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随着移动通信技术的快速发展,使万物互联互通的物联网概念得以实现,物联网相关技术得到广泛研究,为诸多行业带来了新的发展机遇。尤其是智能汽车和智能家居两大行业。“三网融合”的车联网交通体系日趋成熟,使人们出行的安全、效率、环保、个性化得到大幅改善;4G时代的到来和移动终端的普及,使移动远程监控成为智能家居的发展特色。为了有效利用用户行车时间,向用户提供更舒适、更便捷、更及时的智能家居服务,创新性地将网联车辆和智能家居融合,基于二者间的实时高效全面信息交互,设计了一种智能家居协同监控系统,并对系统实现方案、软硬件架构及典型功能进行了说明。
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融合网联车辆的智能家居协同监控系统融合网联车辆的智能家居协同监控系统
随着移动通信技术的快速发展,使万物互联互通的物联网概念得以实现,物联网相关技术得到广泛研究,为诸
多行业带来了新的发展机遇。尤其是智能汽车和智能家居两大行业。“三网融合”的车联网交通体系日趋成熟,使
人们出行的安全、效率、环保、个性化得到大幅改善;4G时代的到来和移动终端的普及,使移动远程监控成为
智能家居的发展特色。为了有效利用用户行车时间,向用户提供更舒适、更便捷、更及时的智能家居服务,创
新性地将网联车辆和智能家居融合,基于二者间的实时高效全面信息交互,设计了一种智能家居协同监控系
统,并对系统实现方案、软硬件架构及典型功能进行了说明。
0 引言引言
物联网作为继互联网之后的最具时代意义的科技创新,以“万物互联”为理念,利用先进通信、传感、智能控制技术,将任何
物品连接入网,突破了物与物之间的空间限制,通过与目标物品进行实时信息交互,实现对目标物品的感知、定位、跟踪、监
控和管理
[1]
。物联网概念的提出及其相关技术的快速发展,打破了各行业发展的思维局限,尤其为智能家居和汽车行业的跨时
代发展和革新提供了巨大动力和空间,使得基于物联网的智能家居和车联网两大物联网的具体应用日益成熟完善。
智能家居概念最早由美国于20世纪80年代提出,为了使人们的家居生活更加安全、舒适、便捷、智能化、个性化,智能家
居在传统家居的功能上,增加了信息交互功能,使人们可以获取家居信息并控制家居相关设备
[2]
。至今,随着物联网的引入,
智能家居已经进入第四代发展,其突出特点是系统内家电无线组网,并接入移动互联网,使用户通过移动终端与家居实时信息
交互,实现对家居个性化、智能化的远程监控
[3]
。
汽车已经成为人们出行普遍选择的代步工具,汽车保有量逐年呈爆发式增长,使得交通事故、交通拥堵、环境污染等成为
当前面临的严峻问题。车联网是融合车内网、车际网以及车载移动互联网为一体的,基于一致的通信协议和数据交换标准,在
车与车、车与人、车与环境之间进行无线通信及信息传输,实现车辆智能化控制、智能动态服务、智能交通管理的一体化网
络
[4]
。车联网的日益完善为解决交通出行中的问题提供了更为有效的思路与手段,同时也实现了人们出行过程中的高度信息
化,大大提高了人们在行车过程中对时间的利用效率。
当前社会处于高速发展时期,人们的生活节奏日益加快,其紧张程度也随之增高。高效利用时间,使人们可从外归家即可
享受到舒适、个性化的家居生活是智能家居需要达到的主要目标。本文为了有效利用行车时间,使人们可在驾驶过程中便捷有
效地对家居进行远程监控,实现人们归家即可无缝享受舒适、个性化的家居生活,将车联网与智能家居相结合,设计融合网联
车辆的智能家居协同监控系统,基于车辆与家居的实时状态信息,通过车载终端实现对家居的远程监控。
1 系统总体设计系统总体设计
1.1 网络组建方式网络组建方式
智能家居网络是协同监控系统需要内网和外网将系统内各关键部件联系起来,从而实现信息的传递、交互以及远程监控。
内网是智能家居网关与众多智能家电相互联而形成的网络。当前,智能家居系统的内网一般分为有线和无线两种。有线内
网多采取总线连接和电力线载波的方式实现。由于多数家电均可移动,位置不固定,而且室内布线繁琐,使得安装调试成本
高。故对于含有多智能家电的智能家居系统更适合以无线的方式组建内网,无线网络可覆盖室内空间,家电可根据需求在室内
移动
[5]
。在无线组网采用的通信技术方面,射频识别作为技术最简单、成本最低的无线通信技术,由于单向通信、易受干扰等
缺陷已逐渐被淘汰。目前,智能家电单品多采用WiFi与智能手机通信,但由于WiFi节点的高成本和易掉线,故在容纳众多智能
家电的智能家居系统中较少应用WiFi通信。由于ZigBee技术通信距离足够覆盖室内空间,成本、功耗、复杂度均较低,有自
组网能力,采用多通道双向通信,可容纳节点数量大,抗干扰和中继能力都相对较强,在智能家居系统中得到了广泛应用
[6]
。
综上,本文的智能家居协同监控系统内网采用ZigBee技术组建。
传统的智能家居远程监控系统多采用计算机在固定位置实现对家居的监控,且为了保证信息交互的实时性,外网大多采用
Internet网络。而本文以移动的车辆作为监控终端,故采用4G移动通信实现信息交互。4G移动通信技术作为新一代移动通信技
术,仍然支持3G和WLAN多模式通信,可不依靠电缆直接实现信息高速传递,4G通信的下行速率高达100 Mb/s,20倍于3G
通信的速率,上传速度也可达到20 Mb/s
[7]
,其通信性能足够满足本文系统的需求。
1.2 系统构成系统构成
本智能家居监控系统由智能家电、智能家居网关、数据处理及服务云后台、智能网联车辆构成,整体架构如图1所示。
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weixin_38745233
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