智能家居的技术支撑之一就是物联网，这种新兴技术可以通过互联网与无线传感设备将物品连接起来，实现人们的工作、生活、通讯、信息传输的紧密结合。先进技术是智能家居得以不断发展的重要基础，而科学合理的设计则是智能家居能够顺利地稳定工作的基本保障。基于物联网建设的智能家居更能够发挥出节能、便捷、安全等优势。
一、智能家居的系统硬件构成
（一）系统构成
当前市场上最为常见的智能家居设备采用的传感器种类主要有：DHT22传感器、HC-SR501传感器、BH1750传感器以及MQ-5传感器。通过WiFi，这些传感器可以实现对房间的居住环境以安防等情况的数据进行检测，并将其上传到阿里云平台。智慧家居系统可以在云端实现对传感器监测数据的分析与判断，并能够调动数据库，针对实际情况做出相应的决策。同时，借助WiFi，智慧家居系统还可以远程控制家电、家具等的继电器、红外线遥控器，通过远程连接，实现各种智能设备的开启与关闭，比如可以实现对空调、电灯等的远程遥控。
（二）传感器模块
传感器方面，DHT22传感器通常采用单总线的形式连接单片机，对温度和湿度的监测非常敏感，能同时监测温湿度， 并将数据及时上传。HC-SR501传感器可以实现对人体特有的红外辐射的监测，因此可以实现对人的监测。将HC-SR501传感器连接到单片机口，输出信号，就能得到监测到家居附近是否有人，便于进行下一步的操控。BH1750传感器能够传输出有关光照强度的数字信号。在智能家居系统的使用过程中，BH1750传感器受到的光照越强，其内部电阻越小，输出就会越大。而MQ-5传感器通常作为一种气敏材料被使用在智能家居系统当中。MQ-5传感器对于空气中的可燃性气体较为敏感，通常会作为安防效果监测装置被应用到智能家居系统当中，以为使用者家庭环境的安全提供保障。
（三）传输模块
智能家居系统当中通常会采用WiFi的方式进行数据的传输。系统内设置的各个传感器也将通过WiFi将所监测到的数据连接到云，并实时发送到阿里云服务器，让使用者在远离居住环境的条件下依然能够实现对室内情况的基本掌握。
二、基于物联网的智能家居系统整体设计方法
（一）系统方案设计
智能家居的系统设计的整体方向，就是要在利用无线信息化传输技术的基础之上，一方面保证传输过程的稳定性与可靠性，另一方面就是要尽可能地降低成本。无线信息化传输能够提高数据的传输效率，但在实际应用当中，施工人员也要注意在安装智能家居系统时兼顾家居环境的美观[1]。同时，想要让智能家居获得认可和广泛使用，首先就要在设计时考虑普通消费者的消费能力，在进行设计时，对于智能家居所采用的技术以及系统硬件等方面都应当要控制成本，这样才能确保智能家居系统整体价格能被普通家庭所接受，进而打开消费者市场。而在整体的功能方面，智能家居的设计要能够利用中央平台对系统当中的各个部分与环节进行集中监督与管理。中央控制器在智能家居系统当中的地位非常重要，因此设计者要着重注意中央控制器所采用的的技术，要让中央控制器能够满足日常工作当中对各种智能家具的精准控制。
（二）管理层设计
智能家居系统当中，管理层的主要工作就是对于收集到的数据进行分析、处理以及储存，在整体上，管理层是智能家居系统当中负责控制与协调的层面。在整个智能家居系统的运行当中，系统软件的重构、原始信息数据的上传等工作，都依靠管理层。因此，在设计管理层时，设计者就要注意，必须要在技术上保证管理层具有良好的数据采集和数据转换能力，要能够做好硬件与软件系统之间的接口工作。管理层必须要能保证系统当中各个模块各个环节之间的协调与配合，这样才能使智能家居系统顺利运行。
（三）网络层设计
物联网下的智能家居系统最为重要的就是网络层的设计与建设了。网络层可以称得上是智能家居系统的大脑与神经，在家居系统的运行过程中负责接入网络和传输数据，是非常重要的通信枢纽[2]。网络层可以通过不同的通信协议的硬件设施，完成各项数据的汇总工作。网络层设计可以实现不同形式的通信技术在智能家居系统当中的有序使用。例如，采用的通信协议不同的无线网与无线设备在通过网络层实现连接之后，可以由网络层将其制作为标准，转化成统一格式的数据信息并将其反馈给管理层。现行的感知网络当中有很多接口，但是智能家居系统的网络层借助物联网技术可以将这些接口进行统一监管，保证家居系统的稳定运行。网络层是保证智能家居系统当中数据稳定传输的重要环节，因此，设计者在对这一方面进行设计的时候需要对所采用的新技术、新硬件进行反复调试，要尽可能实现网络层设计的先进性与实用性。
（四）感知层设计
感知层是智能家居系统当中的“感知器官”，物联网可以借助感知层采集信息、识别物体。感知层可以通过感知物体内部的感知器件和电子标签收集物体的信息与相关数据，这些信息通过感知层的初步处理之后会按照相应的规则做出反应，而感知层会将这些信息上传到网络层。感知层的设计中，芯片是信息传递的核心，设计者在进行设计时应当注意结合相关技术构建好通信接单，要对智能家居的设备以及硬件等内容进行合理配置，以便智慧家居系统在后续的使用过程中可以实现统一的管理和监督。
三、基于物联网的智能家居数据处理及相关技术
另外，智能家居系统中，传感器工作开始的短时间内可能会出现一定的异常值，异常值出现原因包括但不限于电路或传感器本身出现轻微问题，使用者要注意辨析异常值与真实信息。而智能家居接收到异常值之后很有可能会做出错误判断，使得智能家居出现响应错误的现象。因此设计者在智能家居设计的过程中，在必须要重视对异常值的检测，要能够采用合适的、标准的算法对异常值进行修正，减少智能家居可能出现的错误判断。当前常用的几种智能家居系统技术分别是：RFID定位技术、ZigBee技术以及通信协议技术[3]。RFID定位技术能借助无线射频信号进行定位，在智能家居中的应用十分广泛。RFID技术不仅可以自动识别，还能实现未接触到的二者的双向通信，连接人与物、物与物的效果都非常优秀，因此也成为了智能传感器的技术基础。ZigBee技术的优势在于信号收发所耗时长更短。ZigBee技术功耗更低，能够实现小数据量信息的迅速传递，无论是智能安防系统还是智能照明系统，都可以应用这种技术，并且借助这种技术提升自己的能力。因此当前很多科技企业也都开始研发与ZigBee技术有关的产品。我国使用的通信协议分为两种，一个是X-10，这是国际标准电力载波通信协议；另一个是CAN，串行通信协议。前者功能灵活、易拓展，对电子设备的控制与读取方面有非常大的优势，后者则能作为实时数据通信的技术支持被应用于智能家居方面，且成本低廉。
结论：物联网技术在智能家居的设计当中能够发挥出非常大的优势，这种技术不仅能够更好地适应智能家居的工作模式，便于使用者完成远程控制等操作，也能帮助智能家居逐步实现升级，使其能够为人们的生活提供更大的便利。智能家居的设计者也应当注意要积极采取最新的物联网等科技技术，不断实现智能家居与物联网的深度融合，提高智能家居的使用效能。
作者简介：柴丽虹（1967.2)女，汉，天津人，合肥工业大学，机械制造，本科，天津滨海职业学院，副教授,研究方向：计算机网络
