基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

陳思宇

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)人們的生活質(zhì)量水平提高起到了促進(jìn)作用，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，對(duì)實(shí)現(xiàn)智能家居的目標(biāo)就比較有利。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和家居設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，能方便人們的日常生活，提高人們的生活品質(zhì)。本文主要從理論層面，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)詳細(xì)探究，希望能通過(guò)此次理論研究，有助于滿足實(shí)際的需求。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居設(shè)計(jì)；系統(tǒng)

一、基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則

1.基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居結(jié)構(gòu)分析

智能家居這一概念的起源比較早，但在具體的建筑案例出現(xiàn)卻比較晚，到了上世紀(jì)八十年代初期的時(shí)候，由美國(guó)的聯(lián)合科技公司對(duì)智能建筑進(jìn)行了定義，這是通過(guò)具體的智能建筑進(jìn)行定義的。而在計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展環(huán)境下，智能家居的系統(tǒng)在當(dāng)前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，為人們的生活提供了很大便捷[1]。智能家居的系統(tǒng)是通過(guò)多個(gè)部分組成的，總的來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的智能家居是通過(guò)三層網(wǎng)絡(luò)所組成的。其中的最低層的網(wǎng)絡(luò)是對(duì)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用，把用戶的用電設(shè)備連接到各住戶的智能分站，這樣就能通過(guò)以太網(wǎng)的模式或者是采用GPRS模塊連接到物聯(lián)網(wǎng)上，通過(guò)電腦以及手機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行訪問(wèn)家用電設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)有效控制的目標(biāo)。

2.基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)計(jì)原則

物聯(lián)網(wǎng)智能家居的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，要遵循相應(yīng)的原則，這樣才能保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在智能家居的設(shè)計(jì)中，要對(duì)住宅區(qū)的現(xiàn)有信息化資源充分利用，對(duì)當(dāng)前的信息化軟硬件的保護(hù)力度要加強(qiáng)。設(shè)計(jì)中要采用成熟化的技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建完善的小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，采取符合標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性的技術(shù)，充分借鑒其他行業(yè)成功經(jīng)驗(yàn)，這樣才能有助于智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性[2]。對(duì)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)要保障高度的安全性，要能全面監(jiān)控家具的安全以及網(wǎng)絡(luò)的安全等。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1.基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要注重總體結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)家庭智能控制模塊以及圖像處理單元等模塊所構(gòu)成，家庭智能控制模塊中就包含著智能安防報(bào)警模塊以及智能照明控制模塊等內(nèi)容，從而就組成了星型家庭智能控制網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的硬件架構(gòu)的設(shè)計(jì)比較重要，通過(guò)ARM920T S3C2400作為主控芯片，S3C2400內(nèi)部集成的TFT/STN LCD觸摸屏控制器主要用于傳輸顯示數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生控制信號(hào)，能有效支持屏幕水平以及垂直滾動(dòng)顯示[3]。其中的Flash存儲(chǔ)芯片可通過(guò)接口總線直接與S3C2400相連，這樣就能保證用戶在內(nèi)部存放系統(tǒng)啟動(dòng)代碼以及內(nèi)核代碼等，能有效形成隨機(jī)存儲(chǔ)器。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分重視系統(tǒng)功能的充分發(fā)揮，在諸多的子系統(tǒng)功能方面要得以充分發(fā)揮。在智能家居系統(tǒng)當(dāng)中的多媒體系統(tǒng)是比較重要的，每戶配置多媒體接線箱，能通過(guò)電話以及數(shù)據(jù)和有線電視等線纜入戶，可與戶內(nèi)的各信息插座進(jìn)行有效對(duì)接，在戶內(nèi)的信息點(diǎn)數(shù)據(jù)以及位置也能通過(guò)住戶自身進(jìn)行確立。系統(tǒng)功能當(dāng)中的可視對(duì)講系統(tǒng)也是比較重要的系統(tǒng)內(nèi)容，主要是在單元入口電控安全防盜門(mén)上進(jìn)行設(shè)置訪客編碼可視對(duì)講門(mén)口機(jī)，管理中心配置上對(duì)講管理主機(jī)，這樣系統(tǒng)就有著感應(yīng)卡以及鑰匙來(lái)開(kāi)啟電控鎖功能。

另外，在物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)計(jì)當(dāng)中的信息交換功能以及三表抄送功能也表現(xiàn)的比較突出。智能家居系統(tǒng)有著物管中心以及住戶信息交換的功能，也能通過(guò)小區(qū)總管控主機(jī)來(lái)向每戶家庭智控鍵盤(pán)來(lái)發(fā)布短信息，這樣對(duì)物管的有序進(jìn)行就有著積極促進(jìn)作用[4]。

基于物聯(lián)網(wǎng)的家電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是比較重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)家電控制系統(tǒng)的控制方式主要有兩種方式，一個(gè)就是本地集中控制的方式，一個(gè)就是遠(yuǎn)程電話控制的方式。從本地集中控制的方式來(lái)看，主要是對(duì)智能控制鍵盤(pán)的應(yīng)用，對(duì)家中的電話機(jī)應(yīng)用集中的對(duì)家電實(shí)施操控。還有一種方式就是采用遠(yuǎn)程電話控制的方式，也就是業(yè)主通過(guò)電話以及手機(jī)撥打家中電話號(hào)碼，如果是沒(méi)有人回答，智能控制系統(tǒng)就能夠自動(dòng)的接聽(tīng)電話，然后通過(guò)語(yǔ)音提示業(yè)主完成操作。

2.基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)層面比較重要，在此次的系統(tǒng)應(yīng)用方面，對(duì)中央處理器的選擇主要是采用三星的ARM11處理器S3C6410（主頻667MHz），采用WI-FI無(wú)線上網(wǎng)模塊：臺(tái)灣USI公司模塊WM-G-MR-09，芯片為Marvell 88W8686，全面兼容IEEE802.11b/g國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，SDIO接口；IEEE802.11g：54Mbps、48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps、6Mbps速率自動(dòng)調(diào)節(jié)；IEEE802.11b：11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps速率自動(dòng)調(diào)節(jié)。GPS模塊采用SiRF StarIII GSC3F/LP-7979模塊，靈敏度要求追蹤時(shí)為159dBm，捕獲時(shí)為144dBm[5]。在對(duì)軟件平臺(tái)的應(yīng)用主要是采用的Windows Embedded CE6.0R2，系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比較突出。在具體的操作過(guò)程中，其中的主程序就是軟件核心，先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，進(jìn)行實(shí)施數(shù)據(jù)采集以及刷新和處理等模塊構(gòu)成。在各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)完成的工作就是檢測(cè)各設(shè)備的實(shí)時(shí)工作指令，按照指令進(jìn)行完成動(dòng)作，這樣就能保證數(shù)據(jù)的一致性以及可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]周克輝.基于WiFi模塊的智能開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2016（33）

[2]黃科.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（31）

[3]井濤.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電子測(cè)試，2016（19）

[4]邵鑫玉，王亮，王宇濤.基于WiFi的智能家居控制系統(tǒng)[J]. 福建電腦，2016（06）

[5]包依勤.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)的研究與探討[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2013（07）

（作者單位：大連工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與信息工程學(xué)院傳媒系，指導(dǎo)教師：馮旭）