智能家居产品与WiFi无线技术结下不解之缘

第一篇：智能家居产品与WiFi无线技术结下不解之缘

智能家居产品与WiFi无线技术结下不解之缘

谈到WiFi，大家已经习以为常了。随着互联网技术和移动终端的迅速普及，WiFi作为一项网络应用无线技术，以其公开化、大众化、低成本的特色深受终端产品商的热爱，同时也迅速成为各行各业无线应用的首选技术之一。而对于发展火热的智能家居而言，WiFi技术的应用更是随处可见，那么，智能家居又会如何与WiFi结下不解之缘呢？下面，我们就一起走进智能家居里的大众应用之星——WiFi。

WiFi发展现状

当你走在学校、机场、车站、医院等城市公共地带，都能够便捷使用城市WiFi，随心所欲感受快速网络带来的便利，这便是智慧城市的一个缩影。智能化的生活正式当今人们所追求的，而公共场所的便利，因wifi的出现而实现，因此，对于智慧城市的建设是功不可没的。而智能家居作为智慧城市建设的重要环节，WiFi的应用也助推其快速发展。

据了解，“公交车无线上网系统”在今年3月已率先在1路、52路、57路、300路等60余条线路的1800余部公交车上投入使用，乘客可在乘车的同时体验无线上网服务。公交车覆盖数量达到全国规模最大。据市公交集团介绍，本市公交车辆无线上网接入系统项目从去年4月启动建设。此次安装调试的公交车无线上网接入系统，是通过在公交车上安装TDFi设备，实现车内Wi-Fi网络覆盖，可满足带有Wi-Fi功能移动终端的上网需求。

就连公交车上都实现了Wi-Fi网络的无线覆盖，可想而知，作为家居用品特别是智能家居，其在Wi-Fi领域应用的空间会用多大，下面，咱们就一起来看看WiFi在智能家居中的应用。

WiFi在智能家居中的应用举例

1、WiFi智能灯泡点缀智能家居

澳大利亚一家名叫LIFX的创业公司准备在今年第三季度推出推出一款由无线Wi-Fi连接的LED电灯泡。这款由无线WiFi连接的LED灯泡可以通过智能手机应用来控制，每个电灯泡都是一台运行开源Contiki操作系统(Thingsquare发行版)的计算机。一组电灯泡形成一个无线网状网络并与外界WiFi信号连接。用户通过智能手机应用就可以控制这些电灯泡的亮度、开关和颜色。、其实WiFi智能灯泡只是在智能家居中小试牛刀，在国内由一群海归留学生组建的团队“幻腾智能”已经成功打造出了一套智能家居，其中包含了两个Nova智能灯泡、一个无线按钮、一个EcoTower环境控制器、一个Teleport网关。覆盖了照明控制、空气质量检测、空调控制等功能。每一款终端设备上都有二维码，利用专门定制的App扫描二维码添加设备后，便可进行控制。

2、WiFi手势操控用电器

WiSee是一款手势识别系统，主要是通过WiFi信号来探测人的手势，该系统由美国华盛顿大学的4名研发人员发明。相关研究人员表示，在对人体九大主要手势的探测研究中，WiSee的平均准确度为94%，标准差为4.6%。此外，还可以“穿墙”探测手势，并且几乎支持所有的Wi-Fi发射器。

WiSee通过接受来自人体反射的Wi-Fi信号来判断手势，把宽频信号转为窄频以方便识别细微动作，还能通过不同的信号源识别不同的用户。这样用户不仅能够在pC或电视面前进行手势控制，而只要身处家中被WiFi覆盖的任何一个角落都可以用手势操控用电器。

第二篇：关于WIFI无线覆盖技术探讨

关于WIFI无线覆盖技术探讨

作者： [ 2011-8-18 ]

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一、引言

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随着Internet的日益普及和移动终端（包括笔记本电脑、WiFi手机、PDA）的广泛使用，人们对无线lP接入的需求迅速增长，无线局域网(WLAN)得到越来越广泛的应用。亚洲、北欧等国均在政府主导及电信业者积极投入下，广泛在机场、车站及购物中心等处布建可利用WLAN连接因特网等公共设施的热点。凭借无线接入技术本身具有的应用灵活、安装简便、建设周期短等优势，WLAN作为一种高速无线接人手段，正在与有线网络一起，构建灵活、高效、完善的宽带网络。

二、Wlan技术：

WLAN为Wireless LAN的简称，即无线局域网。它以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的功能。

IEEE 802.llx族中常见的4个标准：

1、IEEE 802.11 RF传输标准是跳频扩频(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)，工作在2.4000~2.4835 GHz频段，支持1 Mb/s和2 Mb/s数据速率。

2、IEEE 802.11b IEEE 802.11b实行动态传输速率，允许数据速率根据噪音状况在1Mb/s、2 Mb/s、5.5 Mb/s、11 Mb/s等多种速率下自行调整。

3、IEEE 802.lla IEEE 802.11a是IEEE 802.11标准的补充，采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术和QFSK调制方式，大大提高了传输速率和整体信号质量。IEEE 802.11a和IEEE 802.llb都采用CSMA/CA协议，但物理层有很大的不同，802.11b工作在2.4000~2.483 5 GHz频段，而802.llal作在5.15~ 8.825 GHz频段，数据传输速率可达到54 Mb/s。

4、IEEE 802.119 2001年11月，IEEE 802实验性地批准一种新技术802.11g，它是一种混合标准，有两种调制方式：802.llb中采用的CCK和802.11a中采用的OFDM。因此，它既可以在2.4 GHz频段提供11 Mb/s数据传输速率，也可以在5 GHz频段提供54 Mb/s数据传输速率。

三、Wlan使用分类：

1、Access Point（纯AP模式）

纯AP接入点模式，支持802.11b 11MBps或802.11b+22MBps的无线网卡接入，即我们平常所说的覆盖。（本次工程实例中用的主要模式）

2、Wireless Client（网桥模式）

跟任何AP桥接的网桥模式。

3、Wireless Bridge（AP到AP无线桥接）

支持两个AP进行无线桥接模式来连通两个不同的局域网

4、Multi-point Bridge（多AP桥接）

支持两个以上的AP进行无线桥接，将放在中心位置的AP选“Multiple Bridge”（多AP桥接）然后其他AP统一将中心位置的AP的MAC码填进自己的“Wireless Bridge”项。

5、Repeater(万能无线信号中继)两台AP之间无线信号中继以增强无线距离，适合距离比较远的无线客户端作信号放大使用，或用来做无线桥接然后再发射信号给无线网卡接收。（本次工程实例中用的辅助模式）

四、以川庆钻探长庆固井公司靖边前指办公场所的WIFI无线接入为例，介绍WIFI无线技术的应用及实现

1、现场的测量情况和实施方案

川庆分公司固井公司靖边前指办公区，租用长庆靖边基地川庆分公司钻井办公楼4楼靠北侧房间共计12间（简称A区）。由于固井公司靖边前指要求独立成网，原钻井办公楼的办公网无法接入。加之钻井物业管理严格，禁止二次布线。所以固井公司靖边前指办公区内网络无法进行传统网络接入。

现场勘测发现，钻井2#公寓楼位于钻井办公楼北侧，两楼平行、间隔30米。

在钻井2#公寓楼内，有我们自建的四芯光缆一根。固井公司靖边前指租用有部分宿舍，其中在2楼有一间宿舍背靠网络箱，并做为了固井公司靖边前指调度室（简称B点）。

为此，针对现场不能采用有线接入的情况，我们决定采用无线网络来完成这次接入工程。首先将网络通过光电收发器接入B点，再在2#公寓楼上面架设两套室外天线设备，对A区进行照射，以无线方式接入局域网。如图：

之所以使用室外型无线AP，主要有两方面的原因：(1)尽量减少室内施工量；(2)尽量减少无线AP至PC机之间的无线衰耗。

2、设备型号的选择

两台大功率室外无线AP的选择，考虑到设备的稳定性及可靠性，我们选择了H3C、WA2210×-G，该设备为室外型专用无线AP，具体的参数入下：

上表中有几项关键指标：(1)IEEE 802.3af: 以太网供电技术(POE)，即以lO/lOO/lOOOMbps数据速率一并输送DC功率。目前，PoE一般用于VoIP电话、无线接入点和安全摄像机。以太网链路允许一部受电设备(PD)从供电设备(PSE)吸取高达12.95W的功率。也就是说：从二楼调度室至四楼顶室外无线设备的连接，需要的只是一根网线，利用不同线对同时供电和传输数据。当然，该网线质量要求较高，并有防雷接地功能。

(2)工作温度·-30~ 55qC；工作湿度：10%N95%（非冷凝）：存贮温度：-40qC．700C：存贮湿度：5%一95%（非冷凝）MTBF：>200000H。表明该机适合室外工作。

3、发射天线的选择

为了加强对办公楼的覆盖效果，我们采用了面板型定向天线。该天线增益11dbi，工作在2.4G频段，对办公楼进行照射。

从上图可以看出，该天线的水平覆盖角度约为90度左右，为了使对面办公楼4层北侧全面照射，天线的平行角度调整如下：

4、附件安装及其作用

(1)POE-MH网口防雷器．POE-MH网口防雷器放在近端，用于保护交换机侧端口免被雷电损伤，同时也可以与电源适配器配合为远端AP提供POE供电功能，通过以太网线的4578空闲线进行供电。

(2)-48V电源适配器：为POE-MH网口防雷器提供-48V供电

(3)天馈防雷器：室外应有时，天线感应的雷击能量，可以被串连在天线和设备间的天馈防雷器通过接地线泄放至地上，从而对AP设备起到保护作用，包括2.4G、5.8G和双频共三种规格可供选用。

5、数据的配置（基本配置、加密等）

(1)无线AP基本数据配置：

interface Vlan-interfacel（进入VLANl）

ip address 10.59．×××，XXX 255.255.255.192（配置本机管理地址）

sysname gj_l（配置本机名）

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.59.202.129（配置默认路由）

(2)无线端口数据配置及加密：

wlan service-template 2 crypto（建立加密模板2）

ssid gj_l（SSID号为gj-l）

cipher-suite wep40（启用WEP加密）

wep default-key l wep40 pass-phrase 43324（设置加密密码）

service-template enable（启用该模板）

interface WLAN-BSS1(建立无线LAN)interface WLAN-Radiol/0/1（进入无线端口1/0/1）

service-template 2 interface wlan-bss 1（在端口上应用无线LAN及加密模板）

6、完工后的使用效果，及后期出现的问题和解决方案 施工完成后，固井公司所在近30个接入点全部实现了无线上网，查看单机无线网络连接状态：信号强度基本都保持在4格以上，显示速度基本在36-54M之间。30分钟ping测，丢包率为0，召开视频会议，无马赛克、无延迟、无停顿、无图像声音不同步，画面流畅，完全满足用户需求。

施工完毕后数日，固井公司又在办公楼4楼东南侧租用了一间大办公室，要求无线接入。现场测试发现一该办公室处于办公大楼的东南角，与发射天线之间间隔有3-4堵水泥墙、两道铁皮柜，查看单机无线网络连接状态：信号强度为1格，显示速度基本在1M之间。信号较差，无法实现正常上网。

我们采用的解决方案如下：

Repeater(万能无线信号中继)两台AP之间无线信号中继以增强无线距离，适合距离比较远的无线客户端作信号放大使用，或用来做无线桥接然后再发射信号给无线网卡接收。

设备选择：Linksys WRT54G无线路由器（必须保证无线芯片是Broadcom的），并刷DD-WRT“第三方”软件，使其具有万能无线信号中继功能。

路由器设置：

(1)登录路由器，选择“安全一防火墙”

把“SPI防火墙”选项设为“禁用”并保存

(2)设置repeater模式

在无线设置的基本设置属性里，将物理接口下的无线模式，设置为repeater，也就是中继模式，在无线SSID名中填入接收到的固井公司无线AP的SSID号，和加密信息。(3)更改默认功率

如果对方信号弱，我们可以更改自己AP的默认功率，该项在无线属性下高级设置里。

将无线中继器放置在A区靠近大办公室的位置，如图：

五、总结

随着技术的发展，无线网络将越来越多的应用于油田的生产生活中，在实施的过程中将会遇到各种问题，希望本文能对今后的方案设计和施工应用起到帮助作用。

第三篇：农村无线WIFI建设与设计原理

前言

随着我国农村的发展，人们生活水平的逐渐提高，对上网的需求也日益迫切。然而，农村地域广阔，地形环境复杂多样，居住地间距较远且分散，网络建设受到投资水平和消费水平的限制等诸多困难，制约着农村信息化建设的发展。农村一般人口居住均在方圆3公里范围内，且高层建筑较少，房屋多为砖木结构建筑。根据无线微波的特点，选择合适的制高点架设无线设备并配合合适的接收终端网卡，在方圆3公里范围内能够达到高稳定性高速率无线链路，完全满足农村用户上网需求。无线宽带业务在农村有着不可比拟的优势：建网成本低、一次性投入资金少、运营与维护成本低、建网速度快、高可靠性与超强的可扩展性，不仅可以为农民提供方便、快捷、费用低廉的宽带入户方式，也非常适应农村网络建设逐步发展的需求。特别是，广大农村地区频段干净，受干扰因素影响小。特别适合WLAN无线网络的大规模部署应用。

1.农村无线网络覆盖的需求分析

1.1为什么要发展农村无线网络

随着我国农村经济的不断发展，农村信息网络建设被提上日程。互联网和现代信息技术手段的发展和应用，为农业、农村的科学发展和可持续发展，建立和谐社会创造了良好条件。原来只有城市居民才能享受的电信宽带业务逐步走向农村。农村居民对信息的需求在逐步加大，因此宽带业务在农村有广阔的市场空间,农村地区是有很大发展潜力的。目前我国农村各地的“数字农业建设”、“农业信息服务网络”、“万户上网工程”，以及“现代农民远程教育”等正蓬勃发展。如何能快速、低成本的建设宽带接入服务是值得探讨的课题。

据有关资料显示，各大运营商通过多年的网络基础设施建设，已基本覆盖到各县及以下的各乡镇中心，但是农村地区的网络基础设施还非常薄弱，固网资源基本是空白，即便有客户接入的需求，但接入成本很高，维护工作量大。村一级的网络覆盖建设任重道远。如果能利用乡镇一级的网络资源及传输配套资源来解决农村地区的宽带接入问题，将会取得事半功倍的效果。

农村地广人稀、地形复杂。各行政村距离乡镇、县城等少则几公里，多则几十公里，要想实现“家家通网络”的目标，如果采用传统有线网络建设方案，我国预计需要铺设本地环路的缆线长度将达上千万公里，一次性投入资金大、运行维护成本高，运营商收益增长缓慢。相对于有线宽带接入网络，WLAN具有安装使用灵活、建设成本低、数据业务承载容量大的优点。如果采用WLAN无线局域网技术替代部分光纤部署，可以提供最高达300Mbps的带宽，将大幅度的降低线缆铺设成本，最快的将网络拓展到每村每户，并且节省到每个农户的最后一公里的接入成本。

1.2农村无线网络覆盖优势分析

事实上，在农村信息网络建设中，应用Wlan（无线局域网）技术有着无可比拟的优势：建网成本低、一次性投入资金少、运营成本低、建网速度快、可靠性高等，同时其高度灵活的扩容性。当然，无线网络不可能完全达替代有线网络的需求。但是，根据无线网络具有覆盖低成本、部署快的特点，可作为业务发展期的过渡性方案，即利用无线方案先发展一批有效用户，后期再为区域相对集中的用户改为有线接入方式，非常适应农村网络应用需求逐步发展的过程。相对于传统固定宽带接入方式属“用户未发展，端口先到位”，易造成整体端口利用率不高，即前期“沉淀”投资过大；而无线WLAN接入方式覆盖具备快速建设的特点，属于“发展用户即建设”，其利用率相对更高。采用WLAN解决农村地区宽带覆盖的优势有以下几点：

网络部署迅速

无须布线，利用运营商自有铁塔等资源，即可完成网络的建设工作。无须施工许可证，不需要开挖沟槽，安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。

客户接入方便：

无须在客户侧布

维护工作放线缆，仅需一个无线客户端接收设备即可实现上网。的维护，即可保证网络稳定。

1.3无线桥接技术概述

无线网桥是 WLAN技术中一项重要的应用方式。无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物，无线网桥可以无缝地将相隔数十公里的局域网络连接在一起，创建统一的区域或城域网量小

客户侧由于基本没有“户线”，只要做好AP的日常维护和通道络系统，在最简单的网络构架中，网桥的以太网端口连接到局域网中的某个集线器或交换机上，信号发射端口则通过电缆和天线相连接；通过这样的方式实现网络系统的扩展。

相对于传统的有线网络连接，无线网络桥接具备了诸多优势，主要体现在以下几个方面：

1.低成本：相对于光线等有线网络而言，其低成本的特性显而易见；

2.建设周期短：其快速的建设周期往往只需一至两天时间，快速、易用；

3.易维护：点对点的桥接设备易于维护及维修；无线桥接通信只需维护基站 设备，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行；

4.高带宽：无线桥接技术可提供最高300Mpbs的通信速率，实际有效通信 速率可达130Mpbs；

5.受地理因素影响小：对于有线网络极难部署的河流、山地、废墟等地，无线 网络轻而易举即可实现；

无线桥接整体解决方案基于IEEE 802.11n技术标准，工作在开放的5.8GHz频段，采用扩频通信技术，融合OFDM-MIMO、信道捆绑、Short-GI、帧聚合、无线链路加密等技术，最大可提供300Mpbs的接入带宽，实际有效带宽大约为130Mpbs，可充分满足数据、语音、数据等多业务的融合传输，点对点最大传输距离>10公里。无线桥接链路为透明传输，不改变数据帧结构，不影响业务流程。无线桥接整体化解决方案，将无线桥接技术、射频信号优化技术、安全加密技术、综合管理系统、业务功能设计等进行分层模块化部署设计，将系统资源有效整合，充分发挥设备功能、性能优势，提供高质量、高可靠性的无线网络，保证用户投资。

1.4农村无线网络覆盖建设目标

以无线的方式实现从镇到村的无线宽带传输。式覆盖整个村庄。网桥进行管理。术在农村的应用。

以无线的方

可对每一位农村用户和每个无线接入点/无线 充分考虑网络的安全性，系统具有多层次的安

结合有线电视、IPTV、无线宽带、VOIP等新技全保护措施，以满足用户身份 鉴别、访问控制和保密性等要求。在网络规模不断发展的情况下，系统应可不断升级和扩充，保证系统可用• 理等

记录用户的上网信息，便于控制中心对用户进行控制、管

2.架构理念及设计原则

2.1系统架构理念

1)所见即所得的射频规划工具－减少设计成本、提高部署效率

为了有效解决网络建设者在无线网络设计和规划所面临的困难，并有效降低在无线网络设计和规划方面的总体成本。提供可视化的无线射频规划和部署工具。该工具将为网络建设者提供最具时效的可视化无线网络部署和规划手段。通过向 RF 部署工具导入需要实施 WLAN 部署的各区域平面图及其面积、预期的覆盖效果、障碍物材质等参数，RF 部署工具将综合考虑整个覆盖区域内三维空间的射频特性，自动输出各覆盖区域的 AP 最佳部署位置及预测的覆盖效果。这将为 WLAN 网络的实际部署提供有力的参考，帮助无线网络设计和实施人员快速、准确对整个无线网络进行射频信道规划、射频功率确定及设备布点指导。

2)智能化的射频管理特性－减少射频管理成本、提高射频管理效率

针对无线网络中存在的射频管理难题，提供基于集中化或内置于无线控制设备的可视化智能 RF 管理工具。借助该管理工具所提供的强大功能，无线控制设备可以及时发现无线网络中由于接入点失效而产生的射频覆盖黑洞，并通过经优化设计的 RF 算法协调失效 AP 周边的其它 AP 资源来完成对覆盖黑洞的有效弥补。同时无线控制设备还可以发现无线网络中存在的射频干扰问题，继而

利用经优化设计的 RF 算法协调整网射频信道资源，从而为受干扰 AP 选择新的可用信道。该新的信道信息会自动下发到受干扰的 AP 并得到执行，从而快速解决射频干扰问题。当在现有无线网络中为满足覆盖需求而增加新的 AP 时，无线控制设备也可以通过优化的 RF 算法自动决策并指导新的AP 完成无线信道及射频功率的调整，以此实现无线接入点的快速部署。智能化的管理特性可显著提高网络管理者对无线网络的部署和管理效率。3)强健的网络安全特性－降低安全威胁、避免法律风险

无线网络在某种程度上可以看作是一个开放式的公共网络，因此，为了向网络经营者提供强健安全的现代化无线网络，在关系到网络安全的各个层面均提供强健丰富的安全特性。在用户接入安全方面，提供 802.1x 接入认证、PSK 认证、MAC 接入认证以及portal 认证等。通过 AAA 服务器与无线控制设备的有机结合，可为用户提供基于用户角色的策略控制，这其中包括对用户的 QOS 特性、应用访问权限及无线漫游特性等参数的管理和控制。在无线用户数据安全方面，提供 WEP、WPA、WPA2 及 WAPI 在内的强健的无线网络加密功能，为无线用户提供不同级别的数据安全保障，满足无线网络各种应用对数据安全的要求。在无线网络环境安全方面，智能无线接入点可同时工作在无线接入点和无线监视器的模式。同时，还提供完善的WIDS 功能，帮助网络管理者及时发现并响应网络中存在的RogueAP 和 AD Hoc 主机等不安全因素，并可有效防护发生在无线网络中的DOS 攻击。

4)加速投资回报的可运营网络－减少运营成本、改善运营环境

针对现在社会节能环保的切实需求，推出全系列采用独特环保理念设计的无线控制器。得益于独具特色的动态功率管理特性，该系列无线控制器在保持性能无损的情况下可根据自身运行情况、端口工作状态、线缆的长度和质量等多种因素自动调整供电功率，由此提供比同类型传统以太网交换机降低约30%的超低功耗。

5)最具时效的网络管理手段－降低总体管理成本、提高整网管理效率

针对网络中部署的无线接入点，提供集中化的零配置管控能力，允许所有接入点自动发现并与控制设备关联，并提供对接入点的配置信息和软件版本进行自动更新和升级。由此，最大限度减少网络管理人员对无线接入点的维护工作量。为了解决无线接入点设备供电问题，全系列无线接入点均提供基于 802.3af 标准的以太网供电（POE）支持。由此，网络建设可以使用 POE 供电设备为广泛分布的无线接入点进行集中供电，有效解决在各种环境下部署无线接入点时的电源引入问题，提高部署灵活性、减少部署时间并降低部署成本。同时，通过配合使用的 POE 供电交换机，网络管理者还可以实现对无线接入点工作状态及其耗电情况等方面的远程检测或调整。对于每一个在网络中部署的设备，均提供内置于设备的可视化中英文 WEB 网管系统。基于该网管系统用户可获得基于统一风格和操作习惯设计的有线、无线集成网管所带来的好处，有效帮助网络管理员以最高的效率完成设备的配置和维护工作。针对整个网络所有设备的集中化管理需求，提供全面集成有线、无线管理能力的智能融合一体化网络级大型网管平台。是一个将有线和无线网络管理特性完美融合开发而成的开创性网管平台，除向用户提供风格完全一致的有线、无线网络管理操作手段和全特性的有线、无线管理套件，还提供全面的网络性能、事件、日志和趋势分析能力。借助于丰富强大的管理和分析特性，网络管理员只需操作一套软件即可顺利完成对整体网络的部署、管理和优化，还可快速定位并帮助解决网络中产生的故障。这极大简化了网络维护的复杂性，并有效降低网络运营成本。

6)满足多业务融合的软硬件平台－降低投资风险、提供投资保护

Howay系列无线控制器是公司为网络运营者交付的全特性无线网络控制和管理设备。全系列产品采用先进的并行多核多业务处理器及高速 ASIC 作为业务和数据处理平台。借助于先进的软、硬件产品设计，Howay系列无线控制器除提供无线用户接入、无线设备管理、无线实时语音、无线视频传送、无线快速漫游等全面无线业务能力外，还可提供高性能的NAT、VPN、基于 DPI 的应用控制、带宽管理等丰富业务特性。同时，Howay 系列无线控制器还提供基于芯片级别的 IPv6 业务特性，可对 Ipv6数据报文进行硬件级的高速转发，加速各种基于 Ipv6 的业务处理能力。

2.2系统方案设计原则

本方案的设计将在追求性能优越、经济实用的前提下，本着严谨、慎重的态度，从系统结构、技术措施、设备选择、系统应用、技术服务和实施过程等方面综合进行系统的总体设计，力图使该系统真正成为符合农村无线覆盖需求的网络系统。系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及经济性在网络的设计和实现中，本方案严格遵守以下原则：

标准性和开放性

只有支持标准性和开放性的系统，才能支持与其它开放型系统一起协同工作，在网络中采用的硬件设备及软件产品应该支持国际工作标准或事实上的标准，以便能和不同厂家的开放性产品在同一网络中同时共存。通信中应采用标准的通信协议以使不同的操作系统与不同的网络系统及不同的网络之间顺利进行通讯。

本方案中，网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准，使网络具有开放性和兼容性。无线局域网系统满足国际和国内的无线标准，WLAN最大程度的兼容符合Wi-Fi标准的各种无线终端设备。

网络采用开放式体系结构，易于扩充，使相对独立的分系统易于进行组合和调整。选用的通信协议符合国际标准或工业标准，网络的硬件环境、通信环境、软件环境相互独立，自成平台，使相互间依赖减至最小，同时保证网络的互联。

先进性和安全性

系统所有的组成要素均应充分地考虑其先进性。不能一味地追求实用而忽略先进，只有将当今最先进的技术和我们的实际应用要求紧密结合，才能获得最大的系统性能和效益。网络的安全是事关重要的，在某些情况下，宁可牺牲系统的部分功能也必须保证系统的安全。在无线网络建成后的3-5年之内，不会由于业务量的增加导致对网络结构及主要设备的重大调整。同时要考虑实际的应用水平，避免技术环境过于超前造成投资浪费。成熟性和高可靠性

作为信息系统基础的网络结构和网络设备的配置及带宽应能充分地满足网络通信的需要。网络硬件体系结构在实际应用中能经过较长时间的考验，在运行速度和性能上都应是稳定可靠的、拥有完善的、实用的解决方案，并通到较多的第三方开发商和用户在全球的广泛支持和使用。同时，应从长远的技术发展来选择具有很好前景的、较为先进的技术和产品，以适应系统未来的发展需要。

可靠性也是衡量一个计算机应用系统的重要标准之一。在确保系统网络环境中单独设备稳定、可靠运行的前提下，还需要考虑网络整体的容错能力、安全性及稳定性，使系统出现问题和故障时能迅速地修复。因此需要采取一定的预防措施，如对关键应用的主干设备考虑有适当的冗余。应急处理信息系统能够全天候工作，达到每周7*24小时工作的要求。一个高可用性的系统才能使用户的投资真正得到回报。可维护性和可管理性

整个信息网络系统中的互连设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护。对复杂和庞大的网络，要求有强有力的网络管理手段，以便合理的管理网络资源，监视网络状态及控制网络的运行，因此，网络所选的网络设备应支持多种协议，管理员能方便进行网络管理、维护甚至修复。

在设计和实现时，必须充分考虑整个系统的便于维护性，以使系统万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。

可扩充性和兼容性

网络的拓扑结构应具有可扩展性即网络联结必须在系统结构、系统容量与处理能力、物理接连、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品要遵循通用的工业标准，以便不同的设备能方便灵活地接连入网并满足系统规模扩充的要求。为了使所实现系统能够在应用发生变化的情况下保护原有的开发投资，在设计系统时，应将系统按功能做成模块化的，可根据需要增加和删除功能模块。

第四篇：智能家居产品发展的特点与因素

智能家居产品发展的特点与因素

智能家居产品初步走进我们的生活

真正的智能家居产品离普通消费者依然很遥远，当前的智能家居还处在初级阶段。

虽然，智能家居经过多年的酝酿发展仍没有被太多消费者接受，但“巨头”涉足此领域的热情却没有消减。近日，由京东投资的面向智能家居领域的 Broadlink系列产品正式推出，这也是继2012年苏宁推出“苏宁私享家”智能家居解决方案之后，又一备受瞩目的公司“涉足”智能家居领域。

其实，自上世纪九十年代开始，智能家居就作为家居行业里高科技应用前沿的产品在市场上诞生，但一晃十多年过去，如今家居市场上的智能家居概念依然“不温不火”，智能家居这个产业似乎依然停留在概念层面。

抢占智能家居“大蛋糕”

当前，随着家居生活水平的提高和网络信息化技术的发展，越来越多的企业瞄准了智能家居市场。市场上也出现了一些受欢迎的智能家居电器：如智能恒温器Nest、飞利浦推出的Hue LED灯泡等。而随着WIFI的逐渐普及，智能家电制造商们更青睐于WIFI连接，因为其具有高渗透性，同时不需要额外的中间设备和控制器，因此，WIFI连接的智能家居，未来可能会成为主流技术。

在国内，越来越多的商家也积极投身于智能家居领域中来。2012年9月苏宁正式推出“苏宁私享家”品牌，以整合行业资源的方式为中高端家庭用户提供全系列智能家庭解决方案。而近日，由京东投资的面向智能家居领域的Broadlink系列产品正式推出，其理念是以低廉成本享受智能家居便捷，据悉，该系列产品包括全面升级的第二代智能插座、智能遥控以及全新推出的智能空气检测仪和墙壁开关，组合在一起可以实现家中电器的远程智能操控。

据相关预测显示，随着整体智能家居产业的不断成熟，市场也将不断扩大。到2015年，全球智能家居市场规模将达1240亿美元。该预测指出，2016-2017年将是国内智能家居行业高速发展期的开始，2017年中国智能家居行业的市场规模将达到80亿元。为此，众多智能家居集成商都在竞相发力抢占市场商机。

近期，4G网络的兴起，智能家居在众多的行业预测中又受到了前所未有的关注。然而，智能家居对于家居行业来说，并不是一个“新鲜事物”。早在十几年前，中国市场上就已经出现了它的身影。

据居然之家集团经营管理部副总经理王宁宁回忆说，智能概念的家居产品在十几年前就在市场上推出了，那时候更多的是单件物品的操作和遥控。比如“按摩沙发”、“中央空调智能系统”、“智能门禁系统”、“对空调温度及湿度的智能管理”等，但这些只是最初级的智能体系，并不能算是智能家居。

记者走访了几家大型家居卖场，几乎没有发现和智能家居有关的产品。在欧派橱柜店内，销售人员对记者表示，店里原来有一款镶嵌着可以读取信息LED屏幕的橱柜，但因为销售不好就撤走了。在记者的走访中，只在北五环红星美凯龙，发现了一家海尔智能家居体验店;在苏宁乐购仕四季青店看到一家苏宁智能家居体验店。除此之外，记者再没有发现有关智能家居的“影子”。

据居然之家金源店家具部有关负责人表示，2011年一家名为安心智能的智能家居品牌曾经进驻过居然之家，但是由于销售原因在2013年初撤出了。随后记者联系到湖北安心智能家居科技有限公司销售总监周全胜，他表示在北京的体验店是公司的一次试水市场的尝试，两年来对市场的调查显示，消费者对智能家居抱有很强的好奇心，但是对于过高的价格，消费者普遍反映不能接受。

行业无标准、市场研发混乱

周全胜对记者表示，如今智能家居依然只能面向非主流人群，并且存在着无行业标准、无品牌化、市场研发混乱、安装价格高昂、售后维护困难等几大问题。周全胜表示，在市场调研时发现，普通消费者对整体智能家居的需要程度普遍不高，基本只能接受家里的灯、空调等电器的遥控器的连接和控制，然后才是选配智能门锁或者摄像头和警示系统，价位接受程度都在一两万元左右。而一整套的智能家居系统，安装下来少则几十万元多则上百万元，这样的价位是普通消费者不能接受的。

除了价位高，智能家居行业还存在一些在行业发展前期的其他问题。业内人士表示，智能家居这个行业在全世界都没有一个标准，基本还处在研发的层面，很多大的电器公司如韩国的三星、中国的海尔都在试水智能家居行业。但是整个行业没有一个规范，每个厂家都在推自己的东西。同时消费者对这个行业的认知也很混乱。

青岛海尔华北东北区销售经理饶骥飞也认为，目前智能家居研发的核心技术问题、标准问题及行业规范的问题还没有得到很好的解决，同时智能家居也面临一个安全问题。饶骥飞表示，随着4G网络的发展，智能家居在软件的拓展性、保密性等方面都会有一定的保障。今后的智能家居将和大的电信运营商合作，以此来获得产品很好的稳定性和扩展性。以后消费者在选择智能家居的时候，首选应该是选择控制软件，而不是选择哪个企业。在4G通讯的技术上实现的智能家居软件，将一定是可以升级的，随着家里的可控制电器的增加，软件也可以同步升级。

售后缺失让智能家居成摆设

除了标准的缺失和市场研发的混乱外，智能家居的另一个严重的问题是售后服务链条断裂。许多从业人士告诉记者，智能家居不是“一锤子买卖”，销售后期需要长期的维护，而这部分费用很高，很多厂家不能担负。

博洛尼家装设计师顾浩表示，由于智能家居系统都比较复杂，在后期的维修方面也会相对复杂。智能家居最大的问题是在售后需要一个长期的维护，市场上的智能家居硬件方面价格透明度很高，厂家本身利润不大，后期就更没法再投入做维护。典型失败的例子是，1997年广东深圳的某小区试点了家庭智能终端，但是自系统投入使用后，维护方面却不尽如人意。很多住户因为设备的维护比较麻烦，最终选择了停止使用智能系统。致使最初安装的小区智能化系统成了“鸡肋”。智能家居亿元市场爆发 需发展品牌

近日，国际物联网贸易与应用促进协会(IIPA，简称国际物促会)发布了《2013中国智能家居行业研究报告》(以下简称报告)。报告显示，未来三年，中国智能家居市场增速不断提升，到2016年预计可达到29.17%。同时，市场需求将迎来快速增长期，预测2017年中国智能家居行业市场规模将达80亿元。智能家居行业迅猛发展，品牌建设逐渐成为市场推广主力。

2017年市场规模将达80亿元

经过大量的市场调研及数据模型的分析，国际物促会(IIPA)认为，国内智能家居的酝酿期仍然维持一定的时间，2016-2017年才是国内智能家居行业高速发展期的开始，2017年中国智能家居行业的市场规模将达到80亿元。

国际物促会(IIPA)认为，随着国内宽带业务的普及，使得家家户户都具备了部署智能化系统的基础条件，为智能家居行业做了很好的铺垫。而近年来智能手机的迅猛发展，使得人们对智能化应用的接受度也大大提高。整个智能家居产业正不断成熟，市场正不断扩大。同时，以系统设计、安装、维护、个性化开发、系统升级等为主的智能家居服务需求正在不断增大，逐步凸显其市场价值。

从目前市场所反映的情况来看，智能家居的行业认知度一直在不断地上升。虽然市场的整体发展仍然集中在东部沿海城市，但已有想内陆逐步扩散的迹象。此外，随着智能家居系统的价格逐步接近用户心理价位，中低端市场的销售也将提上日程，并快速促进行业的整体发展。

尤其值得关注的是，国内智能家居系统除了在住宅市场已经获得众多用户认可外，包括酒店、娱乐消费场所的应用也在开始进行扩张，这将给行业快速发展带来积极的动力。

品牌建设构建美好未来

智能家居从诞生到现在，包括目前，一直都是处于高端行业领域，而且竞争也是越来越激烈，国外的知名智能家居品牌也一直不停的进驻我们呢国家。在这样的一个阶段中，任何一个智能家居公司想要在这赢得生存，并且顺利拓展市场，在市场中占有自己的一席之地，甚至是在智能家居行业中有相当影响力，那就只有拓展自己的智能家居品牌，让品牌家喻户晓。也只有打好这样的基础，才能更好的开拓市场。

二十一世纪是信息化的时代，谁掌握了这个时代的话语权，那么谁就掌控了这个世界。要掌控话语权，毫无疑问，必然是信息，而物联网智能家居正是加强信息化建设绝佳途径。眼下，智能家居在近几年来的建设虽然有所增速，但是和其同期发展的手机、电脑却是早已普及全球了。

在这个信息化的时代，普及物联网智能家居是未来发展的必然趋势，只是现在基于这一块的市场还没有被打开，人们群众还没有对智能家居行业有个清醒的认识，可以说很多甚至连听说都没有听说过“智能家居”这个字吧！基于普及智能家居这个大的前提，则必须要打出自己的智能家居品牌产品，同时对其进行有效的宣传，以及对智能家居产品进行必要的说明，让人们大众对什么是智能家居有比较清晰的认知，智能家居家族有哪些产品，明白每一种产品又有什么用处，对我们生活将会带来哪些影响。所以只有让人民群众了解了这些，我们才能进行下一步的行动-----开拓市场。另外，对于品牌所存在的价值，相信大家对这个都陌生吧！一个好的品牌给人们带来的就是一种信任感，会引导人们进行相关的消费。

尽管目前智能家居所存在的市场很是狭小，主要是那些高端别墅、豪宅什么，但是随着科技的发展、技术的积累，相关成本的降低，人们生活的改善以及追求更高品质的生活，选择一套智能家居控制系统方便我们的居家生活，以实现居家智能化，这是很必然的事。要实现这些，开拓新的市场，打出我们自己的民族品牌是基础，建立一个比较影响力的智能家居品牌是我们当下紧迫而重要的任务，对未来智能家居行业的发展任重而道远。

现在的智能家居行业暂时还欠缺强有力的品牌做引导，行业内也需要一个规范性的标准做支撑。关键是企业亟待结合消费者的切身需求，开发出具有“杀伤力”的产品，让品牌能够真正深入人心，为人们所认可、所乐道。

智能家居行业经过六年多的发展，已逐渐成为建筑智能化领域里十分活跃的一个行业，而且专业生产厂商、分销商、集成商与装饰公司也都已初具规模，用户对智能家居产品的认识了解水平也在提高。相信在不久的将来，中国的智能家居产业将构建完整的产业链，迎来美好的明天。智能家居与房地产相融合 相关问题浅析

作为一名物联网从业者，一家物联网公司，我们一直在一线践行物联网应用。智能家居是目前相对成熟的领域。根据目前市场来看，产品的丰富性和稳定性已经有了很大提升，应用体验已经满足了人们的家居需求。

在这种背景下，同样以提供人为居住为基础的房地产业，便与智能家居有了不可避免的交集。提供人文、自然、科技、节能型生态环境，成了大家共同的目标，也是业主们的期望。

智能家居从它的提出，到现在，已经发展了很长一段时期。单单从1984年美国联合科技公司（United Technologies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，揭开了全世界争相建造智能家居的序幕到现在，也有近30年历史，直到今天，智能家居才逐步走进百姓视野，走进百姓生活中。

我国房地产从上世纪90年代1992年***南巡讲话以后国家对土地批租的审批权进行适当下放，南方的房地产开发出现了一整年的高速发展。再到1994年，《国务院关于深化城镇住房制度改革的决定》发布实施，住房公积金制度开始全面建立。到了1998年中央政府决定开始停止住房实物分配而改为货币化分配。

2000年以来进入本世纪，中国大陆房地产市场改革在新的一波房地产投资热潮的推动下迅速升温。2001年房地产投资6245亿元，占全社会总投资36898亿元的16.9%，到2004年房地产投资升高到14480.75亿元，占社会总投资58620.28亿元的24.7%（2005年上半年房地产业投资6193亿元，总投资32895亿元，占比18。8%)。

与此同时，政府也出台多项优惠政策，以期望房地产业成为新兴的支柱产业。使用的方法包括，退还个人所得税，降低交易契税，放宽银行贷款条件，加大房地产业扶持力度等等。

在这种背景下，房价开始迅速窜升。这波房价波动中最为明显的例子就是中国最大的城市上海。2000年的上海的房屋每平方米均价为3326元，到2004年时均价已上升至6385元，涨幅达到92%。2001年，上海只有4%的住宅售价超过8000元/平方米，2003年这一数字达到16%。到2005年第一季度，有40%的住宅成交价格超过8000元/平方米, 而市中心的房价更大多已经突破16000元每平方。

从智能家居和房地产发展历程来看，二者并不是在一个发展水平上。至少在我国是这样。智能家居一直处于缓慢前行状态中，我个人分析，这主要是由于以下几点：

一是智能家居技术问题

由于智能家居是一个系统工程，对技术要求比较高，要求要绝对稳定，这就造成很多问题，不能形成系统化，及时形成系统化，与传统家居相比优势并不明显，直到智能终端普及，互联网普及。

二是成本问题

智能家居成本受硬件，维护，安装调试等影响，成本一直比较高。三是人们的习惯问题等等。而房地产却相对比较宏观，而且是人们的刚需，加之中国城镇化步伐的加速，改革开放促使人口流动加速等影响，推动力量势不可挡。直到发展到今天的局面。

今天，房地产已经开始由粗放向集约式转型，由大众化向个性化转型。房地产企业也逐步由单一的房地产开发模式向多元化过渡，开始打造个性化，生态化，产业型房地产项目。那么，智能家居也随之走进了房地产领域。一些比较敏锐的房地产企业开始携手智能家居，推出了智能家居样板房，提升楼盘科技含量，增加楼盘的含金量。

从合作的项目来看，这种选择是一种趋势，毕竟智能家居已经不再奢侈，不再触不可及。利用智能家居作为卖点的楼盘很多，而他们的销售情况也较其他普通楼盘乐观。智能家居企业纷纷通过与国内具有较高知名度的开发商合作从而扩大了自身的品牌优势。在中国智能家居网上也常能见到某某厂商与某知名开发商合作的新闻，以及合作的成功案例，或是某某知名楼盘采用了某某智能家居厂商的产品等信息。

随着智能家居的发展，智能家居将逐步完成自己的生态系统，形成产业链，这种产业链将推动智能家居成为一个产业，不同于房地产，也不同于装饰装修，或者建材行业，智能家居正在逐步以完善的产品，实惠的价格，便捷的独立布控，人性化简单灵活操作界面，节能个性的需求等，出现在千家万户。智能家居的刺激因素--可穿戴设备、微智能

又到了一年一度行业大盘点的时刻，对于每年必行的一次行业惯例，盘点既意味着总结，同时也是对接下来一年行业发展方向的预测把握。智能家居作为一门新兴产业，同样也要对一年来的发展进行总结、盘点。这次我们避开俗套，既不谈行业现状，也不谈产品，这次我们顺应这一年的发展态势，盘点一下为智能家居带来创新思潮的关键词。2013年对于智能家居行业来说是取得重要收获的一年，因为在这一年智能家居行业呈现出了新的发展态势，系统型的传统智能家居已经渐渐失去主角的地位，在创新思维的模式下，智能化单品异军突起，成为智能家居行业一支强有力的分支主力军。那么，到点是哪些关键词刺激了智能家居的发展呢?下面就和小编一起来盘点一下。

可穿戴设备

尽管仍有一部人不看好可穿戴设备，认为只是在炒作，但不得不说可穿戴设备的热度已经超过了预期的想象。谷歌眼镜的问世拉开了可穿戴设备的序幕，也首次给智能家居带来了新的思潮，智能家居行业也开始将目光转向这一方面，这种凝聚了时尚与便捷的结合体，正是传统智能家居所不具备的。而可穿戴设备的出现，也注定了与智能家居不可泯灭的一段姻缘。那么，可穿戴设备究竟与智能家居有什么样的缘分?智能家居与可穿戴设备，同时智能化时代的产物。智能家居实现的是家庭化的“大智能”，可穿戴设备实现的是人性化的“小智能”。智能家居，可以细化成智能照明、智能家电、智慧医疗等;而可穿戴设备可直接附属在人体上，监测人体动向，实现直接操纵家里的一切动向，换句话说，小小的设备，却可以直接操作家里的一切智能化系统，可以认为，可穿戴设备就是开启智能家居的迷你按钮，也是智能家居逐步渗透到家庭领域的敲门石。

微智能

提到“微智能”，相信在座的每一位智能家居行业人士都不觉得陌生。微智能主要是针对新的智能家居产品设计思想而提出的，并且走着与传统智能家居系统不一样的路线，简单而不失精髓，个小而不失霸气。“微智能”产品特指采用“微智能”思想设计的智能家居产品，是智能家居产品范畴中的一种表现形式。它们摒弃了繁杂的智能家居系统，从简单功能入手，满足人们对生活的特定需求。可以说，这类消费类产品的到来，让智能家居行业发生了多元化的各种可能性。也正因为这一趋势的到来，国内的许多智能家居厂商也开始关注这一点，将目光转向这一细分领域。因为“微智能”思想指导下智能家居产品能够简单、便捷推动智能家居行业发展。“微智能”产品自身的联动将会组成更大的微智能系统，若干“微智能”插座就能构成客厅、卧室乃至整间房屋的智能插座系统;若干“微智能”灯泡也能构成客厅、卧室乃至整间房屋的智能照明系统„„更有甚至彼此不同类型的“微智能”家居产品也能实现互通、互动和联动，这样的场景离我们的生活已经并不遥远，是对智能家居行业的一个巨大推动。智能家居的刺激因素--智能单品、互联网企业、移动互联网

智能单品

其实无论是可穿戴设备，还是微智能的产品，我们统统都把它们称为“智能单品”，随着上述这些产品的逐步流行，“智能单品”也逐步成为智能家居行业的主流关键词。因为经过2013年一年的洗礼，智能家居行业已经呈现出两条不同的发展主线，一条还是以系统型的传统智能家居为主，而另一条则是以单品的形式为发展主线。可以肯定的说，智能单品已经成为目前智能家居行业比较受关注的一方面，甚至是引起了传统智能家居企业的重视。因为单品具备了一些大型智能家居系统所不具备的优势，更容易引起消费者的共鸣，所以一些传统的智能家居厂商也在纷纷投入精力来研究单品。

互联网企业

2013年的互联网企业显得异常“不安份”，不管是沾边的还是不沾边的行业，只要是能扯得上关系的，都能看到互联网企业的触角。作为智能化时代下的新兴产业，智能家居所蕴藏的巨大的黄金味道当然逃不过互联网企业敏感的嗅觉。于是乎，从年初的微软、苹果、谷歌到年中的小米、新浪、360，甚至还有许许多多我们所不知道的企业，浩浩荡荡的全来抢食智能家居这块“唐僧肉”，一次次的在智能家居行业掀起千层巨浪。互联网企业进军智能家居，对于传统的智能家居企业来说，是一件好事，但同时也带来了一定的挑战。众多企业都来分智能家居这杯羹，如何能抢得更多的市场份额也将成为各厂商面临的难题。

移动互联网

移动互联网是互联网与移动通信结合的产业，是互联网技术与移动网技术发展的必然趋势，也是互联网的重要应用与移动网重要应用的自然延伸。由于移动终端数远多于上网计算机数，互联网已经发展到移动互联网时代。借着移动互联网的快速发展，作为物联网行业中的中坚产业，智能家居也在向着更加智能，范围更加广泛的趋势前进。因此，智能家居与移动互联网联姻就成了必然的趋势。那么，移动互联网到底意味着什么?移动互联网意味着产品微型化，应用傻瓜化,时间碎片化!在移动互联网时代，真正能够给行业带来发展的一定是精准的需求分析，一定是创新的产品设计，一定是合理的市场营销!只有这样，才能走出一条全新的家居智能化之路!智能家居接入互联网，通过云中心积累大数据和各种服务，才有可能针对各种输入积累相关反应机制，当数据足够大的时候就能形成智能中心，也只有通过连接智能中心，才有可能真正形成会学习、适应多种复杂情况的智能家居系统。因此，移动互联网将会成为智能家居行业接下来继续关注的一个方向。

无线智能家居技术三大创新发展情况

眼下，智能家居可是个新鲜货，神奇玩意，一部智能手持或IPAD轻轻拨弄一下，就能在千里之外远程遥控家居设备。毫不夸张地说，这可是实现了咱祖祖辈辈的梦想。都说智能家居技术先进，功能强大，具体怎么个好法。下面就从，一站式控制管理，自行在家任意安装，添加设备方便，即插即用等方面，简要讲述。

一站式体验：真舒服

目前，智能家居在国内尚处于起步阶段，市场上各类产品名目繁多，鱼龙混杂。尽管大家都打着智能旗号或模糊概念的，但很多产品仍然局限于某一方面的应用，如智能窗帘、灯光控制或者，难以提供一个一体化的智能家居体验，用户的选择并不多。

不过，值得注意的是，随着智能家居市场开始风生水起，新一代的无线智能家居崭露头角，显示出旺盛的生命力。无线智能家居的一个重要特点在于，其控制终端完全采用无线连接，不需要经过转换，可以实现从最简单的一个控制器控制一个灯的开关，到复杂的全家灯光、窗帘、空调、门禁、电器设备的智能控制。这与传统有线智能家居一个开关只能控制一个灯具差别明显。

举例来说，物联传感推出的无线智能家居用户，只要拿着手机、IPAD等手持设备就能管理家庭设备，可现场进行一键式的场景操作，使多个设备形成联动效应，如“回家”状态，车库门徐徐开启，室内安防系统解除，走廊灯打开。另一方面，由于实现了双向通讯，屋内的各种设备相互间可以通讯联络，不要用户指挥，也能根据不同的状态自行运行，让用户最大限度地享受到高效便利、快捷舒适的体验。

单火智能开关安装显神奇

有人说，好的家居产品，三分质量，七分安装。对一个技术先进的智能家居显得至关重要，有线智能家居尤为如此，需要专业人员安装，凿墙布线，工期较长，耗费较多，系统固定，移动性能差，不利于升级换代，这些特点在相当范围内制约了产品的推广应用。

无线智能家居的优越性则展露得非常明显。能够避免墙体开槽、穿壁埋线是一大特点，节能环保，移动性大大增强，可以任意组合安装。任何一个普通消费者都能够非常简单快捷地自行安装部署甚至扩展应用，而不需要专业的安装人员上门安装。

安装无线智能家居只要对着厂家的说明书就可自行操作，不过最大的不同之处在于，家中的普通86开关、插座必须清一色地换成ZigBee单火智能开关，然后再在需要的位置安装智能控制器、电动窗帘、红外传感器、烟雾探测器等等。这样安装的好处尤为明显，可以满足不需重新家装或二次家装时的老式公寓的居民需要，也能过上智能生活。

即插即用，随时升级

未来智能家居市场关于有线还是无线之争，已有定论，鉴于安装简易、组网方便、调试方便是未来的发展方向，就决定了无线智能家居将引领市场的发展趋势。

目前是市场上，主流的无线技术主要有蓝牙、WIFI和ZigBee三种，前两者成本高昂，传输距离短，一直遭人诟病，尤为让人无法忍受的是，前两者自动组网能力较差，设备的扩展性弱，每个端口最多对接10个端口，对于家中有若干个家居设备来说，显然不能满足需求。相对而言，ZigBee则可以无限制地扩充组网，并能所接端口成千上个，不计其数。

从产品角度来说，今后的智能家居朝着实用化、智能化、模块化的潮流发展，将成为不可逆转的趋势。所谓的模块化，就是智能家居厂家开发的产品做成模块化的标准，客户可以根据用户的需求，进行任意搭配，即插即用，可以节约不必要的端口模块的浪费。家居智能产品经过即插即用的技术改造，为终端客户的直接应用提供方便，批量生产又进一步降低成本，将为智能家居DIY时代提前到来做好准备。

第五篇：无线物联网技术与智能制造

无线物联网技术与智能制造

尹振方

（江苏大学机械工程学院仪器科学与工程系，江苏，镇江，212013）摘要：目前传统制造业正面临着劳动力成本过高，生产效率偏低，原材料利用率较低，能耗过高，服务水平相对落后等严峻挑战，严重影响到制造企业的市场竞争力和影响力。本篇报告主要简介了物联网技术在传统制造业中的使用情况和发展前景，详细介绍了与物联网相结合的智能生产线在生产要素使用方面的优势及使用情况。对未来智能制造，智能生产线的大规模投入做了预测。关键词：制造业，物联网，生产要素，智能生产线。

英文题名

Abstract: At present, the traditional manufacturing industry is facing high labor costs, low production efficiency, raw material utilization rate is low, energy consumption is too high, the service level is relatively backward and other challenges, seriously affect the market competitiveness of manufacturing enterprises and influence.This paper mainly introduces the use and development of networking technology in the traditional manufacturing industry, and introduces the IOT combining intelligent production line in the use of the advantages and use of the factors of production.The future of intelligent manufacturing, large-scale investment in intelligent production line has been predicted.Keywords: Manufacturing, Internet of things, production factors, intelligent production lines.1引言

目前传统制造业正面临着劳动力成本过高，生产效率偏低，原材料利用率较低，能耗过高，服务水平相对落后等严峻挑战，严重影响到制造企业的市场竞争力和影响力。随着工业4.0的到来，智能工厂，智能制造等新概念的引入为传统制造业的发展注入了新的活力。以往生产之中，生产线的原料浪费，生产线的自我检查必须要有人为完成，如今随着物联网技术的发展，以及配套硬件设备的研发，无人生产的出现不在是局限于科幻小说之中的幻想。2技术发展现状及趋势

智能制造源于人工智能的研究。人工智能就是用人工方法在计算机上实现的智能。随着产品性能的完善化及其结构的复杂化、精细化，以及功能的多样化，促使产品所包含的设计信息和工艺信息量猛增，随之生产线和生产设备内部的信息流量增加，制造过程和管理工作的信息量也必然剧增，因而促使制造技术发展的热点与前沿，转向了提高制造系统对于爆炸性增长的制造信息处理的能力、效率及规模上。先进的制造设备离开了信息的输入就无法运转，柔性制造系统（FMS）一旦被切断信息来源就会立刻停止工作。专家认为，制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求制造系统不但要具备柔性，而且还要表现出智能，否则是难以处理如此大量而复杂的信息工作量的。其次，瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境，也要求制造系统表现出更高的灵活、敏捷

和智能。因此，智能制造越来越受到高度的重视。纵览全球，虽然总体而言智能制造尚处于概念和实验阶段，但各国政府均将此列入国家发展计划，大力推动实施。1992年美国执行新技术政策，大力支持被总统称之的关键重大技术（Critical Techniloty），包括信息技术和新的制造工艺，智能制造技术自在其中，美国政府希望借助此举改造传统工业并启动新产业。

无线物联网属于物联网的其中一种，从大方向来说，物联网可以分为有线和无线两种，有线主要以总线为主，无线目前有zigbee、zwave、wifi、射频、蓝牙等几种。有线技术最大的特点是信号稳定，出现网络故障几率最低。缺点是需要布线，安装需要编程，如果出现一处问题可能会引起一连串的反应。主要应用工业比较合适，无线的特点是安装简单，操作简单，易学易用，一般普通人都能很容易学会并使用。一般用于比较常用的一些设备，比如最近炒得很火的智能家居，就属于无线物联网的其中一种。

与此同时为了规范物联网之中的无线设备的生产与研发，促进智能制造的健康发展需要对物联网之中的无线技术进行研究。

物联网是社会需求和技术两方面发展的结果，社会需求促使人们去努力发展技术，而技术的成熟使物联网逐步成为现实。物联网将建立更广泛的连接，更到位的感知和更深入的智能。有鉴于此，在物联网关键技术中，无线传感网技术无疑占有非常重要的地位，它可以实现广泛的连接和传感，为智能化奠定坚实的基础。无线传感网的主要内容是传感和无线传输，在无线传感网中，由于需要在很小的范围内布置大量的无线节点，近距离无线通信技术在其中占有非常重要的地位。

3核心或者关键技术介绍 1）无线传感器技术

无线传感器的组成模块封装在一个外壳内，在工作时它将由电池或振动发电机提供电源，构成无线传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点，通过自组织的方式构成网络。

传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。2）无线传感网络

传感器网络实现了数据的采集、处理和传输三种功能。它与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者。

无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。潜在的应用领域可以归纳为: 军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。

3）低功耗传感网络

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

长期以来，低价位、低速率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙的出现，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已，但是蓝牙的售价一直居高不下，严重影响了这些厂商的使用意愿。如今，这些业者都参加了IEEE802.15.4小组，负责制定ZigBee的物理层和媒体介质访问层。IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的无线技术，用于个人区域网和对等网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。4数据分析

互联网是先有计算机终端系统，然后再互联成为网络，终端系统可以脱离网络独立存在。在互联网中，网络设备用网络中惟一的IP地址标识，资源定位和信息传输依赖于终端、路由器、服务器等网络设备的IP地址。如果想访问互联网中的资源，首先要知道存放资源的服务器IP地址。可以说现有的互联网是一个以地址为中心的网络。

传感器网络是任务型的网络，脱离传感器网络谈论传感器节点没有任何意义。传感器网络中的节点采用节点编号标识，节点编号是否需要全网惟一取决于网络通信协议的设计。由于传感器节点随机部署，构成的传感器网络与节点编号之间的关系是完全动态的，表现为节点编号与节点位置没有必然联系。用户使用传感器网络查询事件时，直接将所关心的事件通告给网络，而不是通告给某个确定编号的节点。网络在获得指定事件的信息后汇报给用户。这种以数据本身作为查询或传输线索的思想更接近于自然语言交流的习惯。所以通常说传感器网络是一个以数据为中心的网络。5 工业电磁干扰

电磁干扰起因复杂，类型多变，可能起源于系统内部，也可能来自系统外部。本文就工控系统中普遍存在的各种电磁干扰的类型、起因、后果进行初步分析。

另外，由于在工控系统中PLC已经得到了越来越广泛的应用，而PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业安全生产和经济运行，其抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。4典型案例分析

1.基于无线物联网的智能原材料监控系统案例简介

2013年 中航力源在苏州投建了中国第一条智能生产线。这条生产线将信息化技术和总体控制系统融合到液压泵核心零部件的制造过程，完成机器代人工程，具备数字化建模、智能运行管控、设备自主智能管理、资源可视化监测、实时联网数据采集共享分析、精益化生产等智能制造特征，初步实现该零件制造生产自动化、数字化、智能化。同时，mes系统的运用使得生产线的管理实现自动化，智能化。

以前的生产线，设备利用率只有40%至60%，而这条智能制造生产线可达到85%以上；以前这样一条生产线，需要30名工人，而现在只需要5名核心人才在后台进行操作控制。

在这条生产线上，一种产品完成生产之后，系统会自动根据生产计划进行设备调整，可以快速切换到第二种产品的生产。以前，公司所有产品的制造过程都是靠人工来完成，设备利用率低、生产效率低、产能不稳定。

而在这条智能制造生产线上，设备利用率是一个“定值”，设置多少就是多少，可实现设备资源的最优配置。2 智能原材料监控系统案例分析

通过无线物联网的建立，传感器网络的建立，这条生产线上的所有生产要素信息都被物联网系统所囊括，当生产线上的物料发生缺失，通过传感器的网络即时将信息传达到中央控制室，通过即时的计算机数据分析处理，将工业生产线上的即时数据进行整理，并对于应即时处理的部分作出即时处理。

生产线中每隔20米左右便设有WiFi盒子，以保证数据网络的通畅高效。这个系统使用的是mes无线传感网络控制系统，是当下较为先进的控制网络，使得整体系统更加稳定，对外通讯接口较多，可以讲更多的生产要素数据及时加入到数据网络之中进行整体的分析。

而工人在生产之中作为一个对整体系统进行微调的角色，通过对参数的改变，达到改变生产结果的目的。5应用前景

1）无线传感器应用前景

正是由于低功耗无线传感节点在如此广范围内的应用，使得它受到了来自军事、工业和商业以及学术专家的极大关注。其发展方向必然是无线通信的网络化，6

即通过自组网的方式形成动态、自适应的无线传感网络。而无线传感网络(WSN)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分功能来实现降低功耗的目的。

除开以上所讲两种发展趋势之外，无线传感模块的应用和发展还具有极大的发展空间和良好的发展方向。当前对无线传感模块的应用都是静止性的，就目前存在的无线传感网络（WSN），构成网络的各个节点都是被固定的安放在一个地方，要实现对整个环境的检测，就需要向环境中投放大量的无线传感节点。这样一来成本就会非常的高。若实现无线传感模块对信息的移动式采集，则在同一个环境内投放更少的节点，就能实现对环境的全面检测。

正是由于当前能耗对无线传感模块的影响，低功耗研究才上升为一个热点领域，不论是使用电源或者电池供电，在实现低功耗后，无线传感模块的发展趋势必然是自生能源式的。利用太阳能、振动能量、地热、风能等实现无线传感模块的电能供应对于全面提高无线传感模块的能力将会起到巨大的作用。2）无线物联网技术应用前景

WSN 网络是面向应用的，贴近客观物理世界的网络系统，其产生 和发展一直都与应用相联系。多年来经过不同领域研究人员的演绎，WSN技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。2005年，美国军方成功测试了由美国Crossbow产品组建的枪声定位系统，为救护、反恐提供有力手段。美国科学应用国际公司采用无线传感器网络，构筑了一个电子周边防御系统，为美国军方提供军事防御和情报信息。中国中科院微系统所主导的团队积极开展基于WSN的电子围栏技术的边境防御系统的研发和试点，已取得了阶段性的成果。

在民用安全监控方面，英国的一家博物馆利用无线传感器网络设计了一个报警系统，他们将节点放在珍贵文物或艺术品的底部或背面，通过侦测灯光的亮度改变和振动情况，来判断展览品的安全状态。中科院计算所在故宫博物院实施的文物安全监控系统也是WSN技术在民用安防领域中的典型应用。

在医疗监控方面，美国英特尔公司目前正在研制家庭护理的无线传感器网络系统，作为美国“应对老龄化社会技术项目”的一项重要内容。另外，在对特殊 7

医 院(精神残障类)中病人的位置监控方面，WSN也有巨大应用潜力。

在智能交通方面，美国交通部提出了“国家智能交通系统项目规划”，预计到2025年全面投入使用。该系统综合运用大量传感器网络，配合GPS系统、区域网络系统等资源，实现对交通车辆的优化调度，并为个体交通推荐实时的、最佳的行车路线服务。WSN网络自由部署、自组织工作模式使其在自然科学探索方面有巨大的应用潜力。2005年，澳洲的科学家利用WSN技术来探测北澳大利亚蟾蜍的分布情况。佛罗里达宇航中心计划借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索。智能家居领域是WSN技术能够大展拳脚的地方。浙江大学计算机系的研究人员开发了一种基于WSN网络的无线水表系统，能够实现水表的自动抄录。复旦大学、电子科技大学等单位研制了基于WSN网络的智能楼宇系统，其典型结构包括了照明控制、警报门禁，以及家电控制的PC系统。各部件自治组网，最终由PC机将信息发布在互联网上。人们可以通过互联网终端对家庭状况实施监测。

WSN在应用领域的发展可谓方兴未艾，要想进一步推进该技术的发展，让其更好为社会和人们的生活服务，不仅需要研究人员开展广泛的应用系统研究，更需要国家、地区，以及优质企业在各个层面上的大力推动和支持。3）无限物联网应用于工业生产

随着无线传感器发展，及其配套网络的日益完善，智能网络可以从工业生产到民用生活全面展开。智能生产，智能工厂的技术可以应用于智能家居，智能家居，智能交通之中。

同时虚拟现实技术的发展，如果将虚拟现实和无线传感器网络相结合，计算机小型化，可穿戴终端的日趋发展。不难想象未来的工厂之中，在生产线上，生产要素被即时监控，通过无线物联网传送到中央处理器进行数据分析。再将数据和处理结果传递到个人终端上，工人通过虚拟现实技术可以身临其境的观看生产现场，并结合数据分析作出即时的判断处理。6 结束语

要让未来的无线物联网做到畅通无阻，首先要能让移动终端能力方便快捷的接入和高速的带宽，这些是无线移动通信网重点发展的方向。其次有无处不在的网络节点，放置我们需要的区域，如超市。医院，仓库等。通过这些节点我们能 8

实时的对目标物体进行监控处理。最后是无处不在的互联网，这也是物联网的核，任何物体是靠互联网连在一起的，通过互联网的连接到才能实现远端监控和处理，才能让物体更智能。

无线传感器技术的发展使得原始的工业生产发生巨大的变化，工业生产中的物料，器件的监控从人转移到人机互动之中。无线传感器网络和智能 参考文献

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