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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Hurley, Pat

出品人:

页数:406

译者:

出版时间:2007-8

价格:159.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780470165676

丛书系列:

图书标签:

• 智能家居
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• 物联网
• 智能家居
• 家居自动化
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• DIY
• 技术
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• 能源效率
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• 新手指南

现代家居的演进：从自动化到全感知生态系统 图书简介 在数字技术以前所未有的速度渗透我们生活方方面面的今天，我们的居住空间正经历一场深刻的革命。本书《现代家居的演进：从自动化到全感知生态系统》旨在带领读者深入探索智能家居系统的发展脉络、核心技术原理、构建实践，以及它如何重塑我们的生活质量、能源效率和社区连接。我们不关注入门级的设备连接指南，而是聚焦于支撑未来住宅的宏大架构、复杂的算法决策以及人机交互的哲学层面。 第一部分：智能家居的理论基础与历史回顾 本部分将追溯从早期的远程控制系统到当前边缘计算驱动的沉浸式环境的演变路径。 第一章：从“自动化”到“智能”的范式转移 我们将剖析早期家庭自动化系统（如定时器、简单的继电器控制）的局限性。真正的智能并非简单的“如果-那么”逻辑，而是需要环境感知、预测建模和自适应学习能力。本章将详述人工智能（AI）和机器学习（ML）在家庭环境中应用的理论基础，包括监督学习在能耗预测中的应用，以及强化学习在优化室内气候控制中的潜力。我们将探讨如何定义一个“感知环境”，这涉及到对温度、湿度、光照、空气质量、占用率乃至声音特征的精细化捕捉和理解。 第二章：网络架构与互操作性挑战 现代智能家居是一个复杂的异构网络。本章将深入探讨底层网络协议的选择与权衡，包括Wi-Fi 6E、Thread、Matter等新兴标准的优势与劣势。重点讨论互操作性（Interoperability）的瓶颈——为什么不同的品牌和协议生态系统难以实现真正的协同工作。我们将分析基于云端（Cloud-based）和本地边缘计算（Edge Computing）在延迟、隐私保护和系统鲁棒性方面的技术差异和架构选择。高级读者可以期待关于数据包结构、消息队列遥测传输（MQTT）在低带宽环境下的应用，以及本地控制中心的冗余设计方案。 第二章：数据隐私、安全与伦理边界 随着传感器密度的增加，家庭收集的数据变得极其敏感。本部分将脱离简单的“设置强密码”建议，转向深入探讨数据生命周期的安全管理。我们将分析加密技术（如端到端加密、同态加密在本地处理敏感数据中的潜力），以及网络隔离策略（如VLANs或Zero Trust架构）在保护物联网设备免受外部攻击中的作用。更重要的是，本章将探讨智能家居系统在决策过程中涉及的伦理问题，例如系统如何平衡能源节约与住户的舒适偏好，以及数据所有权和去中心化身份验证（DID）在未来家庭安全中的应用前景。 第二部分：构建全感知生态系统的核心技术 本部分着重于实现“全感知”体验所需的前沿技术和系统集成方法。 第三章：高级传感器融合与环境建模 单一传感器提供的信息是片面的。本章将详述如何通过传感器融合技术（Sensor Fusion）创建对环境的精确、无缝的数字孪生。我们将介绍高精度非接触式传感技术，如超宽带（UWB）雷达用于精确定位和活动识别，以及多光谱成像在识别材料特性和健康指标方面的应用。重点分析贝叶斯网络和卡尔曼滤波等算法如何整合来自不同模态（视觉、热学、声学）的数据流，以准确判断“有人在阅读”而非仅仅是“检测到运动”。 第四章：自适应气候控制与能源优化引擎 现代家庭的能耗优化不再是简单的温度设定，而是一个基于多变量预测的动态过程。本章将展示如何利用深度学习模型（如长短期记忆网络 LSTM）预测用户未来的行为模式和外部环境变化（天气、日照角度），从而提前调整暖通空调（HVAC）和遮阳系统的运行。我们将详细探讨基于模型预测控制（MPC）的原理，以及如何将可再生能源系统（如屋顶太阳能电池板）的发电预测无缝集成到整体能源调度策略中，实现能源使用的最大化自洽性。 第五章：沉浸式人机交互界面设计 超越语音助手和智能手机App，未来的交互将更加自然和情境化。本章探讨从传统的命令式交互转向意图驱动型（Intent-driven）交互的转变。我们将分析空间计算、手势识别技术在家庭环境中的落地应用。讨论如何设计“隐形”界面，即系统应在用户明确请求之前，就已经预判并执行了最优操作。内容包括上下文感知计算（Context-Aware Computing）如何最小化用户对系统的干预需求。 第三部分：集成与面向未来的展望 本部分着眼于系统集成、维护和智能家居的社会影响。 第六章：系统集成与生命周期管理 一个真正智能的家需要跨越不同子系统的深度集成，例如将安全监控数据与健康监测数据关联。本章将探讨服务导向架构（SOA）和微服务在智能家居平台中的应用，以及如何设计模块化的升级路径，以应对未来技术迭代。我们还将深入讨论固件空中下载（OTA）更新的安全性、回滚机制，以及如何对一个运行了十年的复杂系统进行有效的故障诊断和远程维护。 第七章：社区互联与智慧城市的延伸 家庭不再是孤立的实体。本章展望智能家居如何通过聚合数据和共享资源，赋能更广阔的社区和城市基础设施。讨论V2G（Vehicle-to-Grid）在住宅层面的集成，以及邻里间能源交易（Peer-to-Peer Energy Trading）的潜在区块链解决方案。探索家庭数据在城市规划、紧急响应和灾害预警系统中的负责任应用模式。 第八章：未来趋势：生物集成与认知增强 最后，本章将探讨智能家居领域的理论前沿和未来十年内可能出现的突破性技术。这包括低功耗、非侵入性的生物传感器技术如何融入家居材料，实现对居民生理状态的实时、连续监测。此外，我们将讨论“认知增强”家居的概念——系统如何通过学习住户的认知负荷和压力水平，主动调整环境照明、声音景观和信息推送频率，以优化居民的心理健康和决策能力。 本书的目标读者是系统架构师、专业的智能建筑设计师、对物联网底层原理感兴趣的工程师，以及致力于设计下一代居住体验的技术研究人员。它提供的是关于“如何构建一个自我学习、高度自适应且对居住者意图拥有深刻理解的生态系统”的深度分析，而非简单的产品手册。

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这本书简直是为我这种对智能家居一窍不通的人量身定做的！我一直对那些酷炫的智能音箱、自动照明系统心存向往，但每次点开相关的技术文章，那些密密麻麻的专业术语和复杂的设置流程就让我望而却步。这本书的结构非常清晰，它没有一上来就抛出晦涩难懂的协议和标准，而是从最基础的概念讲起，比如“什么是真正的智能家居？”、“为什么你需要它？”这些直击灵魂的问题。作者非常擅长用生活化的例子来解释技术原理，比如他将Wi-Fi连接比喻成家庭聚会上的“邀请函”，蓝牙则像是“耳语传达”。我尤其喜欢其中关于“选择你的第一件智能单品”的那一章，它详尽地对比了市面上主流的智能插座和智能灯泡的优缺点，从能耗到兼容性都做了细致的分析，而不是简单地推荐某个品牌。阅读过程中，我感觉不像在读一本技术手册，更像是在听一位经验丰富的朋友在厨房里，一边泡着咖啡，一边耐心地指导我如何把家里的“笨”电器变得“聪明”起来。对于我这种动手能力一般，但又渴望享受科技便利的普通用户来说，这种循序渐进的引导是至关重要的。它极大地降低了我尝试新技术的心理门槛，让我明白了智能家居并非高不可攀的未来产物，而是触手可及的品质生活升级。

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这本书的排版和视觉呈现方式，真的太符合现代阅读习惯了！我是一个视觉驱动型学习者，如果信息密度过大或者缺乏图示辅助，我很快就会感到疲劳。这本书在这方面做得非常出色。它大量使用了流程图、对比表格和清晰的步骤分解图。例如，在讲解如何配置智能语音助手的“例程”或“自动化”时，它不是用大段文字描述“先点击A，然后选择B，最后拖拽C”这种令人眼花缭乱的叙述，而是直接用一个三步走的彩色流程图，配合简短的说明，一目了然。更棒的是，它针对不同的智能场景（比如“晚安模式”、“离家安防模式”）设计了专门的“情景速查卡”，这些小卡片式的设计让我可以快速回顾某个特定功能的设置要点，非常适合在实际操作中随时查阅，而不是翻阅厚厚的章节。这种对用户体验的重视，让原本可能枯燥的学习过程变成了一种愉快的探索。它真正做到了“为Dummies服务”，通过优秀的设计，让复杂的技术操作变得可消化、可执行。

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我过去尝试过一些电子版的智能家居指南，但总是因为设备型号更新太快而很快过时，或者因为软件界面变更而导致操作指南对不上号。这本书的优势在于它抓住了“不变”的核心技术原理，而非追逐“易变”的App界面。作者花了很多篇幅去解释“基础的网络拓扑结构”以及“设备间通信的逻辑”，这些是底层逻辑，不论App换多少代，基础原理是不变的。当它提到某个设置步骤时，它通常会附带一句提示：“请注意，即使App界面有所更新，此处的设置逻辑依然是围绕着……”，这种“教你钓鱼”而不是“直接给鱼”的教学思路，极大地延长了这本书的实用寿命。我发现即便是那些最新的智能设备，只要我理解了书中关于“网关”、“中继器”和“本地控制/云端控制”的讲解，我都能快速摸索出新设备的配置路径。这对于那些不想每年都为更新指南而买新书的用户来说，绝对是一笔非常划算的投资，因为它教的是“思维框架”，而不是临时的“操作手册”。

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说实话，我本来对这种“傻瓜指南”类型的书籍抱持着一种怀疑态度，总觉得它们为了迎合“小白”用户，会牺牲掉深入的讨论和前沿的见解。然而，这本书成功地颠覆了我的刻板印象。它在保证基础普及性的同时，对网络安全和数据隐私的探讨深度令人刮目相看。在介绍如何设置智能安防系统时，它用一个专门的章节，详细剖析了数据加密的几种常用方法，并给出了如何设置强密码和启用双重认证的实用建议。这在我看来是极其负责任的做法，毕竟将家中的摄像头和麦克风接入网络，安全问题绝不能掉以轻心。此外，书中还穿插了一些关于不同生态系统（比如Matter协议的引入）对未来兼容性的前瞻性分析，让我意识到这不仅仅是一本教你“如何做”的书，更是一本教你“如何规划”的书。它让我明白了，今天的每一个选择，都可能影响到未来三五年内家庭智能系统的扩展性。对于那些希望系统地构建一个长期稳定、安全可靠的智能家庭网络的用户来说，这种兼顾实用操作与战略思考的平衡感，是其他一些只谈论单个设备评测的书籍所无法比拟的。

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这本书最让我感到惊喜的是，它不仅仅停留在“如何让设备动起来”的层面，而是深入探讨了“如何让设备更好地协同工作，以提升居住舒适度”。有一个章节专门讨论了“热舒适度与湿度管理”，它不是简单地介绍智能恒温器，而是结合了热力学常识，解释了在不同季节，如何设置一个能耗最优、体感最舒适的温度曲线。比如，它解释了为什么在冬天，将室内温度稳定维持在21°C比忽高忽低更能节省能源，以及如何利用智能窗帘配合温度感应器，实现被动的太阳能加热或降温。这种跨学科的知识融合，让整个智能家居系统从一个简单的“遥控器集合”，升级成了一个真正能理解并主动优化居住环境的“管家”。我不再是机械地执行命令，而是开始思考：“我的家在不同时间点，最需要什么样的环境参数？”这种从“操作者”到“环境设计师”的思维转变，是这本书带给我最大的收获，也是它远超一般入门指南的价值所在。

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