关键词:ZigBee,智能家居,前景展望
0引言
智能家居,又称为智能住宅(SMARTHOME),是以住宅为平台,利用综合布线技术、自动控制技术、网络通信技术、安全防范技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。智能家居起源于上世纪80年代的美国,随着我国人民生活水平的不断提高,已经有越来越多的厂商和个人开展了对智能家居的研究,并有各类相关产品问世。
传统的智能家居更多的是通过有线的方式进行组建,比如常见的Ethernet、CEBus、X-10等,其中得到最广泛应用的是X-10,主要是因为其相对低廉的价格和用户可自行装设的特点。,前景展望。CEBus的性能虽然高于X-10,但是由于售价较高而难以得到普及。Ethernet主要用于高速数据传输网络,用于家庭自动化控制则会受到电缆布线的限制。而日益兴起的无线技术能否在智能家居领域占有一席之地并得到广泛的应用呢?
和采用有线网络的通信技术的智能家居产品相比较,无线技术解决方案最吸引人的地方是安装布置的灵活性、低廉的安装费用和在智能家居系统进行重新布置时的可移动性。尽管无线通信技术和有线相比较有明显的优势,而且无线局域网技术和蓝牙技术已经在市场上获得了巨大的成功,但无线通信技术在智能家居领域应用相对还是较少。这主要是因为目前没有一项标准化的,获得各厂商一致认可的无线通信技术适合在智能家居领域进行广泛的推广,而且现有的一些针对智能家居领域无线通信产品的价格偏高,导致无线通信技术在智能家居的应用停滞不前。随着近年来人类在微电子机械系统(MEMS)、无线通信、数字电子方面取得的巨大成就,使得发展低成本、低功耗、小体积、短通信距离的多功能传感器成为可能。近年来所涌现出来的一项新的无线通信技术——ZigBee技术将改变这种状况。ZigBee技术产品以其低成本、低功耗、低传输速率、优秀的组网能力,被广泛认为将在未来的几年中对智能家居行业产生重大的影响。
1ZigBee技术介绍
ZigBee技术是建立在IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,美国电气电子工程师学会)802.15.4基础上的无线通信协议,它是一个短距离、低功耗协议,特别适合设计应用在小型的建筑物自动化设备中,比如温度自动调节装置、灯光控制设备、环境传感器等。
2000年的12月,IEEE成立了IEEE802.15.4工作组,致力于开发一种可应用在固定、便携或移动设备上的,低成本、低功耗的低速率无线连接技术。2001年8月,美国霍尼韦尔等公司发起成立了ZigBee联盟,他们提出的ZigBee技术被确认为IEEE802.15.4标准。2002年,摩托罗拉、飞利浦和三菱等企业加盟ZigBee联盟,06年中国的华为公司也加入了该联盟。现联盟内有180多个成员企业,包括软件供应商、系统集成商和终端产品商。2003年,IEEE802.15.4标准获得通过,并在2004年12月推出了ZigBee技术规范1.0版本。2006年,推出ZigBee2006,比较完善。2007年底,推出ZigBeePRO。
ZigBee技术能够在低功耗下提供短距离、低速的数据传输,使用普通干电池的ZigBee无线传感器能够持续运行2~3年的时间。,前景展望。,前景展望。另外ZigBee技术优秀的组网能力使得它和其他无线通信技术在智能家居系统中的应用相比尤其具有无可比拟的优势。具体地分析,ZigBee技术有如下几点优势:
(1)低成本,ZigBee技术是免协议专利费的,而且每块芯片的价格大约为2美元左右。
(2)低功耗,在低耗电待机模式下,两节五号干电池可支持1个节点工作半年至两年时间甚至更长。,前景展望。
(3)低速率,ZigBee工作在20~250kbps的较低速率,在不同频带间分别提供250kbp(2.4GHz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始数据吞吐率满足低速率传输数据的应用需求。
(4)短时延,ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相对而言,WIFI需要3s,而蓝牙则需要3~10s。
(5)大容量,ZigBee可采用星状、树状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点,同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大型网络。
(6)高安全性,ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用访问控制列表(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。
基于上述特点可看出ZigBee主要应用于短距离范围内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间,其典型的传输数据类型有周期性数据(如传感器数据)、间歇性数据(如照明控制)和重复性低反应时间数据等。因此ZigBee技术十分适合应用于智能家居系统之中。
2ZigBee技术在智能家居中的应用前景
目前,ZigBee的开发以大厦自动化设备、产业、医疗及家庭自动化等领域为目标。尤其在自动仪表领域,ZigBee拥有很高的关注度。市场调研公司In-Stat预测,支持ZigBee及IEEE802.15.4的芯片组的合计供货量到2011年将从06年的500万个增至1亿2000万个。但在智能家居市场,由于竞争技术较多,ZigBee成为唯一标准的可能性很低,但因为自身的技术特点,发展前景还是值得期待的。另一家市场调研机构ABIReserch对ZigBee技术持有非常乐观的态度。该公司的一份预测数据显示,2005年到2012年,ZigBee市场的年均复合增长率为63%,而到2012年ZigBee市场份额将达3.5亿。目前国际上智能家居领域专家们的共识是,ZigBee技术在智能家居中的应用将不可阻挡,但是多种无线技术并存的局面将会持续比较长的时间,能否完全取代其它技术,成为智能家居领域的首选,还要多方面的共同努力,进一步完善技术,加快标准化的脚步。,前景展望。
3结束语
随着我国经济的飞速发展,智能家居的数量也会越来越多,Zigbee技术与智能家居系统的结合有着广泛的应用前景,本文主要探讨了该技术在智能家居系统中的应用,并对技术的应用前景做了展望。这种方式在现实生活中具有很强的应用性,相信在不远的将来,会有越来越多由Zigbee技术延伸而出的设备投入应用,并将极大地改善我们的生活。,前景展望。需要关注的一个问题是,虽然目前我国智能家居中所使用的系统及产品大多被国外的大公司所垄断,但是ZigBee技术的出现将给我国开发自主的具有世界先进水平的智能家居系统及产品提供一个崭新的契机。
参考文献
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[5]王永春.Zigbee技术在智能家居中的应用[J],智能建筑与城市信息,2009,第1期
(辽宁理工学院,辽宁锦州121000)
摘要:本文旅游景区信息化、数字化和智能化这三个阶段的内涵和特征,形式和内容进行了分析,期望能为人们理解景区的信息化发展道路有所帮助。
关键词:旅游景区;信息化;数字化;智能化
中图分类号:F592.3文献标志码:A文章编号:1000-8772-(2015)05-0037-01
收稿日期:2015-02-09
作者简介:谢双(1993-),女,辽宁昌图人,辽宁理工学院,本科生。研究方向:旅游管理。
从发展历史来看,国内旅游景区的发展大多经历了三个阶段,即:初级的资源探寻和开发阶段,资源评价调研阶段,旅游产品设计阶段,与之相匹配的旅游形态则分别为:观光旅游,专题旅游,休闲生态旅游。在从信息化的发展角度看,景区的发展也经历了三个阶段,或者说三个层次,即信息化,数字化和智能化。从这个三个阶段的时间来看,大致从20世纪90年代互联网出现开始,到21世纪前,这十年为信息化发展阶段,21世纪的前十年,景区进入了数字化建设时期,而到2010年之后,各个景区相继进入了智能化的发展阶段。从层次上来看,这三个阶段呈现递进关系,每个阶段都有各自不同的特征,并对景区的发展发挥了不同的作用。
一、旅游景区的信息化
1.旅游景区信息化的内涵
旅游景区信息化是运用信息技术的初级阶段,指的是通过计算机软件技术、网络通信技术,以及地理信息系统等,设计出能够面向游客和景区工作人员的业务数据管理系统。由于信息技术发展水平的限制,这一阶段的景区信息化建设并没有系统性的规划和框架,信息系统的主要功能为游客数据处理、景区财务管理、票务管理等。这些功能的实现,也标志着计算机系统开始在旅游业中得以应用和推广。
2.旅游景区信息化的形式和内容
旅游景区信息化阶段的建设重点主要为:一是景区宣传资料的信息化转化,如制作景区宣传光盘等。二是在景区内发展多媒体技术,如声光电等视觉特效等。三是发展互联网技术,如开设景区网站,上传景区图片和影音资料等。
这个阶段的景区信息化发展主要有三个方面的内容:其一,景区旅游信息建设。这方面主要进行是通过互联网或多媒体来向旅游目标消费人群进行宣传和介绍;其二,旅游景区管理建设,主要是旅游景区的各项管理,包括景区软硬件设施管理、工作人员和游客管理等等内容;其三,景区商务活动平台建设。主要包括商务信息和旅游景区信息的、交易、邀约能内容。
二、旅游景区的数字化
1.旅游景区数字化的内涵
景区数字化即是我们常说的数字化景区,指的是景区借助计算机软硬件,综合运用信息技术,如网络宽带技术,3G通信技术,3S技术(地理信息系统GIS,遥感RS,全球定位系统gps),数据库技术、无线网络技术、互联网数据处理技术等等,来对景区的基础设施、旅游环境、旅游景点的各项资源、游客活动行为、旅游管理等信息进行自动采集和动态检测,并实施数据统计和分析,从而为景区管理人员提供一个全景的景区动态信息图,帮助其做出下一步的工作部署,从而为游客提供更加便利的服务,并为景区的规划建设和管理提供决策依据。景区数字化发展可以归纳为以下三点:景区旅游资源保护数字化、景区经营与管理数字化、旅游产业整合数字化。
2.旅游景区数字化的形式和内容
从发展层次和实质来看,景区数字化已经超越了传统的管理理念和方法,可以说,这个阶段的旅游业管理模式是中国旅游业发展的一大突破和创新。景区数字化所带来的景区管理效率提升和景区资源控制精准度是非常巨大。数字化景区主要的表现形式有:景区门票的在线销售、专业化的景区门户网站、景区自动化门禁系统、移动通信平台和无线信息系统,以及集游客安全监控、景区资源监控和保护等多种功能一体的综合视频监控系统,这一系统包括了景区防火预警系统、规划检测系统、GIS地理信息系统、GPS车辆调度系统等。可以说,景区数字化建设实现了整个景区的经营管理、资源保护、人员管理等多个方面的有序化和网络化。
三、旅游景区的智能化
1.旅游景区智能化的内涵
智能旅游是一个新型的概念,被人们通常称为智慧旅游。这一概念是借鉴于“智慧城市”和“智慧地球”而提出来的。智慧化,顾名思义,它的主要特点就是方便快捷、灵活高效。这一特点的实现依赖于先进的信息科学技术和雄厚的软硬件设施基础。同样,旅游景区的智能化要实现的是一个网络全覆盖的、可以进行感知和可视的动态景区。
2.旅游景区智能化的形式和内容
智能化景区主要表现形式是在数字化景区的基础之上,增设了二维码扫描、全息幻影成像、3D实景影像、信息聚合,以及多点触控显示屏和无线热点覆盖等等,使景区更为智能化地为游客提供信息化体验和可视化的旅游信息。
IntelligentSceneModelling
InformationSystems
2009,215pp
Hardcover
ISBN9783540929017
G.Miaoulis等著
场景建模在计算机图形领域中是非常重要的部分。然而,场景建模是一个非常困难的任务,因为需要建模的场景变得越来越复杂,而且传统的几何建模工具并不能很好适应计算机辅助设计。尽管传统场景建模软件提供了非常有趣的工具来减轻设计者的工作,但是他们还得面对很大的困难,这些工具缺乏灵活性,设计师无法使用非完整或不精确的描述来表达他所想象的场景,所以,当前的几何建模软件在实现建模任务之前都要求用户必须对设计的场景有非常精确的概念,这种设计模式并不是真正的计算机辅助。
声明场景建模法可以取代传统的几何建模法。实际上,声明场景建模法通过使用人工智能(AI)技术给出场景建模问题的直观解,这种方法允许用户描述场景的高级别属性,并且建模软件可以给出所有和不精确属性相关的解。此外,还有场景数据库,或者场景知识库并且可以访问互联网,在诸多概念和技术的基础上,作者提出了场景建模工具是一个完全的信息系统的新理念,这就是所谓的场景建模信息系统。
本书专注于智能场景建模信息系统,即采用人工智能技术设计场景的信息系统,通过采用适应性强的人工智能技术,并结合大量的易于描述、查找、修改的场景信息库和其他相关工具,大大降低场景建模的复杂性。本书阐述了声明场景建模技术,还有它们在智能信息系统中的实现。
全书共由7章组成。1.智能场景建模信息系统:声明设计的案例,主要内容有绪论、在支持声明设计模式下的场景设计过程、信息,知识和场景模型的表示、支持声明设计的软件构架、结论;2.在计算机图形中的声明建模,主要内容有绪论、什么是声明场景建模、在声明建模软件中的不精确管理、在声明场景建模中的场景理解、声明场景建模中受限制满足的技术、声明场景建模和机器学习技术、声明场景建模的优缺点、后续工作、结论;3.理解场景,主要内容有逆向工程导言、两个模型的整合、形态的重建、扩展设计的方法论、系统的构架、结论;4.在场景建模环境中的智能个性化,主要内容有绪论、智能个性化与贡献领域、偏好模型、多准则决策支持、匹配学习、在场景建模环境中的智能个性化、智能用户配置模型的体系结构、实验结果、结论;5.场景建模的基于网络的协作系统,主要内容有绪论、相关工作、基于网络的协同声明建模系统(CDMS)的工作框架、案例研究、团队配置模块、结论;6.审美辅助的智能三维(3D)场景合成,主要内容有绪论、相关工作、研究方法、算法实现的工作框架、系统评估、讨论、结论;7.使用智能可视化的知识提取和决策的网络安全辅助监视,主要内容有绪论、相关工作、可视化原型系统、原型系统的性能、结论。
全书内容丰富新颖,适用性强,适合从事人工智能计算、计算机图形学、网络安全及其相关领域的工程师、科研人员和研究生阅读和参考。
陈涛,硕士
(中国传媒大学理学院)