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[关键词]物理网 智能家居 应用现状 开发
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0249-01
传感器技术的逐步应用和网络技术的全面拓展，外加性能优良的传感器的大力应用，使得智能感知有所实现。无论是家居系统产品，还是网络概念家居均表明智能家居取得了一定的成效。因此，本文将依托物联网，重点探讨智能家居开发问题，不断增强家居功能，达到远程网络互联。
一、物联网的内涵
物联网形成于研究人员在不同领域的探索成果的汇总，研究人员在普适计算机方面开展的探索活动是物联网问题的根本原因。各个学者面向物联网给出了不同的定义，其中欧洲项目组认为物联网是商业和信息交流之间的参与者，可促进社会的前进，是可有效互动、和外部环境发生交换获取的信息数据，免受人为干预，能够自发做出某些行为，提供所需服务，可精准展现和作用真实生活的某些事件。但RFID项目组将物联网看作形成于标准通信协议之上，通过具备位移地址对应互联网物体组建的网络。物联网能够划分成不同的层次，其核心技术为射频识别以及纳米技术等。
二、智能家居概述
智能家居系统主要包含内网、外网以及网关这三个部分。对于内网主要是在家电及其余设施之间建立联系，属于局域网，而外网通常为小区局域网，可进行远距离传输。对于网关主要联系内网与外网，达到外网对内网的全面控制。
当下智能家居系统通常具备下述功能：其一，灯光智能控制。参照室内光线强度合理调整照明设备开光，进而让室内光线处于理想状态；其二，家电智能控制。围绕家电实施自动控制，可参照室内温度合理开关空调；其三，智能安防功能。现有家庭安防系统具备火警异常情况监控功能，如果出现异常，则安防系统便即发出警示，通过紧急处理将损失减小到最低程度。
另外，也涉及家居设线系统等内容。因在技术水平与经济成本等内容上存在制约，现下并未研制出成熟的家居系统，然而借助无线传感器自身突出的扩展能力，当设计系统时提前保留扩展接口，即便要增设设备或优化技术也无需面向现有系统开展改造调整活动，只要经由FIRMWARE升级，利用节点扩充便能够达到系统升级的目的。
三、物联网当前的应用情况
现阶段，对智能家居而言，物联网应用一般表现在家庭自动化以及安防系统等内容中。家庭自动化主要指代面向传统家用电器装设传感器，配置执行器，转变为智能家电，是传感器网络的基本节点，同时，利用互联网和外部网络形成互联，让用户能够面向家电实施远程操作。而安防系统主要指代针对住宅设置传感器节点，以此来监控火警等异常状况，如果出现意外，上述节点便把危险信息传输至终端，第一时间警报，进而能够马上处理险情，以免进一步扩大。
四、基于物联网的智能家居开发
形成于互联网之上的智能家居具体包含居住环境体会和互动、相关数据传送以及应用服务层。其中居住环境体会和互动指代把所有的传感器构建连接，以此来提供赢得居住环境主要物理信息与居民基本生活状态等项目。网络数据输送可实现居住环境状态与居民信息的有效传输。而应用服务层可依照收集的数据达到自主支配家居设备这一目的。
（一）整体设计
1.智能网关设计
家庭智能网关在智能家居设计活动中占据着核心位置，可采集并整合各个网段的信息。从内部家居网络层面而言，其和ZigBee协调器紧密相连，且为住宅信息的基本出口；从外部网络层面而言，其和互联网紧密相连，它为远程操作指令连进家庭内部网的末尾工序。因内部及外部信息均借助家庭智能网关完成传输，由此可知，该设计可提升智能家居的可靠性和安全性；
2.网络层设计
形成于物联网之上的智能家居内部的网络传输主要负责管理每一个住宅设备自身的网络信息传送，且具备远距离控制平台的关联系统。对于网络层设计主要涵盖家庭智能网关以及控制中心等多项内容，其中传输的信息强调控制与数据信息，具体存在有线及无线传输类型。比较有线及无线传输发现，无线传输更容易管理，由此可知，无线传输将更为常用；
3.感知层设计
依托ZigBee节点构建形成的ZigBee主要分布在感知层中。其内部的传感器可借助ZigBee节点把居住环境信息发送至智能网关，同时，应用层自身的指令信息可借助ZigBee节点传达给执行设备，进而完成预定操作。借助一系列传输，达到底层ZigBee节点的有效连通；
4.应用层设计
应用层设计在智能家居设计活动中占据着重要位置，当下的智能家居，其应用层设计以家居安防监管、家庭信息规划、家庭信息加工和家庭环境监控。
（二）硬件设计
具体分部如图-1，形成于物联网之上的智能家居，其硬件设计一般把节能看作重点内容进行探究。局域网自身的微处理元件及通信设备选取关乎智能家居系统实际功耗与具体的传输效率，且末端节点的可靠性及工作效率关乎着整个系统的稳步工作时间与安全性。因此，形成于物联网之上的智能家居自身的硬件设计需重视微处理元件以及通信方式自身的节能设计。
结语：
我国在智能家居中的起步较晚，然而因生活水平的不断提升，人们在家居环境方面提出了严格的要求，通过国家政策的支撑，智能家居的探索越来越频繁。一些大企业更是争相推广、大力宣传智能家居，部分通信商甚至把物联网服务看作主要发展方向，这为智能家居的提升与发展创造了难得的契机。
参考文献：
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[5]赵勇。基于物联网的智能家居远程监控子系统软件设计分析[J].数字技术与应用，2016，（4）：162，165.
作者简介：
关键词：智能家居；安防；便捷；
文章编号：1674-3520（2015）-09-00-01
智能家居是通过先进的网络通信技术、计算机技术以及综合布线技术，对日常家居生活中的各个子系统进行综合管理，提高人们家居生活的安全感和舒适度。相对于传统家居方式而言，智能家居具有智能化与远程控制两大特点，能将静止的家居结构转为自动化、能动化、实现全方位的信息交换功能，保障家庭与外界的信息通畅，帮助人们合理安排时间，合理利用家居能源。
一、我国智能家居发展现状
（一）智能家居发展的积极因素。1、智能家居概念普及较为广泛。随着科学技术的不断发展，现代化计算机技术应用范围逐渐拓展到生产、生活、工作、学习的各个领域。家居生活的智能化控制也逐渐走入人们的生活，智能家居的概念由此得到广泛认可。同时，各大媒体纷纷关注智能家居的发展，网络媒体、纸质媒体、行业媒体及大众媒体的参与，直接推动了智能家居概念的普及与推广。2、房地产开发商将智能家居作为竞争优势。随着土地资源的日益紧张，房价逐年上涨，房地产商之间的竞争越来越激烈，为了增加房地产的竞争力，众多开发商纷纷为房子找新的卖点，增加楼盘的附加值，智能家居由此成为众多房地产商竞相争抢的对象。智能家居的引入，增大了楼盘的卖点，同时也使消费者能以更优惠的价格坐享智能家居的智能化、自动化、安全化、舒适化的服务。3、厂商积极参与智能家居的构建。智能家居行业的迅猛发展，为自动化电子器械的生产商提供了商机，各个商家纷纷瞄准智能家居这一潜在市场，对企业产品进行结构和技术调整，加入智能家居控制功能。如可视电话、网络家电、智能照明、布线音响等产品，均不断调整产品性能，以满足智能家居的市场需求。4、消费者对智能家居的需求逐渐扩大。消费者从多种渠道了解到智能家居的相关信息及其提供的服务，对其产生极大兴趣的人数逐渐递增。消费者已经从口头探讨的观望着，变为直接安装的使用者，多数人已选择安装方便的智能家居产品直接将家里升级至智能屋；也有人选择直接购买带有智能家居系统的房子；无论消费者通过什么方式去选择智能家居产品，这都说明了智能家居已经不再遥不可及，成为人们关注的一个亮点。
（二）智能家居发展的不利因素。1、行业内缺乏统一规范标准。发达国家智能家居的概念提出较早，已经逐步形成较为完善的行业标准，在通信技术和网络技术发展的推动下，建筑行业和IT行业之间的合作逐渐深化，推动了智能家居的发展。我国建筑行业、信息行业对建筑小区定位不同，行业之间的管辖权之争严重影响了智能家居的发展。行业内缺乏统一的规范标准，市场上的产品互不兼容，直接影响用户的使用，给厂商带来困恼的同时，也限制了智能家居的发展。2、行业之间的合作难度较大。智能家居是需要安防、家电、IT、系统集成商之间密切合作，如一台接入互联网的智能电冰箱，当内部食物存储不足时，可通过网络向商场或超市发出采购信息，以便享受足不出户带来的便捷。而我国当前现状是，各行业厂商在市场经济残酷竞争压力下和经营理念落后的情况下，仅关注企业自身的利益和发展。不同行业之间的合作难度较大，增加了智能家居的发展难度。3、智能家居成本高。智能家居需要复杂的综合布线，专业的调试和高成本的维修，无论是开发商还是用户难以接受智能家居带来的高成本，因此开发商为了解决建设成本，选用性能较低，功能不全的产品；用户也仅仅关注安防报警、灯光控制以及空调控制等基本功能需求，这就造成了智能家居功能华而不实的弊端，影响其进一步改进。
二、智能家居未来发展趋势
虽然智能家居当前发展形势较为缓慢，且存在一系列需要解决的问题，但其智能化、远程可控的优点决定其具有良好的发展前景。智能家居未来发展趋势应以实用为本，为用户提供安全舒适环境的同时，为用户节约各种能源。
（一）安防方面。1、防盗报警功能。家庭安防功能是居民对智能家居的首要要求，防盗报警功能可通过智能家居控制器，接入各种红外探头门磁开关，并根据需要随时布防撤防。当家庭智能终端处于布防状态时，红外探头探测到家中有人走动，就会自动报警，并通过蜂鸣器和语音实现本地报警，同时将报警信息传到物业保安中心，同时自动拨号到主人的手机或办公室电话上。2、防火报警功能。智能家居防灾报警功能是通过接入烟雾探头、瓦斯探头和水浸探头，全天候24小时监控可能发生的火灾、煤气泄漏和溢水漏水，并在发生报警时联动关闭气阀、水阀，为家庭构建坚实的安全屏障。
3、求助报警功能。智能家居的求助报警功能通过智能家居控制器接入各种求助按钮，使得家中的特殊用户，如小孩或老人在遇到紧急情况时，通过启动求助按钮快速进行现场报警和远程报警，及时获得各种救助，避免安全事故的发生，降低用户的各种损失。
（二）智能家居的远程控制功能。1、定时控制功能。智能家居的定时控制功能是通过无线遥控器或液晶控制面板操作，预先设计家电的定时启动、停止计划。例如，利用夜间电费比白天便宜的情况，实施热水器定时开启的设备运行计划，达到节约电费的目的。2、远程控制功能。智能家居远程控制功能是利用电话或手机，在办公室或其它地点进行远程控制家庭电器开关及安防系统布撤防等；通过组建家庭的监控网络系统中的监控设备，对家庭安全进行监视和控制，甚至可以实现在办公室通过互联网看到家中的图像或与家中的人员进行对话。
（三）智能家居的便捷化。智能家居便捷化功能将为用户提供更为舒适的生活环境。如短信收发功能是通过液晶控制面板显示接收网络短消息，也可通过手机接收智能家居控制器发送的状态信息，并向其发回各种控制指令；通过与小区智能系统的联网，轻松实现三表远传、一卡通等智能化服务。
三、总结
随着人们生活水平的提高及对家居功能的需求不断增加，利用智能家居平台还可以扩展更多的生活服务和健康服务，智能家居的功能将会越来越丰富化、实用化、低成本化，其未来的发展前景不可限量。
参考文献：
[1]康祥。 浅谈我国智能家居的现状及发展趋势[J]. 中国科技信息，2014，08：121-122.
【关键词】智能家电 交互设计 情感化设计 信息交互
1 交互设计在智能家电中的应用特性
1.1 以用户为中心的设计
交互设计以其人性化的设计与高科技理念相结合，越来越受到人们的欢迎。将交互设计应用到智能家电产品之中，能够让用户操作家电变得更加简便、更加快捷，从而给用户带来完美的技术体验。交互设计应用到智能家电中，保证操作界面的空间能够实现完整设计，完善功能模块，以用户为中心，保持界面与交互功能的统一性。例如智能家电产品跟以往的大型家电相比较，优点体现在功能层面在于其丰富性及完善性，如果将智能家电产品中单调的、传统的、机械的功能按钮用人机交互设计去重构，融合语音识别、指纹识别与简单的人机交互的方式，构建能够与用户直观互动的界面，将更利于用户在家居产品中的人性化操控。所以，针对智能家电来说，需要利用有限的空间来设计相应的互动界面，将软件与硬件智能的粘结，从而强化以人为核心的用户体验。
1.2 易用性是设计导向性
智能家电的交互设计界面需要能够被用户识别，要求设计相对简单，这就能让用户在实际使用过程中一目了然，如果设计的界面不合理，就容易使用户无法理解界面的实际内容，也无法明确使用意义，这就容易使用户对产品失去兴趣。设计的界面比较新颖、易用、易操作，用户自然而然会对这类产品产生浓厚的兴趣。跟传统的家电相比较，智能家电产品的功能按钮较少，在界面设计上就不会显得较为复杂。所以，我们在设计智能家居产品时，需要利用简单的声音与图形带给用户直观的美感享受，改善产品质量体验。
1.3 设计需要遵循有效有序性
交互设计在智能家电产品中的应用中，在设置好相应的功能之后，并不能马上体现交互设计的优点。主要是因为还没有进行合理科学的功能排序，这就会使得功能设置的性能无法完全体现，不能让用户感受到相应的使用效果。所以，有序的智能家电操作界面，便显得尤为重要。小型的智能家电不能像那些大型的家电产品一样，在可视的具体生效界面上设置功能。设计智能家电产品的界面，需要在能够产生强烈直观效果的非LED液晶上设计界面，在保证用户操作简便的同时，实现时效性。较为直观的界面设计手段，在交互设计之中，更加注重有效有序性，让产品具备简捷、简易性的同时，能够最大程度上拉近产品与用户之间的距离，培养和遵循用户的良好习惯，提升交互的沉浸感，体现交互情感化设计特性。
1.4 产品操作的快捷性
将交互设计应用到智能家电产品之中，能够有效体现设计的高效性与快捷性。在设计智能家居产品界面时，操作系统的快捷简便、功能的优化组合，都可以给用户带来更完美的体验。交互设计的基本目标是要使智能家居产品在实际使用过程中能够体现高效性，高效性主要是在用户的实际操作过程中实现。因此，我们在进行交互设计时，需要优化操作程序，让用户能够更加快捷高效地使用。使用户能够进行快捷简便的操作，就需要在设计智能家电产品的过程中，使用简单快捷的程序设置，在最短的时间内设计最完善的功能设置，从而提高用户的使用效率。
2 以用户为中心的智能家电设计的交互设计准则
随着交互设计理念的日益成熟，从人机交互在智能家电的应用中，单纯追求用户的审美体验逐渐向人性化需求过渡。设计中不仅仅考虑用户的背景、使用经验以及操作过程中的感受，还要设计符合用户心理需求的产品，即：“设计用于支持人们日常工作生活的交互式产品”。
智能家电的交互设计准则：首先是界面设计要去适配用户身体特征和操作习惯；然后是针对目标用户的使用场景进行设计；再次是减少产品功能信息层级；除此以外还有对用户行为的纠错和容错性，对用户操作及时有效的反馈等。
交互设计在满足用户方便快捷的使用需求前提下，向快捷方便的方向发展，让用户在实际使用智能家电产品的过程中，能够凸显互动性与参与性，这也是智能家居产品的设计原则。例如，剃须刀的界面设计就是一个简单交互设计，它利用小型的LED界面，内置相关制作好的动画与功能，用户可以通过输入关键字来观看相应的动画。用户虽然只能输入智能家电产品功能范围内的词汇，却能从更高的层面上带给用户全新的产品体验。以往的智能家电产品具有功能较为单一的缺陷，飞利普有效创新了剃须刀的设计界面，将触摸式的界面设计跟LED设计技术有机融合在一起。当剃须刀中的残留物过多的话，剃须刀就会提醒用户及时清理。这种剃须刀在进行充电的过程中，会出现相关提示图形，在不使用时，也能够自动切换到相应的保护模式之中。在如今绿色环保理念逐渐兴起的时代，越来越多的智能家电产品开始应用到交互设计之中，而且逐步实现了一物多用以及重复使用。就像是当前的手电筒可以通过充电来实现重复使用，如果在设计中增加了充电完成以及剩余电量的提醒，将会更加方便用户的使用。例如电吹风，将交互设计应用到电吹风中，可以在界面设置中预设好相应的造型与时间，让产品在使用过程中更加体现智能化。
3 结语
在物联网技术发展的冲击下，用户的行为习惯、思维方式都发生了巨大的转变，而对于智能家电产品的设计趋势将更倾向于安全、便捷、舒适、健康、环保，人机交互关系日益主动化、人性化、从而给用户带来更完美的产品体验。
参考文献
[1]曹阳，刘文静。交互设计在智能家电产品中的应用[J].科协论坛（下半月），2013，12：244-245.
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[4]孔超，许晓云。智能家居中的情感化设计策略探究[J].设计，2014，09：25-26.
作者简介
张爽，现为北京大学研究生。研究方向为交互媒体设计。