一直以來(lái)，建筑的智能化和家居的自動(dòng)化等技術(shù)被認(rèn)為是高級(jí)辦公室、高檔公寓以及豪華會(huì)所的專有概念之一。隨著技術(shù)的逐步發(fā)展和成熟、無(wú)線通信等相關(guān)技術(shù)更加廉價(jià)與便捷的實(shí)現(xiàn)，“智慧家庭”將最終為大眾所接受，這一領(lǐng)域的各項(xiàng)相關(guān)應(yīng)用也將得到更加廣泛的發(fā)展與普及。

　　未來(lái)的“智慧家庭”將基于通用計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建現(xiàn)代家庭綜合控制系統(tǒng)，可以與所處居家中的其它傳感探測(cè)裝置以及其它設(shè)備相鏈接，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)、相互通信的智能生活環(huán)境。在這樣一個(gè)環(huán)境之中，通過(guò)傳感器探測(cè)到各種溫度、濕度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將可以自動(dòng)地調(diào)節(jié)居住環(huán)境的舒適程度;而且系統(tǒng)將可以通過(guò)檢測(cè)住戶的行為，做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，提供必要的以及額外的服務(wù)功能(比如監(jiān)控各種異常情況，協(xié)助住戶完成各項(xiàng)日常的活動(dòng);在未來(lái)的老齡化社會(huì)中，幫助和照顧老年人打理居家生活等)。

　　可見(jiàn)，未來(lái)的“智慧家庭”將為我們構(gòu)造一種低碳、生態(tài)、活力、開放、和諧、共享的生活環(huán)境。而這樣的生活需要科技支持，將集云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、4G移動(dòng)技術(shù)、標(biāo)識(shí)技術(shù)為一體，構(gòu)建先進(jìn)的有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)處不信息的現(xiàn)代化生活。

　　云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)在智慧家庭中的應(yīng)用

　　當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，IoT)和云計(jì)算(Cloud Computing)已經(jīng)成為業(yè)界甚至全社會(huì)的熱點(diǎn)。一方面，物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸，它利用標(biāo)識(shí)技術(shù)與智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知識(shí)別，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)，進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無(wú)縫鏈接，達(dá)到對(duì)物理世界的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策的目的。云計(jì)算的超大規(guī)模、虛擬化、多用戶、高可靠性和高可擴(kuò)展性等特點(diǎn)正是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；椭悄芑l(fā)展所需的技術(shù)，因此將云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中，構(gòu)建基于云計(jì)算的家居物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)，可更好地推動(dòng)智能家居行業(yè)的快速發(fā)展，滿足人們快速增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求。

　　目前智能家居領(lǐng)域僅僅局限在人與物之間的交流，一定程度上滿足了人們文化、生活與娛樂(lè)需求。更多的智能家居領(lǐng)域應(yīng)用伴隨著不斷涌現(xiàn)的便捷性、多元化需求而日益發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居應(yīng)用已經(jīng)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，而云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施為采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的更多海量數(shù)據(jù)的計(jì)算與存儲(chǔ)問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)，已經(jīng)成為推動(dòng)智能家居應(yīng)用更加智能化的核心動(dòng)力。智能家居在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展階段，更多地要求加強(qiáng)物與物之間的自由溝通，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就解決了這樣一個(gè)問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)高度智能化提供了手段。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相比，從一定程度上解決了物與物、人與物的鏈接與通訊問(wèn)題，而云計(jì)算技術(shù)則為它們之間的通訊與交流打造一個(gè)更為高效寬闊的平臺(tái)。

　　近年來(lái)，智能家居應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，除了原有的一些燈光控制、紅外控制、窗簾控制、遠(yuǎn)程控制等相關(guān)技術(shù)，特別是以RFID為代表的物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別技術(shù)的廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造出人們所需的智能手段。這些技術(shù)之所以能高度發(fā)展、廣泛應(yīng)用，其根本在于現(xiàn)階段有了支撐這些技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施。這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施是針對(duì)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的更多海量數(shù)據(jù)的問(wèn)題而產(chǎn)生的云計(jì)算。

　　基于云計(jì)算的后臺(tái)服務(wù)需要大量的計(jì)算、存儲(chǔ)資源，如視頻網(wǎng)站、圖片類網(wǎng)站和更多門戶網(wǎng)站。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高度發(fā)展和應(yīng)用，將來(lái)每個(gè)物品都可能存在自己的識(shí)別標(biāo)識(shí)，都需要傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)進(jìn)行大量邏輯處理，不同粒度級(jí)別的數(shù)據(jù)，各類行業(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)皆需要計(jì)算存儲(chǔ)，這就是海量數(shù)據(jù)。而海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算，以及海量數(shù)據(jù)的挖掘和分析，皆需要強(qiáng)大的系統(tǒng)后臺(tái)支撐，只能通過(guò)云計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)云計(jì)算整合一切可以整合的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源，來(lái)共同處理全球化智能家居業(yè)務(wù)的請(qǐng)求，并通過(guò)按需使用方式靈活擴(kuò)展相應(yīng)的計(jì)算、存儲(chǔ)資源，聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)資源，作為“智慧家庭”的重要支撐平臺(tái)。

　　4G移動(dòng)技術(shù)在智慧家庭中的應(yīng)用

　　3G風(fēng)潮還沒(méi)過(guò)去，4G似乎就已經(jīng)到來(lái)。4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱，融合LTE、WiMAX以及“演進(jìn)的3G技術(shù)”為一體，能夠傳輸高品質(zhì)視頻圖像，以及圖像傳輸品質(zhì)與高清電視畫質(zhì)相媲美的技術(shù)產(chǎn)品。如果說(shuō)3G能為人們提供一個(gè)高速傳輸?shù)臒o(wú)線通信環(huán)境的話，那么4G會(huì)是一種超高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，一種不需要電纜的信息超級(jí)高速公路，這種新網(wǎng)絡(luò)可使電話用戶以無(wú)線及三位空間虛擬實(shí)境連線。未來(lái)的4G通信將使得人與人之間的交流更加流暢，特別是構(gòu)建一條人與機(jī)器之間自由交流通道，推動(dòng)整個(gè)“智慧家庭”朝著綜合化、智能化、全球化、個(gè)性化方向發(fā)展?；?G移動(dòng)技術(shù)，未來(lái)的“智慧家庭”將采用有線方式和無(wú)線方式相結(jié)合，構(gòu)建先進(jìn)的有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)處不信息，保證高速外網(wǎng)數(shù)據(jù)通道的環(huán)境下內(nèi)網(wǎng)信息流高效、靈活地傳遞。

　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則。

　　模塊化設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，各個(gè)廠商使用統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議，用戶的需求可通過(guò)增加模塊或更改應(yīng)用程序即可實(shí)現(xiàn)，即使在使用階段，當(dāng)功能發(fā)生更改時(shí)，如空間分隔等，只需調(diào)整應(yīng)用程序即可，適用于家居智能化的各種應(yīng)用模型。

　　集中管理與分散控制結(jié)合

　　家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)信息流通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)與4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效地交互，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理，保證內(nèi)外網(wǎng)信息流高速有效地控制。未來(lái)家居智能化程度決定該系統(tǒng)的優(yōu)越性，因此為了保證各種場(chǎng)景的智能化控制，將采用家庭網(wǎng)關(guān)對(duì)各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理，而各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)上所有電器設(shè)備進(jìn)行分散控制，構(gòu)建家庭內(nèi)部層次化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)集中管理與分散控制有效結(jié)合。

　　大量采用Wi-Fi Direct技術(shù)

　　面對(duì)未來(lái)智能家居全面接入Internet，全面引入“云”服務(wù)概念的時(shí)代，有線信息流傳輸難以滿足這些要求，唯有當(dāng)前主流的WIFI技術(shù)特別是Wi-Fi Direct技術(shù)能夠全面應(yīng)對(duì)家居控制和多媒體應(yīng)用，以及各種在線服務(wù)的要求。各種Wi-Fi設(shè)備，從電腦到手機(jī)到電腦外設(shè)，再到家電等，符合Wi-Fi Direct標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備無(wú)需路由器，就可以方便地和其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)直接連接，傳輸數(shù)據(jù)或共享應(yīng)用，為家庭內(nèi)部信息流傳輸構(gòu)建另一條高速通道。[nextpage]

　　標(biāo)識(shí)技術(shù)在智慧家庭中的構(gòu)建及應(yīng)用

　　在“智慧家庭”時(shí)代，標(biāo)識(shí)技術(shù)將是最為關(guān)鍵的技術(shù)領(lǐng)域之一，它所研究的方向是如何在物品與我們通常所說(shuō)的唯一標(biāo)識(shí)或者唯一編碼(UID)之間建立起一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。通過(guò)使用標(biāo)識(shí)技術(shù)，我們就可以在各種環(huán)境和情況下對(duì)物品或者實(shí)體進(jìn)行識(shí)別。未來(lái)的“智慧家庭”不僅能實(shí)現(xiàn)居家電器設(shè)備的控制和安防監(jiān)控，還將滲透到醫(yī)療技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生和醫(yī)療保健領(lǐng)域，構(gòu)建人體局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人體參數(shù)監(jiān)測(cè)和定位，借助物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)皆品?wù)平臺(tái)上。

　　首先，隨著RFID傳感器的普遍使用，特別是各種可以采集病人狀態(tài)、醫(yī)療參數(shù)和藥品配送信息的云服務(wù)平臺(tái)被搭建起來(lái)以后，“智慧家庭”將在醫(yī)療衛(wèi)生和保健領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，從一般老百姓到整個(gè)社會(huì)都將從中獲得越來(lái)越多的切實(shí)利益。第一，在這樣一個(gè)智能環(huán)境下，我們將可以建立起更加完善、更加便捷的疾病監(jiān)控和預(yù)測(cè)系統(tǒng)，可以保證我們提前預(yù)防各種傳染性疾病的威脅;第二，當(dāng)遇到意外情況或者突發(fā)公共衛(wèi)生事件的時(shí)候，這樣的環(huán)境也將可以幫助我們做出及時(shí)地反應(yīng)，適時(shí)地聯(lián)系和協(xié)調(diào)各種醫(yī)療機(jī)構(gòu)以及醫(yī)療資源。

　　其次，隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)步，廉價(jià)的、內(nèi)置有網(wǎng)絡(luò)通信能力和遠(yuǎn)程監(jiān)控能力的設(shè)備將得到大范圍的應(yīng)用，未來(lái)的“智慧家庭”將可以整合各種相關(guān)技術(shù)(如：傳感器、RFID、NFC——近距離通信、藍(lán)牙、ZigBee等技術(shù))，這將允許我們?cè)诟咚缴蠝y(cè)量和監(jiān)視各種重要的人體生命特征(比如：體溫、血壓、心率、膽固醇、血糖含量等)。

　　再者，隨著可以植入人體的無(wú)線可標(biāo)識(shí)設(shè)備被越來(lái)越廣泛地用來(lái)記錄人們的健康狀況，智慧家庭則可借助人體局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)記錄這些詳細(xì)信息，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)交谠品?wù)的醫(yī)療衛(wèi)生監(jiān)控系統(tǒng)中，幫助我們?cè)诟鞣N緊急情況發(fā)生的時(shí)候盡可能挽救每一位病人的生命。

　　未來(lái)的“智慧家庭”將大范圍地采用標(biāo)識(shí)技術(shù)，在人體內(nèi)部和周圍建立起一定區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。同時(shí)這種人體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將通過(guò)“智慧家庭”系統(tǒng)中的智能網(wǎng)關(guān)與其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和鏈接，幫助人們同自己的主治醫(yī)生、急診服務(wù)以及那些負(fù)責(zé)照料自己生活的人員進(jìn)行及時(shí)的聯(lián)系，協(xié)助整個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)的參與者隨時(shí)隨地了解他們的情況，及時(shí)果斷地采取各種處理措施。

　　總之，未來(lái)的“智慧家庭”可以看作是現(xiàn)有人與應(yīng)用之間交互的擴(kuò)展，只不過(guò)這種新的交互是通過(guò)“物”這個(gè)層面上的交流和融合來(lái)實(shí)現(xiàn)，必將給現(xiàn)在傳統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)更大的附加值，擴(kuò)展這些技術(shù)的使用范圍，打破現(xiàn)有本地化的限制，滲透到與人類相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。