物联网（Internet of Things，简称IOT）就是通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的广泛连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理的载体。

1.特征

物联网的基本特征从通信对象和过程来看，物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理  。

整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。

可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合，将物体的信息实时、准确地传送，以便信息交流、分享。

智能处理—使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现监测与控制的智能化。根据物联网的以上特征，结合信息科学的观点，围绕信息的流动过程，可以归纳出物联网处理信息的功能:主要是(1)获取信息的功能；(2)传送信息的功能；(3)处理信息的功能；(4)施效信息的功能；这四个方面。

2.关键技术

u 射频识别技术

一种简单的无线系统，由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有扩展词条唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，它通过天线将射频信息传递给阅读器，阅读器就是读取信息的设备。赋予了物联网可跟踪性的特性。

u 传感器技术

在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。

u 无线网络技术

物联网中物品要与人无障碍地交流，必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括近距离的蓝牙技术、红外技术和Zigbee技术。

u 人工智能技术

人工智能是研究是计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考和规划等）的技术。在物联网中人工智能技术主要将物品“讲话”的内容进行分析，从而实现计算机自动处理。

u 云计算技术

通过网络把多个计算实体整合成一个具有计算能力的系统。物联网感知层获取大量数据信息，在经过网络层传输以后，利用高性能的云计算对其进行处理，赋予这些数据智能，才能最终转换成对终端用户有用的信息。

3.居家应用

智能家居的发展分为三个阶段：

第一阶段：家庭家居电子化；单个电器的使用，电器之间没有关联；

第二阶段：住宅家居自动化；面向单一功能，部分电器之间有了简单的网络，例如自动抄表功能。

第三阶段：家居智能化；面向系统设计，系统的通过家庭分布总线把住宅内各种信息通信设备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行集中的监控、管理，为居家生活提供各种优质服务。

目前我们已经处于第三阶段，智能家居就是物联网在家庭中的基础应用，随着宽带业务的普及，智能家居产品涉及到生活的方方面面，智能家居控制器可以实现住户更便捷、更高效的享受家居系统的同时，还能实现节约日常活动不必要能源消耗的目的。

例如以下几个家居场景：1、家中无人，可利用手机等产品客户端远程操作智能空调，调节室温，甚者还可以学习用户的使用习惯，从而实现全自动的温控操作，使用户在夏季回家就能享受凉爽；2、通过客户端实现智能灯泡的开关、调节灯泡的亮度和颜色，借助传感器还能进行人体检测，实现自动开关；3、 插座内置Wifi，可实现遥控插座定时通断电流，甚者可以监测设备用电情况，生成用电图表让你对用电情况一目了然，安排资源使用及开支预算； 5、安全监控设备，例如：智能摄像头、窗户传感器、智能门铃、烟雾探测器、智能报警器等都是家庭不可少的安全监控设备，你及时出门在外，以在任意时间、地方查看家中任何一角的实时状况，任何安全隐患。

家居智能化管理可以使以上这些场景相互之间联动起来：空调可以远程启动，也能利用智能插座切断电源；在门窗没关闭的情况下，空调开启操作时，会给于额外的提示；灯泡的亮度也可以根据光照传感器进行自动调节等等。

u 家居智能化管理

要实现家居智能化管理首先必须要实现数据的多样性及实时性采集，并且实现各个智能子系统之间多协议、多网络的互联互通模式，实现分散设备（如：水、电、气、暖、冷等计量设备）的数据采集及集中管控；并对末端设备实现数据采集，将分散信息整合传输。并能检测设备运行状况，和设备能耗实时在线计量，提供可视化的能耗统计与分析。精准掌握能源消耗实施控制，构建一套满足用户使用习惯的模型；并且基于大数据，对未来的能耗进行分析预测，进而提供节能监管决策的数据支持，才能达到合理能源能源消费、降低能源浪费、优化节能改造的目的。

在家居智能化管理中还有一些技术能够优化能源消耗，例如：在制冷季，利用热泵系统将用户末端的热量通过冷却工艺和室外空气中的冷量系统进行交换，实现室内制冷的效果；而在采暖季，利用热泵系统将来自空气源的热能通过热泵系统将输送至用户侧供暖使用。

5.总结

基于物联网的智能家居系统是一个复杂的综合性工程，需要从诸多的环节如：网络、环保、生态等问题考虑。智能家居的设计必须有前瞻性，紧密关注技术发展方向，以确保产品有更好的扩展性和生命周期，未来我们的生活条件会越来越好，生活质量会逐步提高，智能家居也会进入到我们生活的方方面面。

【参考文献】

[1]韩慎.基于物联网技术的智能家居系统[J].数字通信世界,2021(05):139-140.

[2]王斌,付晓豹,张思卿,张宁博.基于物联网的家居控制系统设计[J].物联网技术,2020,10(02):83-85.

作者简介：马世民(1966.10-)男，汉族，陕西西安人，研究生，高级工程师。研究方向：测量测控、物联网、智能家居等方面的工作及研究。