物联网在智能家居中的应用研究

物联网在智能家居中的应用研究

王凯

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摘要：随着智能家居市场快速发展，满足个性化需求的居住管理方式将是大势所趋。本文从物联网技术的角度出发，分析该技术在智能家居中的具体应用。对此进行研究一方面可以丰富目前物联网技术在智能家居方面的理论研究，另一方面也可以为物联网技术在智能家居在这方面研究提供现实借鉴。

关键词：物联网；智能家居；应用

1智能家居技术基础

1.1智能家居的基本概念

智能家居是以人们日常居住的房屋为对象，综合使用网络布线、通信、控制手段，集成和管理原本孤立的家用电器设备信息，完成人与设备、设备与设备之间的信息传输以及控制，以实现家电控制智能化，从而构建更安全、便捷、舒适和环保的人居生活环境。具体而言，智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如电视音响设备、照明设备等）连接，以提供家电控制、照明控制等多种功能和手段，从而实现远程控制、智能执行预先设置的任务。

1.2物联网技术的基本概念

物联网（Internet of Things，Io T）最初的含义是指“物物相连的互联网”，其通过各种信息传感器、红外感应器等装置与技术，按约定的协议，将任何物体与网络相连，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。

1.3物联网技术在智能家居中的应用

1.3.1智能照明系统

物联网技术可实现家庭照明系统的智能化，通过手机APP或语音助手，用户可远程控制家中的照明设备，以实现开关灯、调节亮度等功能。此外，智能照明系统还可根据用户的生活习惯，自动调节灯光的亮度和色温，从而为用户提供舒适的照明环境。

1.3.2智能安防系统

物联网技术可实现家庭安防系统的智能化，通过安装在家中的各种传感器（如门窗传感器、烟雾传感器、红外传感器、摄像头等），可实时监控家中的安全状况。一旦发生异常情况（如门窗被打开、烟雾超标、红外感应到人体活动等），系统会立即向用户发送报警信息，以确保家庭安全。

1.3.3智能家电控制

物联网技术可实现家庭家电的智能化，用户可通过手机APP或语音助手，远程控制家中的电视、空调、冰箱等家电设备。例如，用户在下班路上可提前打开空调，回到家中就可享受舒适的室内温度。此外，智能家电还可根据用户的使用习惯，自动调节设备的运行状态，以节省能源。

1.3.4智能健康管理

物联网技术可实现家庭健康管理的智能化，通过安装在家庭中的健康监测设备（如血压计、血糖仪、体重秤等），可实时监测家庭成员的健康状况。一旦发现异常情况，系统会立即向用户发送提醒信息，帮助用户及时采取相应的措施。

2智能家居系统存在的问题

2.1技术标准不统一

目前，智能家居市场上的技术标准较多，如Zig Bee、Wi-Fi、蓝牙等。这些技术标准各自有其优势和局限性，但缺乏统一的技术标准，导致各厂商在生产智能家居产品时，往往采用不同的技术标准，使得不同品牌之间的智能家居产品无法互联互通。

2.2平台不兼容

由于缺乏统一的技术标准，各智能家居应用平台之间的兼容性也成为问题。用户使用智能家居产品时，需下载多应用平台，以实现对不同品牌、不同技术的智能家居产品的控制。这不仅给用户带来了使用上的不便，还增加了用户的学习成本。如小米（米家）、美的美居、海尔智家等，这些产品通常难以实现跨品牌联动。

2.3数据安全问题

智能家居应用平台众多，且各平台之间缺乏统一的安全标准，导致用户在使用智能家居产品时，面临数据安全风险。一旦某平台的安全防护措施不到位，可能会导致用户的个人信息泄露，甚至影响家庭安全。例如，智能摄像头账号被盗用并泄露个人隐私，会对家庭安全产生一定的隐患。

3智能家居常见故障排查处理

3.1智能家居设备无法连接网络

3.1.1故障现象

添加智能家居设备（如智能摄像头、智能音箱、洗碗机等）时，发现设备始终无法扫描到家里的无线路由的Wi-Fi信号，并提示无法连接网络。

3.1.2故障排查及原因分析

智能设备无法扫描到Wi-Fi，首先要排除Wi-Fi路由器是否能正常工作，若其他设备能正常连接，则说明路由工作正常。此时，需考虑路由信号频段与智能设备不兼容的问题。解决网络连接问题前，需先了解无线路由频段问题。目前，市面上常见的双频路由器支持同时提供2.4 GHz和5 GHz 2个频段的无线Wi-Fi信号，两者的区别主要如下：2.4 GHz频段Wi-Fi的频率范围为2.4~2.483 5 GHz，频宽为83.5 MHz，信号穿墙能力强，无线网覆盖范围大，但频宽较窄，速度较慢，连接无线设备较多时易出现拥挤掉线情况，且干扰较大；5 GHz频段Wi-Fi的频率范围为5.15~5.85 GHz，传输速度快，无线环境相对稳定，但波长较短，穿墙性能较差，传输距离较短，仅适用于小范围覆盖。与传统2.4 GHz单频无线路由器相比，双频无线路由器可充分利用2.4 GHz和5 GHz 2个频段的优势，在信号范围、传输功率、稳定性以及抗干扰性等方面表现得更出色，且许多双频路由器还加入了双频合一技术，支持路由器为连网设备智能切换适合的Wi-Fi频段。因此，出现上述问题，应该是由于智能设备仅支持2.4 GHz频段的Wi-Fi，而无线路由器仅开启了5G频段的信号，未开启2.4G频段的信号。

3.1.3故障处理

通过手机或电脑，进入无线路由器管理界面，开启无线路由2.4G频段Wi-Fi功能。若路由器具备多频合一功能，也可开启多频合一功能，开启后2.4G和5G使用相同的Wi-Fi名称和密码，路由器会根据网络情况自动为接入设备选择最佳频段。若智能设备版本较老，则无法区分多频合一信号，可关闭多频合一功能，并开启2.4G频段，此时2.4G和5G使用各自独立的Wi-Fi名称和密码，智能设备直接连接2.4G频段即可解决问题。

3.2家庭云盘访问故障（以Air Disk Q2私有云盘为例）

3.2.1故障现象

使用Samba映射网络磁盘访问云盘时，在配置完成的电脑中进入“我的电脑”后，双击相应的网络硬盘即可直接访问。与使用客户端相比，该方式使用电脑在局域网内访问云盘资源更方便，比较符合人们日常使用电脑的习惯。但有时双击硬盘时，弹出窗口提示网盘已断开，无法进行访问。

3.2.2故障排查及原因分析

当电脑通过Samba映射网络磁盘方式无法访问云盘时，需检查使用客户端软件是否能访问网盘，若能访问则证明网盘运行正常，网络连通性也正常，排除网络线路故障。检查Samba映射网络磁盘设置，原连接设备方法为：在桌面“我的电脑”上点击右键，选择“映射网络驱动器”选项，在弹出的窗口输入“\\云盘IP”，并点击“浏览”选项，输入Samba的用户名和密码，选择所需映射的文件夹，点击“确定”完成设置。通过检查原来电脑的设置，发现原来设置的云盘IP地址为192.168.0.121，而此时通过客户端软件发现云盘的IP变为192.168.0.135。初步判断是Air Disk Q2云盘的IP地址改变导致的无法访问。由于家庭局域网路由器采用的是DHCP的IP分配方式，当智能设备连接路由器时，路由器自动为设备分配设定范围内的IP地址。当设备因重启、断电等原因重新获取IP地址时，设备IP地址可能出现变化，从而影响设备的访问。

3.2.3故障处理

由上述分析可知，要使客户端设备能稳定访问云盘，需为云盘配置固定的IP地址。因此，可通过IP地址与MAC地址绑定的方式，为Air Disk Q2私有云盘配置固定的IP地址。具体操作如下：登录路由器管理平台，进入DHCP服务器服务页面，将地址池的开始地址设置为192.168.0.100，结束地址设置为192.168.0.254（将IP地址段192.168.0.2—192.168.0.99保留给IP地址绑定使用）；返回进入“IP与MAC地址绑定设置”，将Air Disk Q2私有云盘的IP绑定为192.168.0.35，以确保该IP地址不再被路由器分配给其他设备使用。设置完成后，电脑重新通过Samba映射网络磁盘访问，此时即可恢复访问云盘，且之后未再出现此问题。

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结束语

目前，在物联网技术在智能家居中开发和应用方面的研究还不成熟。在当前的物联网机制中，还没有出现规模大、功能强的智能家居管理系统，监控系统和一些与之相连接的网元和物联网管理系统成为智能家居运行管理的主要手段，未来还需要更多的研究人员通过不断的探索来解决物联网技术在智能家居中的应用管理中的众多问题，以此来营造更智能更便捷的家居体验。

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参考文献

［1］康祥喆.浅谈我国智能家居的现状及发展趋势［J］.中国科技信息，2014，12（8）：121-122.

［2］杨堤.基于物联网的智能家居控制系统设计与实现［J］.电子世界，2012（21）：16-17.

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