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1、物联网与智能家居综合解析我们的生活会随着科技的日新月异而不断变化，特别是在网络与智能技术高速发展的驱动下，物联网与智能家居无疑成为了热点，带动了住宅电子集成行业的快速增长。其中，物联网技术是智能家居重要的核心技术支撑，智能家居则是物联网技术在家庭中的最好体现方式。通过利用传感、网络与通信等多种最新的技术，物联网技术实现了物与物、物与人之间的智能化连接与沟通。而智能家居则是一种紧紧依靠着物联网技术的全宅电子集成系统解决方案，集成了网络、通信、中控、安防、影音、灯光、家电以及能源管理等多种电子技术与产品，代表着未来家电发展的重要方向。其中影音娱乐也是智能家居的重要组成部分。本期，我们将会围绕物联网
2、与智能家居两大概念进行综合性解析，通过分析物联网的诞生、物联网在国内外的最新发展状况、物联网的基本功能、物联网与云计算之间的联系、智能家居的基本结构、智能家居各个部分的主要功能、以及构建一个优秀的智能家居系统需要注意的地方等众多方面来帮助大家更好地了解与认识物联网与智能家居，同时也希望能够带动住宅电子集成与家庭影音娱乐整体解决方案的行业发展。Pachube是一个专门为物联网而设的全球的实时网络服务，可以在世界范围内连接与共享来自物体、设备、建筑和环境感应装置的实时数据，并创建标签。Pachube主要的目标是支持多个环境之间的远程互动，包括虚拟互动和实体互动。Pachube可以储存数据，可以把数
3、据远距离传递到其他环境、设备与应用对象。简单的来说，Pachube就是一个广义上的覆盖物体与环境的实时网络中枢，能够帮助你建造“事物的互联网”。物联网(The Internet of Things)是一个全新的产业领域，它是一种通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。早在1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上，首先提出了物联网(Internet of Thin
4、gs)这个概念。当时物联网的概念就是结合物品编码、基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。图A:与物联网有关的关键字什么是物联网？物联网（Internet of Things）理念指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具有“内在智能”的
5、设备如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，以及具有“外在使能”（Enabled）的物品如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”、通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通（M2M）、应用大集成（Grand Integration）。物联网可以基于云计算的SaaS等营运模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet/VPN）或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控（隐私保护）乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、进程控制、远
6、程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（Dashboard）等管理和服务功能，实现对“万物”（Things）的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化服务。试想一下，当你走进超市挑选了一盒包装好的牛奶，刚要放进购物车，突然想看看这盒牛奶产自哪里。于是你掏出手机，对着包装上的芯片标签拍照，两秒钟后，一系列数据显示在手机屏幕上：包括牛奶的加工厂、是从哪一只牛生产出来的、这头牛是什么品种、年龄、吃的饲料是什么、注射过哪些疫苗，甚至还有这头牛在饲养厂的视频等等。其实，这些都只是物联网时代中最基本的功能和技术组成。奥巴马政府与“物联网”时代笔者第一次接触“物联网”其实并非来自某些教科书和
7、杂志，而是观看美国总统竞选所了解到的。美国现任总统奥巴马在参加2008年11月4日举行的总统选举中击败共和党对手约翰麦凯恩，当选第56届美国总统,任期到2012年11月。在竞选初期，他就率先提出了振兴美国经济的治国方针，其中就有一条大力发展物联网的方案。而在就任美国总统后，他提出了接近5000亿美元的就业刺激和物联网计划， 2009年1月28日奥巴马会见了美国工商业领袖，作为IBM的两名代表之一的IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,并且介绍了其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无
8、疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”而“智慧的地球”这一概念，其战略核心就是“物联网”。 念一经提出,立即受到美国各界的高度关注,甚至有专业分析师认为,IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界各国引起轰动。该战略预言,“智慧的地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位；其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力；第三,能够提高
9、对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护；第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。这一连串的利好，都让奥巴马政府看到了振兴美国经济的前景，于是美国在接下来的数年时间的物联网构建上投入了许多资源，同时也处于了物联网技术领先的行列。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确,人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志,1980年前后以个人计算机的普及为标志,而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命在一定程度上
10、是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗资20004000亿美元,建设美国国家信息基础结构,这一计划最终创造了巨大的经济和社会效益。而今天,“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。物联网的发展离不开政府的主导我们总是在说物联网，但是我们身边的物联网硬件和软件成熟吗？可以非常坦白地说，我们还是处在物联网的发展初级阶段。物联网作为战略性新型产业，其发展总是伴随着技术的不断创新和演进，是
11、一个从科学知识的产生到应用，直至产业化的动态化演进过程，甚至我们还需要政府的立法和引导。在物联网概念深入社会的发展初期，主要依靠公共管理创新模式。这种模式要求政府统筹指导和规划成为主流，政产学研融合。即政府、企业和高校科研部门之间以合资、技术联盟、研发联合体等创新的组织形式主导产业技术的进步，通过技术联盟实现产学研之间的联合创新，有效整合资源，加快促进企业技术进步和创新能力的提高。这个阶段，产业主要集中在公共管理和服务市场的政府管理、城市管理、公共服务等重点领域，结合智能安防、智能医疗、绿色环保、节能降耗、公众服务等具有迫切需求的应用场景，形成一系列的解决方案。在公共管理和服务市场应用示范形成
12、一定效应之后，随着物联网技术的初步成熟，企业应用、行业应用将成为物联网产业发展的重点。各类应用解决方案逐渐稳定成熟，产业链分工协作更明确，产业聚集、行业标准初步形成。随着产业规模的逐渐放大，传感感知等关键环节的技术创新进一步活跃，物联网各环节的标准化体系逐步形成。在未来5到10年内，基于面向物联网应用的材料、元器件、软件系统、应用平台、网络运营、应用服务等各方面的创新将更为活跃，产业链将会变得逐渐成熟。行业标准迅速推广并获得广泛认同。各类提供物联网服务的新兴公司将成为产业发展的亮点，面向个人家庭市场的物联网应用得到快速发展，新型的商业模式将在此期间形成。在物联网应用、技术、标准逐步成熟、网络逐
13、渐完善、商业模式创新空前活跃的前提下，物联网产业进入高速发展的产业成长期。在物联网的概念中，我们能够找到许多和自己的生活息息相关的例子，例如：现有的城市交通管理基本是自发进行的,每个驾驶者根据自己的判断选择行车路线,交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率的运用,由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。而智能的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来,并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线；再比如,现有的电力输送网络缺少动态调度，从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计,使用传统电网,大量上网电力被消耗在输送途中。而智
14、慧电网通过先进信息系统与电网的整合,把过去静态的、低效的电力输送网络转变为动态可调整的智能网络,对能源系统进行实时监测,根据不同时段的用电需求,将电力按最优方案予以分配。国内的物联网发展概况物联网“十二五”发展规划出炉未来的“物联网”市场规模将高达上万亿，而在这场高科技技术革命面前，中国与西方发达国家几乎处在同一起跑线上。首先，我国有雄厚的制造业基础，冰箱、电视、洗衣机、空调等家电和一些机械设备都已经通过安装CPU实现了自动化，这就为下一步增加通信功能提供了可靠的平台。此外，在“物联网”领域，世界范围内尚没有一个统一的标准，而我国已经开始相关标准的制定工作，起步冲在前列。2009年9月11日，
15、经国家标准化管理委员会批准，全国信息技术标准化技术委员会组建了“物联网”标准工作组。该工作组聚集了中国科学院、中国移动等国内“物联网”主要的技术研究和应用单位。另一方面，我国已经有“3C认证”等若干家电的国内标准，在标准化、通信知识、人才上都有一定的储备。随着国际竞争日趋激烈，在创新驱动日益明显、应用需求不断拓宽和产业环境持续优化的大环境下，物联网“十二五”发展规划已经于今年2月14日正式发布。根据物联网“十二五”发展规划要求，到2015年我国物联网行业将初步完成产业体系构建。发展物联网的主要任务包括大力攻克核心技术、加快构建标准体系、合理规划区域布局、着力培育骨干企业、协调推进产业发展、积极
16、开展应用示范和加强信息安全保障等七个方面。全国已有28个省市将物联网作为新兴产业发展重点之一，不少一二线城市在建设或筹建物联网产业园。伴随着物联网“十二五”规划即将落地，将加速这一无形的网络从多点开花向全面发展的方向迈进。业内人士预计到2015年，物联网产业规模将突破5000亿元。其中，规划中提到了9大重点领域应用示范工程，分别是：智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。表：物联网十大基本功能物联网的最基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”（Ubiquitous Connectivity），具备十大基本功能。以下这些所提及到的功能，不仅能够体现在各个专业领域的应用，还能在家居娱乐、智能控制等范畴得到应用。在线监测这是物联网最基本的功能，物联网
