云计算在物联网中的应用发展

摘要    随着物联网的兴起，通过家庭信息管理平台将家居各种子系统有机的组合成一个系统，在一定程度上满足了人们的更多生活娱乐的需求。云计算为采用物联网技术带来的更多海量数据的计算与存储问题奠定了基础成为推动智能建筑应用更加智能化的核心动力，智能家居作为智能建筑中相当重要的一部分，深受着云计算带来的巨大利益。通过对云计算的阐述来说明物联网的运用在智能家居系统功能扩展、甚至服务方面满足人们对安全、舒适、方便和绿色环保的需求。

关键词  云计算 物联网 智能家居

1、云计算的含义

1.1 云计算的概念

“云计算”是以应用为目的，通过互联网将大量必要的硬件和软件按照一定的组织形式连接起来，并随应用需求的变化不断调整组织形式所创建的一个内耗最功率最大的虚拟资源服务集合。云计算的发展将使互联网的计算架构由“服务器客户端”向“云服务平台客户端”

演变，它将最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。

云计算本身并不是计算，也不是单纯的技术，是方法论，是下一代信息网络技术的总称，是一个新时代来临的标志。如同 1765 年珍妮纺纱机的出现，标志着工业革命在英国乃至世界的爆发一样，云计算代表新的信息革命的到来。

云计算，是一新的计算模式。从表面意义上来理解，就是让计算的方式、方法在一片计算机集群里面进行，而将一种计算的结果提供给使用者达成一种虚拟集中式管理，分布式计算，全方位使用的效果。云计算把电脑设备与大型数据中心连接起来，提供了一个巨大的资源池，提供给大量用户共享同样的软硬件资源，人们因此得以突破资源的限制在近乎无限的平台上获得信息。云计算是以公开的标准和服务为基础通过具有高速传输能力的互联网把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的系统，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务。对于用户，可以像使用水电一样地使用隐藏在物联网背后的计算和存储资源，强大而方便。

1.2 云计算与物联网的区别与联系

从技术的角度来说，物联网和云计算没有什么太多的联系。物联网一般分成三个层次，一个是应用层，还有一个网络层，还有感知层。从工作架构的角度分析，物联网则可以认为是承载云计算技术的一个平台。借助云计算技术的支持，物联网则可以更好的提升数据的存储以及处理能力。从而使自身的技术得到进一步的完善。对于云计算技术来说，它为众多用户提供了一种新的高效率计算模式，兼有互联网服务的便利、廉价和大型机的能力。物联网只是其众多的应用载体之一。所以，云计算对于物联网只是普通的“合作关系”并没有什么太特殊的联系。不过，物联网和云计算之间是应用与平台的关系。物联网的发展依赖于云计算系统的完善，从而为海量物联信息的处理和整合提供可能的平台条件，云计算的集中数据处理和管理能力将有效的解决海量物联信息存储和处理问题。所以云计算技术对物联网技术的发展有着决定性的作用，从目前的发展前景来看，物联网和云计算之间的联系将会向着越来越紧密的方向发展。

2、智能家居系统概述

智能家居系统将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置，通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。这些功能都是通过智能家居系统中的家庭网络控制器来实现的，家庭网络控制器具有家庭总线系统、通过家庭总线系统提供各种服务功能、并和住宅以外的外部世界相通连。可以这样说，智能家居系统是智能住宅的核心。通过网络化的综合管理家中设备，来创造一个优质、高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保的居住生活环境空间。随着智能化技术从大厦走向小区，迈进千家万户独立的家庭，那么达到一个什么样的标准或一个模式才可以称之为住宅小区智能化或智能化家庭呢？尽管至今尚没有取得完全一致的认同概念和标准，但是有一点可能是共同的看法，即：小康住宅小区的智能化最终体现在小区内独立家庭中运用多元信息技术（IT），并达到监控与信息交互的程度（或能力）。为此住宅小区智能化（乃至智能化城市）必须提供相关在物理和逻辑层面上的设备、技术与多元信息源的支持。住宅小区智能化发展原则与功能目标，主要体现在小区智能化建设的三个方面，即：小区物业管理、信息服务与通讯网络、住宅智能化。

3、云计算在智能家居中的应用

3.1 国内智能家居的现状和问题

智能家居在中国经历了近 6 年的起步阶段，发展速度缓慢，这主要是因为没有投入大量的资金，开发技术短期内也不成熟。前期主要集中在一些分散的智能家庭控制子系统的研究上，如三表抄送系统、门禁系统、可视对讲系统等。随着计算机技术、信息技术等新技术不断融入智能家居，其内容发展越来越丰富，但由于早期开发技术的不成熟，智能家居发展至今仍没有普及。究其原因，是目前智能家居提供的服务还不是人们生活所必须的，技术不完善是限制智能家居提供更多服务的重要因素。其他存在的问题有：

智能家居的各子系统之间基本上是“信息”孤岛，由于没有开放的协议、统一的接口和数据库，使得技术协调和系统整合都比较困难所以各子系统之间还没有实现互联、互通和互操作，难以实现真正智能化。

当前智能家居的各子系统，从自动化的角度来讲，更多的是执行器。执行器的智能化执行，必须依靠对家庭的全面感知。由于设备的缺乏，同时对感知数据的进一步分析和人工智能的推理计算不成熟，从而就不能提供更多的服务。

用户在后期要增加新的子系统，且设备需重新进行布线施工和调试系统，扩展性低，且用户运行多个不同的软件，系统的联动及关联操作需在每个系统重复设置，使用极不方便。

3.2 云计算在智能家居领域中的应用

智能住宅从使用的角度来看是由三个使用网络组成一即家庭网络、小区管理网络、国际互连网络。通过对这三个网络的充分应用，才使网络走入家庭，贴近生活，才能体现出正真意义上的智能住宅。智能家居系统正是在这种强烈的需求愿望驱使下产生的，正是有了它，才使人们觉得网络就在身边，无处不在，才使人们在工作中、学习中、生活中能充分利用网络资源和优势，高效、便捷、安全的生活。传统的智能家居虽然具备一定的系统性，提供了诸多应用，但没有突出与物联网技术的融合，云技术的运用越来越广泛，开始深入地影响我们生活的方方面面，云计算在智能家居领域的应用，已经打破了地域及领域上的限制，形成了一个统一的大系统，为个性化的需求提供了丰富的产品和体验。

家庭网络，首先要把这个家庭网络和纯粹的“家庭局域网”分开来，它是指连接家庭里的 PC、各种外设及与因特网互联的网络系统，它只是家庭网络的一个组成部份。家庭网络是在家庭范围内将 PC、家电、安全系统、照明系统和广域网相连接的一种新技术。当前在家庭网络所采用的连接技术可以分为“有线”和“无线”两大类。有线方案主要包括：双绞线或同轴电缆连接、电话线连接、电力线连接等；无线方案主要包括：红外线连接、无线电连接、基于 RF 技术的连接和基于 PC 的无线连接等。云计算的出现为实现家庭网络智能化计算提供了一种方便的做法，智能家居中的家电系统将可以依赖云计算系统实现智能水平的飞跃。

家居物联，在智能家居物联网中，云计算技术是最核心也是最重要的部分，根据物联网的体系结构，家居物联网分为感知层、网络层和应用层，而云计算则控制着应用层的整个体系。云计算技术降低了智能家居的硬件投资资本，把大量的处理放在了家庭外部，同时它也为家庭内部的复杂计算提供了可能。一般来讲传统家电的智能水平是很弱的，数据的存储能力更是非常小，有了云计算系统的支持，家电的智能将主要来自于云计算中心，所有的家电终端通过网络与云计算中心进行信息的沟通，向云计算中心传递当前的工作状态，利用云计算中心的强大计算力和存储力为终端提供智能计算支持，这样家电系统实现了智能化的集成与管理。

家庭安防，云计算技术具备实时感知、准备定位的特点，所以对于云计算技术组成的家庭云终端设备能够对安装在家庭内部的各种无线或有线设备，如烟雾探测传感器、紧急报警按钮等报警装置所发出的信号尽心分析处理，并传到住户的手机或电脑上，用户可以通过手

机或电脑对报警信息进行确认，以便及时处理事故。云计算与物联网所组成的安防云使安防行业由“集约安防”向“智慧安防”转变，这些都为住户提供了丰富多彩的生活。

远程控制，云计算技术可以提供跨不同网络并且能够支持各种类型的终端以及各种互联网的应用，所以采用手机或电脑，可在任何时间、任何地点了解家中各项电器和安防设备的运行状况，并根据用户的意愿控制家中所有的设备，这样住户回到家就可以由一个适宜的温度，可以有热水喝，也可以去洗热水澡，不会因为一天的疲惫而心情不好，为住户带来了好的心情。

4、总结

随着物联网的兴起，智能电器及电子产品的逐步普及，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地组合成一个系统，在一定程度上满足了人们更多的生活娱乐需求。物联网的出现给智能家居走进千家万户带来了希望，然而云计算技术的智能家居系统就目前来说还是一个全新的概念，正处于发展的初始阶段，其提升空间还是相当大的。为此，我们需要政府和各界人士共同的努力使我们的云计算和物联网技术有效的结合起来，促进经济的发展。

参考文献：

[1] 程桦 《云计算应用架构》

[2] 徐止开，毕学荣 《物联网智能家居工程设计施工技术》

[3] 黄斐 ā 毒幼∏ 智能家居控制探究》. 智能建筑与城市信息 .2012

年 2 月

[4] 张公忠 《物联网技术在智能建筑领域应用》. 智能建筑 .2012 年

5 月