移動終端下的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

錢程　韓太林

[摘要]隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，我國的移動通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了前所未有的發(fā)展，尤其是移動終端設(shè)備的出現(xiàn)，使智能家居控制成為可能，為人們的生活提供了極大的便利。本文將著重對移動終端下智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行深入分析，為相關(guān)行業(yè)提供一個(gè)參考與借鑒。

[關(guān)鍵詞]移動終端 智能家居 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 應(yīng)用

近年來，智能手機(jī)在市場中得到了廣泛地應(yīng)用，與此同時(shí)以智能手機(jī)為移動終端的智能家居控制得以實(shí)現(xiàn)?；谖⑿殴娰~號的智能家居控制不僅成本低廉、功能豐富，而且具有擴(kuò)展性，體現(xiàn)了鮮明的優(yōu)越性，引起了社會各界的高度重視。對移動終端下的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究有著重要的實(shí)踐意義與應(yīng)用價(jià)值。

一、智能家居控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本次研究中將傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了集移動端、云服務(wù)平臺、智能家居網(wǎng)關(guān)以及家居終端節(jié)點(diǎn)為一體的智能家居系統(tǒng)，將目前廣泛流行的智能手機(jī)微信公眾賬號作為移動終端，利用云服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和外部云計(jì)算平臺的對接，采用ZigBee技術(shù)將智能家居中央控制節(jié)點(diǎn)與智能家居終端連接起來，對智能家居內(nèi)部控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測及操控，家居終端節(jié)點(diǎn)主要涉及到冰箱、空調(diào)以及智能開關(guān)等。根據(jù)需要智能家居控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

首先搭建智能家居內(nèi)部要在移動端處開發(fā)微信公眾賬號，能夠保障客戶端各項(xiàng)功能的順利實(shí)現(xiàn)；中央控制節(jié)點(diǎn)位置要編寫相應(yīng)的控制程序，確保服務(wù)器功能的實(shí)現(xiàn)；家居終端節(jié)點(diǎn)位置則要編寫終端程序，便于各項(xiàng)功能操作。

在TCP的作用下，客戶端與服務(wù)器之間能夠?qū)崿F(xiàn)有效連接，中央控制節(jié)點(diǎn)處需設(shè)置數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)ο到y(tǒng)信息與通信數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

二、智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1智能家居內(nèi)部控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

組建感知層ZigBee的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)主要由各類傳感器、ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)模塊組成。ZigBee無線通信模塊是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息采集和傳輸?shù)暮诵哪K，由協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和終端傳感器節(jié)點(diǎn)組成，雖然路由器和終端模塊的個(gè)數(shù)不限，但是協(xié)調(diào)器只能有一個(gè)，這樣才完成最基本的無線通信和數(shù)據(jù)的采集。本文中的智能家居的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，利用1個(gè)ZigBee（CC2530）協(xié)調(diào)器、多個(gè)ZigBee（CC2530）傳感控制節(jié)點(diǎn)和DS18820溫度傳感器等組建一個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)。

2.2云服務(wù)平臺

智能家居云服務(wù)平臺主要提供智能家居業(yè)務(wù)應(yīng)用管理功能，主要涉及到用戶管理、設(shè)備管理、消息管理、安全管理、接入控制、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析等，不同的應(yīng)用控制解決方案下，平臺的功能可能會有較大的不同。智能家居設(shè)備：可接人智能家居業(yè)務(wù)平臺，并作為遠(yuǎn)程控制的執(zhí)行體。如智能門禁、水位/煙霧報(bào)警、智能窗簾、智能家電等設(shè)備。

2.3微信公眾賬號

用服務(wù)層在整個(gè)系統(tǒng)中處于頂層，云計(jì)算服務(wù)器是數(shù)據(jù)存儲計(jì)算的中心，也是遠(yuǎn)程控制命令的中繼手機(jī)的微信用戶通過關(guān)注公眾號，連接微信公眾平臺，用戶發(fā)送的控制命令經(jīng)過微信后臺轉(zhuǎn)發(fā)到云計(jì)算服務(wù)器，云服務(wù)器再轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)發(fā)送控制命令，設(shè)備改變狀態(tài)；設(shè)備的數(shù)據(jù)先傳到云計(jì)算服務(wù)器，然后經(jīng)過微信服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到微信客戶端，在客戶端顯示出數(shù)據(jù)。

三、系統(tǒng)應(yīng)用測試

對微信下的智能家居控制系統(tǒng)的應(yīng)用測試主要包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用服用層等。

首先可以通過WIFI連接路由器，路由器通過Internet外部設(shè)備進(jìn)行通信，傳感設(shè)備和控制設(shè)備的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)關(guān)里，同時(shí)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)執(zhí)行遠(yuǎn)端發(fā)送過來的控制指令，觀察指令能否順利實(shí)施。

其次路由器既和Internet與云計(jì)算服務(wù)器相連，又通過WIFI和網(wǎng)關(guān)相連，手機(jī)或其他控制終端既可以通過WIFI與路由器相連，也可以通過4G等移動網(wǎng)絡(luò)與微信公眾平臺相連。

另外用戶發(fā)送的控制命令經(jīng)過微信后臺轉(zhuǎn)發(fā)到云計(jì)算服務(wù)器，云服務(wù)器再轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)發(fā)送控制命令，設(shè)備改變狀態(tài)；設(shè)備的數(shù)據(jù)先傳到云計(jì)算服務(wù)器，然后經(jīng)過微信服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到微信客戶端，觀察在客戶端是否顯示數(shù)據(jù)。

四、結(jié)束語

隨著移動智能技術(shù)的不斷發(fā)展，移動智能終端下的智能家居控制已經(jīng)成為家居控制的主流，為人們的生活提供了極大的便利。

本次研究中設(shè)置了移動終端下的智能家居控制系統(tǒng)，經(jīng)過實(shí)踐證明，其能夠確保智能控制系統(tǒng)的有效運(yùn)行，能夠滿足家居控制的多種功能需求，系統(tǒng)性能強(qiáng)，有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輕量化，具有一定的參考與借鑒價(jià)值。