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在曩昔的幾十年中，智能家居系統(tǒng)取得了極大的普及，由于它們提高了人們的舒適度和生涯質(zhì)量。大大都智能家居系統(tǒng)由智妙手機(jī)和微控制器控制。智妙手機(jī)運(yùn)用法式用于使用無線通訊手藝來控制和看管家庭功能。我們將IoT服務(wù)和云較量爭論集成到智能家居中，經(jīng)由過程將智能嵌入傳感器和履行器中，經(jīng)由過程響應(yīng)的手藝將智能事物聯(lián)網(wǎng)，并經(jīng)由過程使用云較量爭論增進(jìn)與智能事物的交互，以便在分歧位置輕松拜候而索求智能家居的概念，增添了較量爭論能力，存儲(chǔ)空間并提高了數(shù)據(jù)交流效率。

經(jīng)典智能家居概述

智能家居是樓宇自動(dòng)化的室廬擴(kuò)大，觸及其所有嵌入式手藝的控制和自動(dòng)化。它界說了一個(gè)具有電器，照明，供暖，空調(diào)，電視，較量爭論機(jī)，文娛系統(tǒng)，大型家用電器（如洗衣機(jī)/干衣機(jī)和冰箱/冰柜），平安裝備和攝像頭系統(tǒng)的室廬，這些裝備能夠彼此通訊并受遠(yuǎn)程控制時(shí)候表，電話，手機(jī)或互聯(lián)網(wǎng)。這些系統(tǒng)由毗連到中心集線器的開關(guān)和傳感器組成，該集線器由家庭居民使用壁掛式終端或毗連到互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)的移動(dòng)單元控制。

智能家居供給平安性，能源效率，低運(yùn)營成本和便當(dāng)性。安裝智能產(chǎn)物可帶來便當(dāng)，并節(jié)約時(shí)候，金錢和能源。這樣的系統(tǒng)是自順應(yīng)的和可調(diào)理的，以知足家庭居民不休轉(zhuǎn)變的需求。在大大都情形下，其根本架構(gòu)足夠天真，可以與來自分歧供給商和尺度的各類裝備集成。

該根基系統(tǒng)構(gòu)造能夠丈量家庭條件，處置懲罰儀表數(shù)據(jù)，操縱撐持微控制器的傳感器丈量家庭條件以及經(jīng)由過程履行器來看管家庭嵌入式裝備。

隨著智能家居概念成為現(xiàn)代化和下降成本趨向的一部份，智能家居概念的普及和滲透正在快速增加。這是經(jīng)由過程嵌入以下功能來實(shí)現(xiàn)的：嵌入功能來保護(hù)集中式事務(wù)日志，履行機(jī)械進(jìn)修進(jìn)程以供給首要成本要素，保留建議和其他有用的申報(bào)。

智能家居服務(wù)

1丈量家庭條件

典型的智能家居配備了一組傳感器，用于丈量家庭條件，例如：溫度，濕度，光線和接近度。每一個(gè)傳感器專用于捕捉一個(gè)或多個(gè)丈量。溫度和濕度可以經(jīng)由過程一個(gè)傳感器來丈量，其他傳感器可以較量爭論給定區(qū)域的光比以及從該區(qū)域到表露于該區(qū)域的每一個(gè)對(duì)象的距離。所有傳感器都答應(yīng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并可視化，以便用戶可以隨時(shí)隨地查看。為此，它包孕一個(gè)旌旗燈號(hào)處置懲罰器，一個(gè)通訊接口和一個(gè)云根本架構(gòu)上的主機(jī)。

2經(jīng)管家用電器

建立用于經(jīng)管家用電器的云服務(wù)，該服務(wù)將托管在云根本架構(gòu)上。經(jīng)管服務(wù)答應(yīng)用戶控制與家用電器（例如燈和風(fēng)扇）聯(lián)系關(guān)系的智能履行器的輸出。智能履行器是履行諸如打開或關(guān)閉事物或調(diào)劑操作系統(tǒng)之類的動(dòng)作的裝備，例如閥門和開關(guān)。履行器供給多種功能，例如開/關(guān)閥服務(wù)，定位到打開百分比，進(jìn)行調(diào)理以控制流量條件的轉(zhuǎn)變，緊迫停機(jī)（ESD）。為了激活履行器，向履行器發(fā)出數(shù)字寫入號(hào)令。

3控制家庭拜候

家庭拜候手藝每每用于公共拜候門。通用系統(tǒng)使用具有授權(quán)人員標(biāo)識(shí)屬性的數(shù)據(jù)庫。當(dāng)人員接近拜候控制系統(tǒng)時(shí)，將立刻搜集該人員的標(biāo)識(shí)屬性并將其與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比力。若是與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)匹配，則答應(yīng)拜候，否則，謝絕拜候。對(duì)于普遍散布的機(jī)構(gòu)，我們可能會(huì)使用云服務(wù)來集中搜集人員數(shù)據(jù)并進(jìn)行處置懲罰。有些使用磁卡或接近識(shí)別卡，另外一些使用人臉識(shí)別系統(tǒng)，指紋和RFID。

在示例實(shí)行體例中，已經(jīng)使用了RFID卡和RFID讀取器。每一個(gè)授權(quán)人員都有一個(gè)RFID卡。該人員經(jīng)由過程門四周的RFID閱讀器掃描了卡。掃描的ID已經(jīng)由過程互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到云系統(tǒng)。系統(tǒng)將ID發(fā)布到控制服務(wù)，該服務(wù)將掃描的ID與數(shù)據(jù)庫中的授權(quán)ID進(jìn)

物聯(lián)網(wǎng)[IoT]概述

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）規(guī)范是指毗連到互聯(lián)網(wǎng)的裝備。裝備是指配備有電信接口，處置懲罰單元，受限存儲(chǔ)和軟件運(yùn)用法式的對(duì)象，例如傳感器和履行器。它可以將對(duì)象集成到Internet中，從而在裝備之間實(shí)現(xiàn)人與裝備之間的交互。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)頭手藝包孕射頻識(shí)別（RFID），傳感器手藝和智能手藝。RFID是物聯(lián)網(wǎng)扶植的根本和收集焦點(diǎn)。它的處置懲罰和通訊功能以及奇特的算法答應(yīng)集成各類元素以作為一個(gè)集成單元運(yùn)行，但同時(shí)又答應(yīng)輕松添加和移除組件，而影響最小，使IoT既壯大又天真，可以接收情況和用戶偏好的轉(zhuǎn)變。為了最大水平地削減帶寬使用，它使用JSON（輕量級(jí)XML版本）進(jìn)行內(nèi)部組件和外部新聞傳遞。

云較量爭論及其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的進(jìn)獻(xiàn)

云較量爭論是籌辦供給各類分歧條理的較量爭論服務(wù)的較量爭論資本同享池，從根本舉措措施到最尖真?zhèn)€運(yùn)用服務(wù)，輕松地分配，并以最少的勉力或服務(wù)供給商交互發(fā)布[ 6，7 ]?，F(xiàn)實(shí)上，它經(jīng)管在虛擬化和隔離的情況中由多個(gè)用戶同享的較量爭論，存儲(chǔ)和通訊資本。

物聯(lián)網(wǎng)和智能家居可以從云的普遍資本和功能中受益，以填補(bǔ)其在存儲(chǔ)，處置懲罰，通訊，隨選需求，備份和恢復(fù)方面的限制。例如，云可以撐持物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)經(jīng)管和實(shí)現(xiàn)，并使用其發(fā)生的數(shù)據(jù)履行互補(bǔ)的運(yùn)用法式。智能家庭可以被濃縮，而且僅關(guān)注根基和關(guān)頭功能，是以可以最大限度地削減當(dāng)?shù)丶彝ベY本，并依靠于云功能和資本。智能家居和物聯(lián)網(wǎng)將專注于數(shù)據(jù)搜集，根基處置懲罰以及向云的傳輸以進(jìn)行進(jìn)一步處置懲罰。為了應(yīng)對(duì)平安挑戰(zhàn)，對(duì)于高度平安的數(shù)據(jù)，云可所以私有的，而對(duì)于其余部份，云可所以公共的。

物聯(lián)網(wǎng)，智能家居和云較量爭論不單單是手藝的融會(huì)。而是在當(dāng)?shù)睾椭行妮^量爭論之間進(jìn)行平衡，并優(yōu)化資本消費(fèi)。較量爭論使命可以在IoT和智能家居裝備上履行，也能夠外包給云。較量爭論的位置取決于開銷的權(quán)衡，數(shù)據(jù)可用性，數(shù)據(jù)依靠性，數(shù)據(jù)傳輸量，通訊依靠性和平安性斟酌身分。一方面，觸及云，物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的三重較量爭論模子應(yīng)將全部系統(tǒng)的成本降至最低，每每更多地集中在削減家庭資本消費(fèi)上。另外一方面，物聯(lián)網(wǎng)和智能家居較量爭論服務(wù)模子應(yīng)改良物聯(lián)網(wǎng)用戶，使其在使用云運(yùn)用法式時(shí)知足其需求，并解決由新物聯(lián)網(wǎng)引發(fā)的復(fù)雜問題，

云和物聯(lián)網(wǎng)集成供給的一些醫(yī)療服務(wù)示例：正確經(jīng)管信息，同享電安慶地暖子醫(yī)療記實(shí)可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量醫(yī)療服務(wù)，經(jīng)管醫(yī)療傳感器數(shù)據(jù)，使移動(dòng)裝備適用于醫(yī)療數(shù)據(jù)的傳遞，平安性，隱私性和靠得住性。醫(yī)療數(shù)據(jù)平安性和服務(wù)可用性，冗余和實(shí)時(shí)輔助生涯服務(wù)，以及基于云的多媒體健康服務(wù)的履行。

集中事務(wù)處置懲罰，基于劃定規(guī)矩的系統(tǒng)

智能家居和物聯(lián)網(wǎng)具有豐碩的傳感器，這些傳感器以新聞或事務(wù)的形式生成大量數(shù)據(jù)流。處置懲罰該數(shù)據(jù)是一小我的能力的能力[上述8，9，10 ]。是以，事務(wù)處置懲罰系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)而且用于更快地響應(yīng)分類事務(wù)。在本節(jié)中，我們將重點(diǎn)放在劃定規(guī)矩經(jīng)管系統(tǒng)上，該系統(tǒng)可以感知和評(píng)估事務(wù)以響應(yīng)值或中止的轉(zhuǎn)變。用戶可以界說事務(wù)觸發(fā)的劃定規(guī)矩并控制服務(wù)的正確交付。劃定規(guī)矩由事務(wù)條件，事務(wù)模式和與相關(guān)性相關(guān)的信息組成，這些信息可以組合在一路以對(duì)復(fù)雜情形進(jìn)行建模。它是在典型的智能家居中實(shí)行的，并證實(shí)了其適用于面向服務(wù)的系統(tǒng)。

供暖，透風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)對(duì)建筑物相當(dāng)主要，對(duì)肺來說對(duì)人類一樣主要。這些系統(tǒng)采取復(fù)雜的空氣處置懲罰機(jī)，緊縮機(jī)，冷卻塔和其他裝備收集，以確保建筑物內(nèi)的空氣潔凈，調(diào)治和舒適。然則運(yùn)行所有這些裝備會(huì)消費(fèi)大量能量。憑據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，這些進(jìn)程占家庭能源消費(fèi)的48％，占商業(yè)建筑能源消費(fèi)的40％至60％。若是沒法有用運(yùn)行，這些系統(tǒng)會(huì)迅速耗盡錢包，吞噬自然資本并污染大氣。

好新聞是，自從將煤鏟入爐中以連結(jié)衡宇暖和以來，暖通空調(diào)行業(yè)已經(jīng)走了很長一段路?？稍偕茉春椭悄苁炙嚨淖钚聸_破使這些系統(tǒng)比以往更具可延續(xù)性，消費(fèi)更少的能源，同時(shí)增進(jìn)了更健康的室內(nèi)和室外情況。在斟酌哪類暖通空調(diào)系統(tǒng)適合您的下一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，請(qǐng)查看以下八項(xiàng)最使人興奮的立異：

太陽能空調(diào)

由Chromasun制造

每每，當(dāng)烈日直射到建筑物上時(shí)，其實(shí)不能削減空調(diào)費(fèi)用，但這恰正是Chromasun的Micro-Concentrator實(shí)現(xiàn)的。這些緊湊的屋頂面板包括非凡的鏡面鏡片，可自動(dòng)跟從太陽的路徑，集中并捕捉太陽能。然后，建筑物的HVAC系統(tǒng)會(huì)操縱這些能量，將太陽的峰值負(fù)荷轉(zhuǎn)換為高效的空調(diào)。

冰動(dòng)力空調(diào)

由Ice Energy制造

Ice Bear是一種熱電池，可將現(xiàn)有的安慶墻暖空調(diào)革新成具有成本效益的冷卻機(jī)。晚上，當(dāng)電網(wǎng)承當(dāng)減輕時(shí)，“冰熊”裝滿水并將其凍結(jié)成冰塊。日間，這類冰被用于為建筑物供給價(jià)錢適中的空調(diào)，而無需運(yùn)行空調(diào)的耗能緊縮機(jī)。這樣可以在一天中最熱的時(shí)段內(nèi)削減95％的能源使用，從而大幅度削減電費(fèi)和碳排放量。

DeVAP空調(diào)

所開發(fā)的國家可再生能源嘗試室

干燥劑增強(qiáng)型蒸發(fā)式空調(diào)（簡稱DEVap）是一項(xiàng)新手藝，具有改革HVAC行業(yè)的潛力。該裝備將蒸發(fā)的冷卻能力與液化干燥劑的除濕能力（在“不要吃”的包裝袋中發(fā)現(xiàn)的鹽狀物資）連系在一路，從而制造出一種空調(diào)，該空調(diào)可發(fā)生冷干空氣，而成本僅為一小部份。雖然還沒有在市場上發(fā)賣，但原型機(jī)已證實(shí)與傳統(tǒng)空調(diào)比擬，能耗下降了90％。

可延續(xù)革新

用變形波制造

替換舊的HVAC裝備可能既昂貴又費(fèi)時(shí)，但將拙笨，過時(shí)的手藝留在原地也可能既昂貴又鋪張。這就是為什么Transformative Wave開發(fā)了新一代的可延續(xù)革新手藝。該系統(tǒng)稱為CATALYST，可直接安裝到現(xiàn)有屋頂單元中，并賦予它們最新的可延續(xù)功能-省煤器，可變風(fēng)扇速度，需求響應(yīng)透風(fēng)，智能控制和自動(dòng)化功能-從而將能耗下降25％至50％采取。

智能恒溫器

由Nest，霍尼韋爾，Ecobee和Emerson制造

物聯(lián)網(wǎng)終究在智能恒溫器的接濟(jì)下插手了家用HVAC系統(tǒng)。這些裝備可以毗連到智妙手機(jī)和平板電腦，從而使房主可以在世界任何地方控制其供溫順制冷系統(tǒng)。溫控器可以自動(dòng)調(diào)劑以適合房主的小我喜歡，將保護(hù)問題通知他們，并接濟(jì)他們隨著時(shí)候的推移監(jiān)控和削減能耗。

數(shù)字天花板

由思科制造

數(shù)字天花板是樓宇自動(dòng)化的未來。這些天花板配備了各類傳感器（檢測運(yùn)動(dòng)，占用水平，溫度，二氧化碳水同等），將建筑物的照明，平安和HVAC系統(tǒng)融會(huì)為一個(gè)易于經(jīng)管的單一收集。這些自順應(yīng)傳感器進(jìn)修建筑物居民的平常習(xí)慣，并響應(yīng)地自動(dòng)調(diào)劑空氣和光照設(shè)置。最大限度地提高舒適度，同時(shí)最大水平地削減能源鋪張。

可穿著手藝

由XOi Technologies制造

不管HVAC系統(tǒng)設(shè)計(jì)很多么好，若是保護(hù)欠妥，隨著時(shí)候的推移，效率將越來越低。XOi Technologies進(jìn)展經(jīng)由過程為現(xiàn)場手藝人員配備智能眼鏡來解決這一問題。將他們毗連到HVAC專家的在線收集。眼鏡可以實(shí)時(shí)傳輸視頻，從而使多個(gè)手藝人員可以遠(yuǎn)程搜檢和診斷系統(tǒng)，同時(shí)自動(dòng)為所有者生成具體的服務(wù)申報(bào)。該立異軟件與許多風(fēng)行的智能眼鏡品牌兼容，包孕realwear，Vuzix和GoPro。

可收受接管管道

由GatorDuct制造

并非所有可延續(xù)解決方案都觸及高科技產(chǎn)物和Wi-Fi毗連。GatorDuct是一種簡單的紙板產(chǎn)物，經(jīng)由防火和防水涂層處置懲罰，可以取代通俗的HVAC管道系統(tǒng)。這些三層硬紙板風(fēng)管比金屬薄板風(fēng)管更堅(jiān)硬，更輕，更廉價(jià)，而且所需的隔熱層削減了20％。牛皮紙外面還答應(yīng)風(fēng)管系統(tǒng)定制印刷有裝潢圖案和公司徽標(biāo)。最主要的是，GatorDucts由可延續(xù)經(jīng)管的森林臨盆，而且100％可收受接管。