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,,因為人們對生活水平的要求越來越高。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,,甚至是社會生活習(xí)慣,其本質(zhì)是物理無縫集成到信息網(wǎng)絡(luò)中,,實現(xiàn)真實世界與互聯(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”來概括,,即Device(設(shè)備)、Connect(連接),、Manage(管理)以及Customer(用戶),。其組成如圖所示:
家居物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備層(Device)主要實現(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識別等新型技術(shù)的物聯(lián)家電終端,、二維碼標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)實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)傳輸類型的協(xié)議互聯(lián),,是整個家居物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸通道,。通過數(shù)據(jù)的互聯(lián)實現(xiàn)終端設(shè)備的組網(wǎng)通信,而不再是單一的信息孤島,,實現(xiàn)對于GSM,、3G、RFID,、WIFI,、藍牙等技術(shù)的互聯(lián),。
家居物聯(lián)網(wǎng)的控制管理層(Manage),是整個家居物聯(lián)系統(tǒng)的核心,,通過它可以對家中的終端設(shè)備進行控制,、管理,以及提供智能的分析處理,。并可以實現(xiàn)人與家居物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的交互,,實現(xiàn)互聯(lián)世界對物理世界的操作。
家居物聯(lián)網(wǎng)的用戶對象層(Customer),,是家居物聯(lián)網(wǎng)的使用者,。通過語音合成技術(shù)構(gòu)筑的良好人機交互機制,通過對管理層下發(fā)命令來控制整個家居物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),,而物聯(lián)網(wǎng)的信息可以通過語音合成進行語音的播報反饋給使用者,。
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)、無線通訊技術(shù),、電子技術(shù),、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)手段,,實現(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),??梢詫崿F(xiàn)遠程家電控制、報警,,以及實時數(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現(xiàn)家居物聯(lián)網(wǎng)的控制中心,處理遠程操控命令,、采集傳感器和標簽信息,,并兼容家庭安防控制系統(tǒng),可以對局域網(wǎng)的用戶設(shè)置訪問等級等功能,。,;移動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,主要實現(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,并能將外來請求提供給安防中心,。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,在食物掃描進入冰箱時會自動的記錄食物的生產(chǎn)日期,,經(jīng)過智能的判斷后會通過TTS技術(shù)進行語音播報:“于2010年11月5日購買的牛奶,,已經(jīng)過期,請勿飲用,。”或者在冰箱內(nèi)的食物不夠時,,會進行語音提示給用戶,在得到用戶的采購單后,,通過聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在允許接入的超市中進行購物,。
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,。未來的家用物聯(lián)TV會智能判斷感知人觀看電視節(jié)目時與電視的距離,當(dāng)距離過近會自動的黑屏并通過內(nèi)置的語音合成軟件進行語音播報提示,。而電視節(jié)目提供商在得到客戶允許后,,收集客戶平時喜歡觀看的電視節(jié)目,有新的客戶喜歡的節(jié)目出現(xiàn)會第一時間通過TTS技術(shù)進行合成播報推薦,,用戶可選擇接受或拒絕,。終端生產(chǎn)商在客戶使用電器過程中收集客戶常用的功能,來制定針對目標客戶的個性化產(chǎn)品,。
物聯(lián)家電終端出現(xiàn)產(chǎn)品故障等問題時,,會第一時間通過語音合成技術(shù)對室內(nèi)的客戶報警,并將家電故障數(shù)據(jù)提交給廠商的售后部門以及指定的用戶手機中,。售后部門的服務(wù)處理中心得到數(shù)據(jù),,并從云處理中心得到準確的操作步驟,反饋給客戶,,并指派工程師去提供維護服務(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)標準),物聯(lián)終端和傳感采集裝置可將整個家庭環(huán)境中的動靜態(tài)數(shù)據(jù)信息通過通信網(wǎng)關(guān)與家庭控制管理進行數(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,,并進行室內(nèi)的告警。用戶在外出時,,可以通過移動互連終端如手機,,精確的對家中的電器進行操控,在夏日的下班途中,,可以遠程控制家中的空調(diào)提前開啟,,等踏入家門中,,將是舒適的溫度。
每個家庭的家居物聯(lián)網(wǎng)可以對外來訪問請求設(shè)置相應(yīng)的等級,,最大的保障用戶的隱私使用權(quán)益,。按照不同訪問等級,將訪問不同權(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)筑將實現(xiàn)家用電器等一系列家用產(chǎn)品的觸覺,,而集成了語音合成技術(shù)實現(xiàn)了物品的說話能力,在物聯(lián)終端或者通信網(wǎng)關(guān)中集成語音合成芯片實現(xiàn)物品開口說話的能力,。通過語音的直接交流,,才是最為合適的人機交互處理機制。
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)進行集成,,通過云處理中心來提供智能的判斷能力,,提供緊急事件的處理方法,最終實現(xiàn)物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合,。
4 結(jié)語
家居物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用場所雖然是家庭,,但在小區(qū)、辦公樓等局域網(wǎng)絡(luò)中也可使用,,通過家庭家居聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建來推動我國物聯(lián)網(wǎng)的由點及面的發(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),是實現(xiàn)物聯(lián)小區(qū)的主力應(yīng)用方向,。語音合成帶來的良好人機交互體驗,,也是物聯(lián)終端所必備的功能。