會(huì)智能判斷感知人觀看電視節(jié)目時(shí)與電視的距離，當(dāng)距離過(guò)近會(huì)自動(dòng)的黑屏并通過(guò)內(nèi)置的語(yǔ)音合成軟件進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)提示。而電視節(jié)目提供商在得到客戶(hù)允許后，收集客戶(hù)平時(shí)喜歡觀看的電視節(jié)目，有新的客戶(hù)喜歡的節(jié)目出現(xiàn)會(huì)第一時(shí)間通過(guò)TTS技術(shù)進(jìn)行合成播報(bào)推薦，用戶(hù)可選擇接受或拒絕。終端生產(chǎn)商在客戶(hù)使用電器過(guò)程中收集客戶(hù)常用的功能，來(lái)制定針對(duì)目標(biāo)客戶(hù)的個(gè)性化產(chǎn)品。

　　物聯(lián)家電終端出現(xiàn)產(chǎn)品故障等問(wèn)題時(shí)，會(huì)第一時(shí)間通過(guò)語(yǔ)音合成技術(shù)對(duì)室內(nèi)的客戶(hù)報(bào)警，并將家電故障數(shù)據(jù)提交給廠商的售后部門(mén)以及指定的用戶(hù)手機(jī)中。售后部門(mén)的服務(wù)處理中心得到數(shù)據(jù)，并從云處理中心得到準(zhǔn)確的操作步驟，反饋給客戶(hù)，并指派工程師去提供維護(hù)服務(wù)。

　　通信網(wǎng)關(guān)與物聯(lián)終端基于統(tǒng)一的互聯(lián)通訊協(xié)議（如閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)），物聯(lián)終端和傳感采集裝置可將整個(gè)家庭環(huán)境中的動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)信息通過(guò)通信網(wǎng)關(guān)與家庭控制管理進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。當(dāng)出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)信息能迅速的將數(shù)據(jù)上傳，并進(jìn)行室內(nèi)的告警。用戶(hù)在外出時(shí)，可以通過(guò)移動(dòng)互連終端如手機(jī)，精確的對(duì)家中的電器進(jìn)行操控，在夏日的下班途中，可以遠(yuǎn)程控制家中的空調(diào)提前開(kāi)啟，等踏入家門(mén)中，將是舒適的溫度。

　　每個(gè)家庭的家居物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)外來(lái)訪問(wèn)請(qǐng)求設(shè)置相應(yīng)的等級(jí)，最大的保障用戶(hù)的隱私使用權(quán)益。按照不同訪問(wèn)等級(jí)，將訪問(wèn)不同權(quán)限的家居聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息。

　　3 意義

　　家庭物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)筑將實(shí)現(xiàn)家用電器等一系列家用產(chǎn)品的觸覺(jué)，而集成了語(yǔ)音合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物品的說(shuō)話能力，在物聯(lián)終端或者通信網(wǎng)關(guān)中集成語(yǔ)音合成芯片實(shí)現(xiàn)物品開(kāi)口說(shuō)話的能力。通過(guò)語(yǔ)音的直接交流，才是最為合適的人機(jī)交互處理機(jī)制。

　　家庭環(huán)境中的一些數(shù)據(jù)信息需要與小區(qū)或者更大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成，通過(guò)云處理中心來(lái)提供智能的判斷能力，提供緊急事件的處理方法，最終實(shí)現(xiàn)物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　家居物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用場(chǎng)所雖然是家庭，但在小區(qū)、辦公樓等局域網(wǎng)絡(luò)中也可使用，通過(guò)家庭家居聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建來(lái)推動(dòng)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的由點(diǎn)及面的發(fā)展。整套系統(tǒng)的構(gòu)建將是小區(qū)物聯(lián)網(wǎng)必不可分的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)小區(qū)的主力應(yīng)用方向。語(yǔ)音合成帶來(lái)的良好人機(jī)交互體驗(yàn)，也是物聯(lián)終端所必備的功能。