【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 quency Identifier，射頻識(shí)別技術(shù))是物聯(lián)網(wǎng)感知層的最為重要技術(shù)之一，也是目前使用最為廣泛的感知層技術(shù)，RFID技術(shù)集成了芯片設(shè)計(jì)與制造、天線設(shè)計(jì)與制造、無(wú)線通信、標(biāo)簽封裝、信息安全等技術(shù)。通常RFID系統(tǒng)一般包括以下幾個(gè)部分：電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、中間件及應(yīng)用系統(tǒng)。圖21 RFID系統(tǒng)架構(gòu)圖 RFID 標(biāo)簽RFID標(biāo)簽是由線圈組成、標(biāo)簽天下或標(biāo)簽芯片，利用電感耦合或者電磁反向散射耦合原理實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器之間的通信。每個(gè)RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)一個(gè)唯一的編碼，通常為64位碼、96位碼甚至更高位的編碼，其存儲(chǔ)地址空間大大高于條形碼所能提供的空間，因此可以實(shí)現(xiàn)單品級(jí)的物品編碼。RFID標(biāo)簽有讀寫(xiě)速度快、無(wú)磨損、低功耗、讀寫(xiě)距離大等優(yōu)點(diǎn)。RFID標(biāo)簽種類繁多，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。 RFID中間件 介于前端RFID讀寫(xiě)器硬件模塊和后端數(shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用軟件之間的中介，稱為RFID中間件。應(yīng)用程序端使用中間件的一組通用的應(yīng)用程序接口，就能連接到RFID讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。中間件實(shí)現(xiàn)對(duì)底層設(shè)備的精確控制，實(shí)時(shí)采集原始數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，并在其中封裝典型的應(yīng)用邏輯，使系統(tǒng)接口簡(jiǎn)單透明，從而達(dá)到系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。RFID中間件在功能上可以分為數(shù)據(jù)采集層和事件處理層。 RFID讀寫(xiě)器技術(shù)RFID讀寫(xiě)器是對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫(xiě)操作的設(shè)施，共包括射頻模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊兩部分。也稱為閱讀器或者詢問(wèn)器。在RFID系統(tǒng)的研究中RFID讀寫(xiě)技術(shù)是一個(gè)重要技術(shù)，從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，RFID的追求是設(shè)計(jì)精簡(jiǎn)、成本低可遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)和同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽的讀寫(xiě)。所以讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)趨向于：多數(shù)據(jù)接口、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化、低成本、防撞能力強(qiáng)、兼容性大等特性。傳感器即能把特定的信號(hào)按已經(jīng)制定好的規(guī)則轉(zhuǎn)化成某種信號(hào)輸出的裝置，傳感器需要滿足信息的傳輸、記錄處理和顯示控制等需求。傳感器的組成原件一般是敏感元件（光、溫度、聲音等）和轉(zhuǎn)換元件。一般常用的傳感器有：氣敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和超聲波傳感器。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)中扮演著一個(gè)重要角色。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是一種全分布的無(wú)中心節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)也可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，以此來(lái)將采集到的信息傳送到遠(yuǎn)程的用戶使用。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)一般具有以下特點(diǎn)：多跳路由、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、自組織網(wǎng)絡(luò)、可靠性高、動(dòng)態(tài)性。 3 智能家居系統(tǒng)的概述 在互連網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，我們的家居沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化，那么在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代呢？物聯(lián)網(wǎng)的普及和多年的發(fā)展，讓人們家庭實(shí)現(xiàn)智能化成為可能，越來(lái)越成熟的技術(shù)，和越來(lái)越低的成本，以及國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)民收入的提高，讓大眾的家庭智能化不再是天邊彩虹可望而不可及。 智能家居的定義 所謂智能家居，顧名思義就是家庭實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化?！爸悄芗揖印笔且约彝プ≌瑸閱挝?，利用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、RFID、ZIGBEE、無(wú)線電技術(shù)，將家庭設(shè)備有機(jī)的結(jié)合在一起，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理家中設(shè)備和實(shí)時(shí)監(jiān)控家中情況的系統(tǒng)，“智能家居”集系統(tǒng)服務(wù)和控制管理于一體，以此來(lái)為人們提供優(yōu)質(zhì)舒適、高效節(jié)能、健康環(huán)保居住環(huán)境，讓人們更好的享受生活。 圖31 智能家居控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 智能家居系統(tǒng)的組成智能家居系統(tǒng)一般由以下幾個(gè)部分組成：；；；；；6智能家居網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)。 智能燈光系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)住宅的的燈光實(shí)現(xiàn)智能化控制與管理。室內(nèi)照明設(shè)備除了熒光燈外都可以做亮度調(diào)節(jié)，所以智能燈光系統(tǒng)的一個(gè)重要功能就是感知光強(qiáng)度，自動(dòng)調(diào)節(jié)光亮度，給人眼以最佳舒適光照，并同時(shí)做到節(jié)能的效果?！爸悄軣艄狻边€可以通過(guò)還可以根據(jù)需求設(shè)置不同的燈光模式，如“會(huì)客模式”、“影院模式”等。人么可以通過(guò)遙控器、手機(jī)或者IPAD實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的一體化控制。智能燈光控制系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)諸如：控制方便、安全性高、靈活性強(qiáng)，只需根據(jù)需求修改軟件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光效果的修改。 家用電器主要指熱水器、空調(diào)、電視機(jī)、插座、地暖、投影機(jī)、及家庭影院等設(shè)備。智能家電控制子系統(tǒng)則是由智能電器控制面板組成，其可以與室內(nèi)各電器設(shè)備對(duì)接，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。例如：熱水器可以設(shè)定熱水溫度、空調(diào)的溫度等。智能家電系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)家電與互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)和一切可以上網(wǎng)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。智能家電系統(tǒng)較傳統(tǒng)家電的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)就地控制、遠(yuǎn)程控制；并且能通過(guò)智能檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)家里的溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，也可以根據(jù)生活節(jié)奏自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉電器設(shè)備，避免了不必要的能源浪費(fèi)，更能與智能電網(wǎng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)接，對(duì)用電高峰期進(jìn)行用電調(diào)節(jié)。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)攝像設(shè)備進(jìn)行錄像，并將視頻保存和傳送至服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅周邊及室內(nèi)狀況的監(jiān)視功能。可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制攝像頭的運(yùn)行、調(diào)用查看錄像。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)有效的了解家中情況，如小孩、老人的狀況；也可以及時(shí)了解住宅是否有“不速之客”到訪。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以分為：；；。所謂的智能安全報(bào)警系統(tǒng)，即由智能探測(cè)器和智能網(wǎng)關(guān)組成。智能探測(cè)器種類繁多，例如：智能煙霧探測(cè)器，探測(cè)出煙霧濃度超標(biāo)后發(fā)出警報(bào)；智能溫度探測(cè)器，當(dāng)溫度達(dá)到一定值發(fā)出警報(bào)；智能燃?xì)馓綔y(cè)器，當(dāng)可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)時(shí)發(fā)出警報(bào)。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制訪問(wèn)設(shè)備、接收警報(bào)信號(hào)處理警報(bào)、實(shí)現(xiàn)布防、撤防的設(shè)置。 圖32 智能傳感網(wǎng)系統(tǒng) 訪問(wèn)控制系統(tǒng) 訪問(wèn)控制系統(tǒng)就是通過(guò)智能遙控器、計(jì)算機(jī)、手機(jī)客戶端軟件等實(shí)現(xiàn)對(duì)房間的設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)和控制管理。它從用戶識(shí)別、驗(yàn)證、系統(tǒng)資源的使用特權(quán)和限制、文件的存取保護(hù)等幾個(gè)方面，為系統(tǒng)提供安全的訪問(wèn)控制功能。 智能家居網(wǎng)關(guān) 智能家居網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)的核心之一，在系統(tǒng)中有很大的作用。該系統(tǒng)可以將家庭網(wǎng)絡(luò)與外網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)二者的信息交互；智能家居網(wǎng)關(guān)還可以自動(dòng)收集各種在線設(shè)備的信息、運(yùn)行狀態(tài)，生成描述文件和日志，對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行集中的管理和簡(jiǎn)單的控制。智能家居網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)家庭物聯(lián)的重中之重。 智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則衡量一個(gè)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否成功，并不是僅僅取決于智能化程度的高低、系統(tǒng)的先進(jìn)和集成度的高低，而是取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)便利、能否成功運(yùn)行、系統(tǒng)的維護(hù)成本是否低廉、系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)是否成熟和與人交互是否簡(jiǎn)單易用。總的來(lái)說(shuō)，就是是否能以最低的成本、最簡(jiǎn)易的實(shí)現(xiàn)途徑來(lái)塑造最優(yōu)質(zhì)便利的生活。智能家居最基本的目標(biāo)，也是唯一的目的就是為人們提供一個(gè)舒適安全、高效便捷的生活環(huán)境。對(duì)智能家居產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其核心是以實(shí)用為主，去掉那些華而不實(shí)，只能作為擺設(shè)的功能，產(chǎn)品必須以實(shí)用性、易用性和人性化為主。 應(yīng)根據(jù)用戶對(duì)智能家居功能的需求來(lái)設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)，整合以下幾個(gè)最實(shí)用的家居控制功能：包括電動(dòng)窗簾控制、防盜報(bào)警、門(mén)禁對(duì)講、煤氣泄露警報(bào)、智能家電控制、智能燈光控制等，同時(shí)還可以拓展諸如三表抄送、視頻點(diǎn)播、點(diǎn)歌祝福等服務(wù)增值功能。對(duì)很多個(gè)性化智能家居的控制方式很豐富多樣，比如：本地控制、遙控控制、集中控制、手機(jī)遠(yuǎn)程控制、感應(yīng)控制、網(wǎng)絡(luò)控制、定時(shí)控制等等，其本意是讓人們擺脫繁瑣的事務(wù)，提高效率，如果操作過(guò)程和程序設(shè)置過(guò)于繁瑣，就很容易讓用戶產(chǎn)生排斥心理。所以在對(duì)智能家居的設(shè)計(jì)時(shí)一定要充分考慮到用戶體驗(yàn)，注重操作的便利化和直觀性，最好能采用圖形圖像化的控制界面，讓操作所見(jiàn)即所得。整個(gè)家居的各個(gè)智能化子系統(tǒng)應(yīng)能二十四小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以系統(tǒng)的安全性、可靠性和容錯(cuò)能力必須予以高度重視。對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)，以電源、系統(tǒng)備份等方面采取相應(yīng)的容錯(cuò)措施，最好對(duì)一些重要系統(tǒng)采取備份電源，以便能在突發(fā)斷電情況下還能保證系統(tǒng)正常安全使