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1、 物联网环境下体感交互技术的智能家居系统研究 林喜辉张志杰摘要：随着现代化信息社会的不断发展，“智能化”生活已经成为当前人们的追求的一种生活方式，各种类型的智能化系统也在日常生活中广泛出现。在近几年较为流行的就有“智能住宅”这一概念，本文就将对其中的核心智能家居进行探讨，对物联网下的体感交互技术在智能家居中的运用进行研究，通过对相关技术和运用案例的介绍，希望能够增强对于智能家居体感交互的认识。关键词：物联网；智能家居；体感交互：TP391 ：A ：1009-3044（2018）27-0178-02Research on Smart Home System Based on Somatosens
2、ory Interaction Technology in Internet of ThingsLIN Xi-hui，ZHANG Zhi-jie（Beihai Vocational College， Beihai 536000，CHina）Abstract： With the continuous development of modern information society， intelligent life has become a way of life that people are pursuing， and various types of intelligent system
3、s are also widely used in daily life. In recent years， there is a more popular concept of intelligent house. This paper will discuss the core of intelligent home， research on the application of somatosensory interaction technology under the Internet of things in the intelligent home. Through the int
4、roduction of related technology and application cases， it is hoped to enhance the body sense of intelligent home. Mutual understanding.Key words： Internet of things； smart home； somatosensory interaction1 物联网下的智能家居介绍1.1 智能家居智能家居是利用智能化的设备，为用户营造一个充满智能、时尚、简约以及灵活的数字化家居空间，为用户带来全新的感受，提高用户的使用满足感。公众最早对于智能家居
5、的了解可能源于微软创始人比尔盖茨耗费巨资建立的智能化住宅，随着科学技术手段的不断进步，智能化家居也逐渐地平民化和经济化，逐渐地走向大众。智能家居系统拥有以下的功能：1） 具有远程监视功能。智能家居的远程监视功能，可以保障用户随时随地的获取家中相关物品的安全情况，包括监控房间周围的实施情况，做好有效的保护。2） 智能家居具有红外无线遥控技术、GPRS技术等，让用户在使用过程中更加的方便，更加人性化，智能家居具有自动感应器、紧急按钮以及窗磁等设备，能够最大程度上保障用户的家居安全。1.2 物联网物联网是“信息化”时代发展的重要标志之一，是新一代信息技术的代表，是实现物物相连的有效方式，具有良好的智
6、能识别技术与信息感知能力和普适的计算机通信感知技术。物联网具有两个要点：一是物联网是以互联网为基础的，并且是对互联网的延伸和扩展的网络，但是其的元素，包括所有的设备以及资源等都是具备个性化和私有化的特征的；二是物联网为任何物品之间的连通提供了条件，便于物体之间实现信息的有效交换。物联网技术是在计算机技术、通信技术以及互联网技术不断发展完善与融合的前提下形成的一种技术，已经成了21世纪的一大支柱产业，被广泛地运用到各行各业中，包括智能家居、远程智能抄表以及ETC收费等。在其中，智能家居是现代化物联网技术的重要体现，具有广阔的市场需求和较好的市场前景，受到了各方面的关注。1.3 物联网与智能家居智
7、能家居的发展不断地朝着模块化、规模化以及集成化进行发展，逐渐地形成了一条完善的产业链，对于拉动市场经济，促进企业不断地调整自身的经营策略，改进相关产品的生产技术，促进社会的有序发展具有重要的意义，其的智能化也对推动现代化社会的可持续化发展具有重要意义。家庭自动化是智能家居的一个核心，通过将体感交互技术引入到智能家居中，可以有效地提高家居的智能化，促进用户使用满足感的不斷提升。相对于产品网络来说，家庭设备涵盖的内容较广，包括照明系统和各家电设备等，而随着相关技术的不断发展完善，还会出现各类家庭网络产品，包括网络空调、网络洗衣机和网络热水器等，在体感交互技术的发展当下具有重要的现实意义。例如，可以
8、通过体感交互技术对各类家电设备进行远程的遥控处理：在日常的生活中，灯光的亮度给人的感受与太阳光的强度有关，通过体感交互系统，实现灯光的自动亮度调节，给人最佳的视觉感受，也可以有效地实现资源利用的最优化。此外，智能家居的体感交互技术还可以有效地对家中的老人和小孩进行监护。现代化人们的工作压力大，往往无法全身心的兼顾工作与家庭两方面，通过物联网下智能家居的体感交互技术，实现房间内家居的自动感应，可以进行家中具体情况的实时监控，对老年人和儿童出现的危险情况及时地进行了解，对相关的危险实现自动的报警处理，让人们更加专注地投入到工作中去。2 物联网下的体感交互技术体感交互技术是在鼠标和多点触摸之后的“第
9、三次人际交互革命的原点”，彰显了“以人为本”的生活理念。体感交互技术作为一种人际互动体感控制技术，能够将运动与娱乐融入日常的生活中去，操作者通过操作相关具有体感交互技术的设备，可以实现自身用肢体去控制系统，满足相关操作需求。2.1 Kinect体感交互技术介绍Kinect技术是一种用于体感设备设计的三维体感摄像传感器，在语音识别、手势输入和触觉反馈等方面都具有很好的优势。Kinect具有麦克风，可以实现语音输入和语音识别的管理；具有图像色彩抓拍技术，可以实现彩色图片信息和深度图像信息的获取，还可以进行人体的骨骼节点的识别与实时追踪。Kinec的结构图如图一所示，从左到右依次为红外发射器，可以获
10、取彩色信息的RGB摄像头以及红外线CMOS摄像头；底部具可以左右旋转270度的底座马达，具有良好的灵活性。Kinect的三维传感器可以实现检测区域内的激光散斑图像的感应，便于实施信息的收集。要注意图中的麦克风是一个多元的麦克风组，具有语音识别API的功能和降低噪音和回波影响的作用，便于及时的根据用户的语音进行相关的操作。2.2 Kinect 接入方式介绍智能家居系统重要由三个模块所组成，一是RS485模块，将电动幕、窗帘以及窗户等通过RS485总线传输到电脑，二是Zigbee 模块，包括温度传感器、光照传感器以及湿度传感器；三是WIFI模块，将空调、电视以及电脑通过WIFI网络与系统进行连接，
11、将相关信息发送到电脑中去。Kinect主要是进行人体数据的采集，包括语音的感应、手势的感应等，是实现人机交互的主要途径，可以促进智能家居更加便捷。网关是智能家居的重要组成部分，是连接各个模块的重要纽带，借助于以上的四个模块，可以选区中可靠性高、传输速率高以及耗费较小的方案。同时，基于WEB网关服务器的特点，在通过WEB服务器进行数据库的访问时，可以及时地对家庭中的设备信息进行了解，对家中设备进行实时的监控。并且相关服务器还可以及时地对页面上的用户信息进行反馈和汇总，经过后台处理器的分析，对相关的信息进行筛选处理通过RS485模块、Zigbee模块、WIFI通信模块等将定义好的语音指令和手势等通
12、过这些模块传输给电脑，其过程如图2所示：2.3 体感交互技术下的动作定义智能家居而言，其的控制还主要是以图形界面控制为主，对人为控制较为依赖，经常会出现人机交互性严重不足的现象，不利于提升用户的满足感。在Kinect的接入方式确定好之后，就要家居的手势识别和语音识别指令进行具体的定义，以实现更好的理解与运用。当前在具体的运用当中，动作模型的定义已经不断完善，被广泛地运用在手机等移动设备当中，可以在相关的家居的控制中进行如下的设置：在进行相关的设置时，还需要考虑到设备自身的使用效率问题，要设定间隔休息时间，对在一定时间内没有进行相关操作的设备进行静止处理，保证设备的使用的最优化。2.4 体感交互
13、技术下智能家居系统的设计智能家居系统要采取多种组网方式，考虑到不同类型的家具设备的特点，选择最具针对性的通信方式，包括温度传感器的使用、适度传感器以及光照传感器等，这类可以采用ZIGBEE方式；对于灯光控制、窗帘控制等可以采用RS485进行控制；对于空调以及电视控制器等这类具有红外编码的遥控设备就可以借助于WIFI与物联网进行相连，实现最优化的控制。除此之外，还需要选择合适的数据库进行有效的对接，以更好地实现数据的交互和存储。用户可以通过WEB进行数据的浏览与访问，以此来获得实时的家居信息并对相关的设备进行远程的操作处理。要利用网关对各类型的家居数据进行汇总和分析，以更好地为体感交互技术的开展
14、提供支持。3 结束语本文通过对智能家居在物联网下的体感交互进行探讨，从Kinect的相关操作流程进行介绍，对智能家居的体感交互以及系统的发展设计进行了介绍。我国在智能家居网络系统建设这方面已经经历了大约10年的发展历史，已经取得了不错的成绩，但是仍旧出现发展缓慢和相关体制机制不完善等。要加大相关的研发力度，促进我国智能家居系统的不断完善和发展，推动我国智慧社区的不断进步和發展。智能家居的发展要切实做到以人为本，提升人们生活居住的幸福感。要不断地提升相关产品的内涵价值，促进智能家居朝着更加智能化和信息化发展，推动我国相关产业的进步，真正地体现科技的价值。参考文献：1 罗元，谢彧.基于Kinect传感器的智能轮椅手势控制系统的设计与实现J.机器人，2012（1）.2 张浩，刘世栋，李炳林.基于多种通信方式的智能家居系统A. 2012电力行业信息化年会论文集C.2012.3 邵鹏飞，王喆，张宝儒.面向移动互联网的智能家居系统研究J.计算机测量与控制，2012，20（2）：474-476，479.通联编辑： -全文完-
