浅谈物联网技术渗透下智慧生活场景与应用

贺超

深圳盈达信息科技有限公司    广东   深圳   518057

摘要：随着物联网技术在各个领域的不断渗透，物联网技术成为现代城市生活和工作中常见的技术之一。本文针对智慧生活场域下物联网技术创新应用发展情况，主要从智慧快递取件、公共交通支付、智能家居操控、多元生活服务等四个生活场景进行分析，通过常见应用场景阐述物联网的社会价值，最后对物联网技术在智能家居中应用的缺点及未来发展趋势进行了探讨。

关键词：物联网技术；智慧生活；应用场景；创新应用

一、引言

随着第三次科学技术改革的兴起，信息化技术有了突飞猛进的发展并广泛应用于各个行业，物联网技术就是依托于信息化技术的应用而生的。物联网基于互联网与嵌入式系统，是能够实时连接各物理对象的互联网，换言之即“物与物之间的互联网”，它以微处理器作为智慧内核，赋予所有网络节点、终端、服务器等以无限的智慧能力，能够实现物联状态下各物理对象之间的实时交互。依托于当下社会的网络通信，智能终端、大数据云平台、数据接口、智能传感等技术的发展，物联网在工业、农业、医学、环境、交通物流、安全等领域都有着广泛的应用。2021年第十三届全国人民代表大会提出加快建成具有先进水平的物联网基础设施，并在“十四五”规划纲要中明确提出推动物联网技术在家居、医疗、汽车等行业全面发展，提升物联接入、感知、通信能力，要推进智慧城市建设和市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造。因此，创新物联网技术应用发展，实现万物互联，对加快实现全面建成社会主义现代化强国具有重要意义。

一、物联网技术（ZigBee）的应用结构及原理

ZigBee是一组基于IEEE802.15.4标准开发的短距离无线技术标准。ZigBee联盟在IEEE802.15.4的基础上，对网络层协议和API进行了标准化，并开发了ZigBee安全层。完整的ZigBee协议包括物理层、介质访问控制层（MAC层）、链路控制层、网络层、应用汇聚层及应用层。其中前三者为IEEE802.15.4标准规定，后三者则由ZigBee联盟制定。完整的ZigBee协议栈分层构原理图如图1所示:

物理层规范了ZigBee通信频率工作范围，即868／915MHz和2.4GHz。在MAC层上，主要沿用WLAN中802．11系列标准的载波侦听多址接入－冲突避免机制（CSMA-CA），以提高系统兼容性。在网络层方面ZigBee联盟规定基于ZigBee技术的网络可以采用星状和网状拓扑，也可以为两者的组合（即丛集树状拓扑）。根据节点角色的不同，可分为网络协调器、全功能设备（FFD）与精简功能设备（RFD）。网络协调器实际上是FFD设备的一种，它具有丰富的系统资源和完备的功能。相对而言FFD比RFD拥有更强大的计算能力和更丰富的系统资源，可以作为网络建立者、管理者或网络终端节点设备。RFD在网络中通常只能作为终端设备吗，从FFD接收信息或将信息传递给FFD。

二、物联网智慧生活场景与具体应用

智能家居物联网系统将家庭中各种设备互联以实现人与设备、设备与设备之间的“沟通”。利用网络对智能家居进行远程控制是目前最为流行的应用方式，在物联网技术搭载全球定位系统、遥感技术之后，能够实现对家中的各种家具进行远程控制和远程监控的目的。即便人们在外出工作或者旅行的时候，也可以通过智能设备操纵家中的家电。例如通过监控来确认外出时是否关闭水龙头、在冬天马上回家时提前打开空调、在家中语音控制各种家电、在疲惫的工作结束之后提前远程遥控打开淋浴系统、在外出时控制家中的智能扫地机器人进行房间清洁等。这些远程遥控技术一方面能够高效率的满足人们的生活需求，还能合理利用和节约时间。互联网技术在对家具进行控制时，也保留了住宅内部灯光、水电等系统的手动开关，运用物联网技术无需对传统的开关进行改造，这能够满足不同年龄、不同生活习惯的家庭成员的需求。并且保留手动开关与互联网技术相互配合既能够避免局部智能设备由于临时故障或者客人找不到控制器而产生的尴尬，也能够根据不同生活情境实现对居住空间的最优管理。如果要实现后一假设中通过手机或互联网访问家庭设备了解设备的运行状态，就需要用到网关。网关是连接不同网络，使不同网络互联、互话的中介。在智能家居物联网系统中网关是核心，它连接着家庭内部的计算机局域网ZigBee无线网络、GPS网络、PSTN网络等。图1显示了一种基于ZigBee技术的智能家居物联网系统架构。

伴随着物联网技术的飞速发展，其应用在生活中随处可见，这些技术的转化使人们的生活方式更加便捷与智能。得益于物联网技术的发展，生活服务也逐渐变得便利，水、电、燃气综合管理系统快速建立，用户可以在手机上查询当前余额，进行实时缴费。另外，在智慧快递取件方面，用户通过手机身份码和包裹条形码同屏扫描取件，免去人工操作，省时省力且准确性高，这也是物联网给我们带来的便利之一。手机身份码取件是物联网技术背景下智慧物流发展的一次创新智能化是物流行业必然的发展趋势，在今后物联网领域，类似专属于物的“身份证”也将越来越多，使物品从传递到收货全过程都能通过唯一的身份码识别。城市人群乘坐公交、地铁时的购票支付手段亦有物联网的应用。通过安装在公交或地铁进站口的嵌入式设备扫描手机电子乘车码，即可实现乘车扣费相较于交通卡或现金，更加节约自然资源且省时便捷。许多城市公共交通均开通了电子乘车码支付方式，反映出物联网技术发展背景下智慧城市绿色生态建设的创新与探索。

三、物联网技术的创新发展及阻力

在物联网技术发展过程中有个值得关注的问题，就是行业中缺乏统一的物联网技术标准。物联网接触在智能家具当中的应用离不开各种各样的高科技手段的支持，其中通信技术尤为重要，然而目前我国通信行业仍在不断完善与整合过程当中，虽然5G技术已在世界范围内遥遥领先，但在应用过程中缺乏统一的技术标准和安全标准，且尚没有实现全覆盖。物联网实现基本功能的各项技术虽已取得突破，但技术标准多而杂，不同的企业和国家有不同的技术标准，因此如何建设规范、统一的行业标准，是物联网技术能否长久发展的基本保障。同时，加强网络通信与服务器建设是提升物联网技术响应速度的关键。另外，在技术的安全与可靠性方面，个人及家庭信息隐私安全防护还需完善，如果在技术未能确保安全的前提下，将家居、摄像头等接入网络意味着家庭信息可能会被非法人员窃取。最后，如何整合功能，实现物联网生态建设仍是一大难题。因此在未来，通讯技术仍然是物联网技术在智能家居中应用最主要的发展趋势，而一个行业技术标准的制定是意向长期而又艰巨的，需要科研人员根据生产环节当中的关键技术进行技术标准认定，也需要政府监管部门对产品的质量与安全进行严格把控。

四、结束语

物联网技术领域作为国家核心战略产业之一，其产业价值将是互联网的数十倍，它的发展是我国能否继续保持经济高速发展的关键因素之一，利用物联网技术万物互联的特性，使社会向高级形态的智慧社会发展，达到一种数字化、智能化、协同化共生的社会生态系统，将会是我国物联网技术促进智慧生活发展的主要趋势。

参考文献：

[1]浅谈物联网大数据时代下智能家居的发展[J]. 魏娜.  数字技术与应用. 2021(11)

[2]物联网应用的安全要求与挑战[J]. 王晓霞,王启志.  中国新通信. 2019(13)

[3]我国物联网产业发展现状和建议[J]. 李孟良,马盈政.  成组技术与生产现代化. 2021(03)