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摘要：本文通過對智慧家居和無線網絡技術的簡單闡述，描繪了無線網絡技術在廣電智慧家居業務中的應用與結合。
關鍵詞：智慧;家居;互聯;傳感
1引言
在萬物互聯的時代，伴隨著物聯網信息技術的快速發展，各類手機APP、網絡購物、云技術、智慧屏等新興的生活方式和技術正在不斷改變著我們的生活。與此同時，大家對家居環境的要求也不斷提高，希望自己的居住環境不僅僅只是休息的空間，還應該更加便捷、舒適、優美和人性化。因此，智慧家居作為智慧系統的基礎單元，近年來發展得越來越多、越來越快。智慧家居是把我們每個人居住的家庭生活空間作為平臺，將其中的各種設備整合互聯在一起，通過各種設備的互聯互通實現家庭的智慧化管理。智慧家居不僅能將家庭空間內的設備進行互聯，也能夠通過家庭內部網絡設備將得到的信息與外網互連，從而實現與家庭外部設備的互聯互通。目前，物聯網、無線網絡及傳感器的迅速發展與普及，促進了智能家電和網絡技術的進一步完善，使智能家居系統產生了根本性的發展和改變。作為以家庭為主要業務場景的本地化廣電數據服務企業，河南有線電視網絡集團只能從用戶的需求出發，以物聯網智慧家居為抓手，不斷促進技術轉型升級，不斷延伸服務觸角，深化服務內涵，提高用戶獲得感，筑牢用戶根基，以此來滿足用戶日益增長的需求。
2智慧家居簡介
要做智慧城市，必要做智慧社區，而智慧家居就是構成智慧社區的基礎單元。以智慧家居為抓手，以開放業務為切入點，綜合家電銷售等跨界業務，以小見大，全面推動智慧社區建設，是廣電智慧城市建設的必由之路，也是廣電轉型發展的必由之路。傳統的非信息化家電基本上都是單一功能被動地工作，要想提前預約或實現某些功能，需要用戶預先進行復雜的設置，在信息化時代越來越難以滿足用戶的需求。與之相比，智慧家居設備不僅能夠提供基本功能，還能夠通過智能技術系統整合不同的設備平臺，根據用戶個性化的需求開啟相應的功能，從而實現對設備平臺的精準控制和高效管理，提高用戶的家庭生活質量。智慧家居設備的信息由各智能設備上的傳感器獲得，通過無線網絡等傳遞到物聯網關中，經互聯網等外網將信息傳送到控制端，完成信息的傳輸?？刂贫烁鶕@得的信息發出相應的指令，經過外網發送到家庭物聯網關中，實現對智能家居設備的控制，完成指令的傳輸。通過各種信息和指令的傳遞，可將家庭內外以及小區內的各種設備與控制端連成整體，達到設備一體化、智能化的目的，從而打造以家庭為應用和服務場景，以家庭成員的和諧親情為紐帶，安全、便捷、智能、舒適、健康、低碳并富有個性的家庭生活方式。
3智慧家居中的無線網絡技術
3.1基本原理
無線網絡是分布式傳感網絡，通過傳感器感知、檢測外部環境和設備。傳感器信息通過無線傳輸，可以使組網更靈活，網絡設備的選擇和安裝更隨機，可以和其他網絡進行有線或無線方式的連接，使設備更兼容。無線傳感網絡功耗低、可靠性高、成本低、易組織、易兼容的特性正是建設智慧家居的最佳選擇。無線網絡利用互聯網等外網將家居內環境參數、家電設備運行狀態等信息通知用戶，使用戶能及時了解家內情況，可遠程操控各種家電設備，實現家庭內部與外界的信息互聯傳遞操控。
3.2無線傳輸技術
3.2.1紅外通訊技術
紅外技術主要是利用紅外線進行短距離通信，傳輸不需要物理線路，抗干擾能力強，傳輸速率可以達到1Gbps。但由于紅外線的直射特點，紅外通訊技術存在方向性強、傳輸距離短及中間必須無遮擋物等缺點，在智慧家居物聯網中僅用于發送信號和對一些家電設備的控制。
3.2.2藍牙技術
藍牙是實現各種設備之間或設備與網絡之間短距離數據傳輸的無線技術標準，主要用于便攜設備和各種外設之間的通信聯系。藍牙將網絡通信與計算機技術完美地整合在一起，為各種設備之間的互聯互通提供了有效的對接，在近距離內完成相互的通信。藍牙采用了短包和快跳頻技術，通過分布式的網絡可以對點對點通信進行有效的支持，克服了數據同步的難題，工作頻段為2.4GHzISM頻段，傳輸速率為1Mbps，傳輸距離一般在100米以內。
3.2.3紫蜂（ZigBee）技術
紫蜂是一種近距離、低速率、低成本、低復雜、低功耗的無線網絡技術，主要應用于功耗低、距離短且對傳輸速率要求不高的各種設備之間的數據傳輸。紫蜂技術是基于IEEE802.15.4標準的局域網協議，是對藍牙技術的進一步完善和發展，更適合智慧家居的網絡應用，具有以下幾個特點。
（1）功耗低
紫蜂設備在工作時傳輸速率低，數據量小，信號收發時間短；不工作時，紫蜂傳感器模塊則處于休眠模式。由于工作時間較短、功耗較低并采用了休眠模式，因此紫蜂傳感器模塊非常省電，配備電池工作時間可以長達半年到兩年。
（2）數據傳輸可靠
紫蜂技術的接入控制層（MAC層）采用了避免沖突機制。在確認數據傳輸的機制下，當有數據需要傳送時就立即發送，發送的每個數據包都必須等待接收方的回復確認，如果沒有得到回復確認就表示發生了沖突或競爭，將會再傳送一次，這種避免沖突機制有效提高了紫峰系統信息傳輸的可靠性。同時，紫蜂技術可以固定帶寬，為有需求的業務建立虛擬專用通道，避免數據發送時的競爭和沖突。
（3）網絡容量大
紫蜂的網絡最多可以容納255個網絡節點，其中只有一個是主控設備，其余皆是從屬設備。若再加上網絡協調器，則整個紫蜂網絡最多可以支持超64000個網絡節點。
（4）兼容性強
紫蜂技術與現有的各種網絡技術標準都可以實現無縫對接，采用載波偵聽和沖突檢測方式進行數據接入，增加了傳輸的安全可靠性，還可以提供全握手協議。
（5）安全性高
紫蜂提供數據檢查功能，在數據傳輸中提供了三級檢查。第一級是無安全模式，對于無安全要求或上層已經提供安全保護的數據，傳感器可以選擇無安全模式傳輸；第二級安全級別中，傳感器可以使用接入控制清單來防止其他器件獲取數據，但不采取加密措施；第三級是在第二級安全級別之上，采用密碼加密傳輸數據，從而有效保護數據，防止侵入者竊取數據。紫蜂技術三級檢查的靈活應用確保了其安全屬性和靈活性。
（6）實現成本低且時延短
紫蜂的特點使它非常適宜支持簡單傳感器件。它定義了全功能和簡化功能這兩種傳感器件，一個全功能件可以與簡化件及其他全功能件通信，而簡化件只能與全功能件通信。鑒于紫蜂技術的傳感器模塊價格低、組件緊湊且簡單、硬件要求低的特點，八位微處理器即可滿足要求。同時，傳感器的通信時延、休眠激活的時延以及外部設備接入信道的時延都非常短。綜上所述，紫蜂（ZigBee）技術是目前最適用于智慧家居和智慧小區應用建設的無線網絡技術，藍牙和紅外通訊技術可以兼容不同的傳感器芯片作為有效的補充。
4結語
以移動、聯通、電信為代表的國內各大運營商已經全面發力物聯網，物聯網的技術已經全面成熟。隨著各智慧平臺的合縱連橫，可借助無線網絡載體日益豐富和無線網絡技術不斷發展的契機，推動萬物互聯下各類豐富的應用進入千家萬戶。尤其華為、榮耀等智慧屏的推出，擁有比傳統電視更智能的交互方式，可以實現智能家居與各種設備的互聯互通。智慧屏使傳統電視屏幕煥發了新的青春，成為了統領家居物聯的核心，推動家居物聯向前邁進了一大步，智慧家居成為了智慧廣電實現的主戰場。廣電的主要應用和服務場景是在用戶的家中，這是廣電的屬性所決定的，因此智慧家居就是智慧廣電的主要體現方式。目前，河南有線電視網絡集團正在多地以智慧社區的云視通、看家寶、人臉識別、雪亮工程等為切入點，發展多個智慧家居小區，用戶通過遙控器、手機等終端即可實現與各種小區和家居設備的互通互動，方便快捷地享受到智能、舒適、高效與安全的家居生活。
作者:馮開江 單位:河南有線電視網絡集團有限公司濮陽分公司
