智能家居无线监控与节能管理系统探讨

智能家居无线监控与节能管理系统探讨

黄华艺

广东广龙建设设计有限公司广东东莞523000

摘要：随着我国经济水平的发展，人们的收入发的提高，城市和农村住宅面积数量也在不断的增加。由相关数据显示，城市和农村居民住宅所消耗的能量在逐渐加大，因此每个住宅、每个家庭的节能已成为我国社会发展的首要任务之一。而智能家居无线网络将家居系统的相关设备用无线连接起来，建立家居智能化，并利用它的成本低、性价比高、通用度大等特点，使远程控制家居系统，节约能源成为现实，还可以应用到国家建筑或是设备的运营管理上，有效发挥节能的作用。

关键词：智能家居；节能；无线监控

现阶段，有关智能建筑的报告是一次接着一次。从简单的节能电源到高楼大厦的资源节约，人们越来越注重能源节约的问题，并且在这几年已经将智能应用到建筑行业中，也就是智能家居的发展。智能家居管理系统的建立就是实现家庭中的各种家电设备和安保设备的统一管理，通过家庭网络连接成一个可控制的智能化系统，并将这种系统应用到家电节能和设备管理上，可以有效的控制家电消耗的能量，监测设备的损耗，减少不必要的损失，从而达到控制整个住宅耗能的目标。

一、智能家居无线家庭网络系统的设计

（一）智能家居无线网络系统的硬件设计

家庭无线网络系统是智能家居的重要组成部分，必须拥有完善的应用功能，以便应用到智能家居系统里去。在智能家居无线网络系统上硬件设计采取的是功能强大的芯片、性价比高的设备以及有规划的功能模式，并且单独设计了连接外部网路的接收模式，从而实现对家庭内部的家用电器进行控制和管理。因此，建立完善的家庭内部网络对硬件设计的要求也就变得更高，所以就要选择一些节能好、性价比高的硬件，并且形成一个健全的、优质的家庭网络实现外部与内部的协同管理，从而方便远程控制和管理。

（二）智能家居无线网络系统的软件设计

智能家居的无线网络系统共分为4层，一层是硬件的驱动层，一层是操作的管理层，一层是应用程序的接收层，还有一层是应用软件层。有关无线网络系统的软件操作系统是非常简易的操作系统，具有时间性、易移动性、可以改变性等特点。并且根据系统模式的设置，都将相关的任务对应到了功能里，其中主要包括主要程序任务、消防报警任务、环境管理任务、远程操控任务、家电信息管理任务和综合管理任务。主要程序任务是其他任务的创造者，并且管理着各个任务的创造和应用，所以在创建智能家居无线网络监控管理系统时要先建立主要程序任务，它是创造其他任务的开始。但创建主程序后要注意先创建消防报警系统，因为它是保护整体无线监控的任务。接下来才是环境管理任务、远程管理任务和家电管理任务，最后是综合管理任务【1】。

二、智能家居的无线家庭网络系统体系结构

智能家居的无线家庭网路的整体结构可以划分为三个部分，主要是外部网络、内部网络和家庭网络。外部网络是建立在现代互联网技术基础之上的，用户可以通过Internet了解家中的情况，只需用鼠标发出指令便能控制家中的加家电设备的运行，并且能处理一些比较紧急的事情，值得一提的是，也可以通过手机终端的移动网络来实现家庭网络的控制。内部网络则是采用新型的无线网络技术，将家庭里的家用电器应用的网络连接起来，建立一个网络信息传递的区域网，其中主要包括家电信息的组成和温度、照明等部分的组成，并且在各个部分都设有一个信息传递的通道，各个通道既相互独立又相互连接，如果其中一个出现问题，其他的应用并不受到影响。家庭网络是连接内部网络和外部网络的网络设备，主要是将内部网络连接到外部网络，为外部网络提供了内部网络联网的应用设备的控制，同时还控制着内部网络的联网功能，但由于家庭网络系统是采用的新型无线网络技术连接的，所以不用考虑内部网路和家庭网络的不同。

ZigBee技术（低功耗局域网协议）是现阶段新发明的一种短距离无线控制信息传递的通信技术。它能够为住宅用户提供灵活的、丰富的联网方式，非常适合如今建筑行业的发展，并且在不久的将来会逐渐成为智能家居无线监控与节能管理系统应用技术的重点发展方向。ZigBee具有连接设备与网络的强大功能，支持三种主要的无线网络连接功能；星型结构连接、网状结构的连接以及簇状结构的连接。

ZigBee有两个重要的技术，一个是自组织技术，支持网点与网点的连接并形成网状结构，连接两者的网络设备无需从第三个设备中创建线路，在应用系统当中，无论任何一个传递信息设备的加入或离开，都不会造成损害；另一个是无线定位感知技术，在应用系统中网络设备每移动一次，管理信息系统都会进行准确的定位。

应用ZigBee联网技术的智能家居网络模式是一种混合的模式，构成的每一个结点上都有传感器控制或是家庭内部电器的控制，能够记录当前的电器信息和行为状态，并且等待主程序下达控制的命令。例如，通过手机或是电脑对家居里的家用电器进行控制，就可以将家庭的无线网路中的一个节点连接到手机或电脑里，通过家庭网络进行远程操控家电信息或是安防信息。

三、智能家居的节能管理系统

现阶段的建筑住宅节能问题得到了国家政府机构、建筑开发商以及居民的广泛关注。因此建筑行业在构建智能家居时，应用的节能技术采取的大都是新型的节能设备，有效的减少了建筑资源的流失和能量的应用。然而住宅的节能不但要考虑到有关建筑的结构、资源等节能技术，而且要考虑到建设智能家居应用节能管理系统技术的具体方法。现阶段，智能家居系统在我国建筑行业上的应用还不完善，需要我们去发现它潜在的能力。

智能家居的管理系统是一种多功能的综合管理系统，并且受到媒体运输、网络技术、集合系统等相关技术的总体制约。其中有关技术的发展趋势大概有以下几种：第一种就是由模拟化转变成数字化；第二种就是网络技术由曾经的有线网络变成了无线网络；第三种就是软件和应用设备的性价比日益提高；第四种就是在设备应用上逐渐形成了规模化的控制；第五种就是远程控制智能家居的设备成为现实；第六种就是对智能家居的关注度日益提高等。

在实际生活当中，如果同时使用不同类型、不同电流的电器，有可能会造成家庭电路因为电流过大超出承受量，从而导致电路的终止。为了防止这方面问题的出现，可以在家居中安置一个检查总体承受电流的设备。当然还可以在供电商提供相关电器的消耗量后，通过相关设备对电器进行定时定点的管理，从而可以减少消耗的电量，这样也实现了居民用户可以根据自己的需求对电量进行管理和控制【2】。

一个完善的智能家居管理系统应该拥有控制照明的系统、电器的管理系统、有关安全门的控制管理系统、消防报警装置的控制管理系统、远程控制管理系统等相关的管理系统。这个管理家居的系统，完成了有关信息的收集、传出和传入、分级控制、集中控制、远程管理等操作方案。与以往传统的家居管理相比，加大了人为的控制，从而注重节约资源，达到了互联网技术、节能技术以及建筑技术的相结合，并且逐渐成为社会的发展方向。

四、结束语

综上所述，构建智能家居无线监控与节能管理系统是运用相关的网络技术实现了人对家居系统的控制要求，像远程监控、集中管理以及节省能源等都可以实现，不仅实现了科技与家庭的完美结合，还取得了很好的节能效果。智能家居无线监控与节能管理系统的建立，将我国人民生活水平又提升了一个高度。这个系统不但性能高、结构明确、成本低，而且还拥有广阔的发展空间。随着互联网技术的不断发展，人民熟练掌握网络技术，智能家居无线监控和节能控制管理系统将真正走进我们的生活当中。

参考文献：

[1]王晓曼.智能家居无线监控与节能管理系统研究[D].西安建筑科技大学，2011

[2]李静，于军琪.智能与节能家居的无线控制系统研究[J].住宅产业，2009.