基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

郭蓉 西安工業(yè)大學(xué)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

郭蓉 西安工業(yè)大學(xué)

隨著科學(xué)技術(shù)的日益創(chuàng)新，人們生活方式更加舒適、快捷，智能化家居環(huán)境逐步成為一種新時(shí)尚、新潮流?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)，能夠使人們生活更加舒適、安全、便利，完全滿足了人們對(duì)生活質(zhì)量的更高要求。智能家居控制系統(tǒng)是通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到用戶通過(guò)移動(dòng)設(shè)備接收或控制智能家居的目的。本文在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)智能家居控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究，以期對(duì)智能家居的發(fā)展起到推動(dòng)作用。

物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 控制系統(tǒng)

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后信息領(lǐng)域的又一次革命性創(chuàng)新，原理是通過(guò)傳技術(shù)、全球定位技術(shù)等，將任意物品與互聯(lián)網(wǎng)連接，再以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，按照已制定的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的管理。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的思維模式，將虛擬的網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)的物品進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)了物品的遠(yuǎn)程操作，改變了人們的生產(chǎn)生活方式。

目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尚處于起步階段，各項(xiàng)技術(shù)有著很大的提升空間，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷改進(jìn)與提高，我國(guó)已將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用列入重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)行列，迫切需要不斷創(chuàng)新，研發(fā)新產(chǎn)品。

2 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展

傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)采用集中布線技術(shù)，無(wú)線射頻技術(shù)和電力載波技術(shù)為核心的一種系統(tǒng)，可對(duì)部分家電進(jìn)行智能操作，如空調(diào)、點(diǎn)燈等家電類自動(dòng)調(diào)節(jié)。由于傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)實(shí)用性不強(qiáng)，應(yīng)用范圍較小等限制，沒(méi)有得到廣泛推廣應(yīng)用，導(dǎo)致智能家居行業(yè)發(fā)展緩慢，并慢慢被人們所遺忘的一種家居系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，使得智能家居系統(tǒng)發(fā)展獲得了新的契機(jī)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是傳感技術(shù)與無(wú)線技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)智能家居華而不實(shí)的尷尬局面，解決了困擾傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)的技術(shù)難題，使其得以不斷突破和蓬勃發(fā)展。

3 智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

智能家居控制系統(tǒng)由射頻識(shí)別技術(shù)、綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、組態(tài)技術(shù)等相結(jié)合的一套綜合智能家居安防系統(tǒng)，包含安全控制、消防控制、智能家居三大服務(wù)特點(diǎn)，通過(guò)智能家居控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)家具設(shè)備自動(dòng)化。

3.1 智能家居控制系統(tǒng)的硬件組成部分

3.1.1 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

感知節(jié)點(diǎn)包括光傳感器、溫度傳感器、煙傳感器、氣敏傳感器，通過(guò)Zigbee采集節(jié)點(diǎn)對(duì)家居環(huán)境的檢測(cè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，做到對(duì)異常情況的感知及傳送。

3.1.2 智能控制設(shè)計(jì)

通過(guò)智能移動(dòng)終端與智能家居控制系統(tǒng)相結(jié)合，用戶在戶外也可以了解到家居環(huán)境的實(shí)時(shí)信息，通過(guò)智能家居控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)、冰箱等設(shè)備進(jìn)行智能化操作與控制，使生活更加方便快捷。

3.1.3 智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

智能網(wǎng)關(guān)作為系統(tǒng)監(jiān)視與人工控制的基礎(chǔ)，是智能家居控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的正常工作和用戶的操作、控制都需要一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。ZigBee傳感技術(shù)是金俊麗、低數(shù)據(jù)速率的無(wú)線通信技術(shù)，且功耗低、容量大，是智能家居控制系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的理想選擇。

3.2 智能家居控制系統(tǒng)的軟件組成部分

3.2.1 終端模塊的軟件設(shè)計(jì)

安全控制、消防控制、智能家居三種模塊共同組成終端模塊的軟件設(shè)計(jì)。各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)流程都是大同小異，只是在軟件輸入輸出和運(yùn)行的流程上略有不同。如安全模塊的設(shè)計(jì)流程：接通電源后，系統(tǒng)進(jìn)入初始化階段再到CAN控制初始化，然后復(fù)位輸入通過(guò)上位機(jī)指令進(jìn)行各個(gè)開(kāi)關(guān)的控制，模塊會(huì)根據(jù)室內(nèi)實(shí)際情況進(jìn)行控制及報(bào)警提示，如果出現(xiàn)死機(jī)或者故障重啟后可通過(guò)上位機(jī)數(shù)據(jù)傳達(dá)到直接進(jìn)行CAN控制初始化。

3.2.2 PC機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

PC機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)是根據(jù)電腦常用的Windows操作系統(tǒng)進(jìn)行的升級(jí)化操作軟件，是通信程序設(shè)計(jì)和智能家居控制系統(tǒng)軟件的有效結(jié)合。由于充分考慮到傳統(tǒng)的PC機(jī)沒(méi)有裝備CAN通信接口，本軟件設(shè)計(jì)將CAN總信號(hào)通過(guò)CAN卡轉(zhuǎn)換成無(wú)線PC連接USB控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與終端模塊組成的CAN網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)數(shù)據(jù)通信可以實(shí)時(shí)監(jiān)控控制，方便快捷。

4 智能家居控制系統(tǒng)

科技在進(jìn)步，時(shí)代再創(chuàng)新，只有不斷創(chuàng)新，更新設(shè)計(jì)才能適應(yīng)市場(chǎng)、適應(yīng)社會(huì)。智能家居控制系統(tǒng)主要是家電控制軟件界面的設(shè)計(jì)，操作控制圖標(biāo)是否高效、簡(jiǎn)潔，就需要做好市場(chǎng)調(diào)研，充分了解新時(shí)代下的家居需求，滿足不同消費(fèi)者的愿望，才能更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。這就需要有相關(guān)技術(shù)的研發(fā)人員，能夠堅(jiān)持不懈的從實(shí)驗(yàn)中失敗，在失敗中成長(zhǎng)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)出能更豐富的新產(chǎn)品。Android具有開(kāi)源設(shè)計(jì)優(yōu)先性和龐大的客戶群等特點(diǎn)，在Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)智能家居控制系統(tǒng)能在很好的滿足系統(tǒng)功能需求的同時(shí)滿足界面美觀、簡(jiǎn)潔等要求。

綜上所述，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)是不僅是未來(lái)家居生活的發(fā)展趨勢(shì)，而其應(yīng)用也為用戶提供了一個(gè)更加安全、便利的生活條件，大大提高了用戶生活水平，因此智能家居控制系統(tǒng)具有良好的市場(chǎng)前景。在科技發(fā)展迅猛的今天，智能家居控制系統(tǒng)必將會(huì)不斷取得發(fā)展創(chuàng)新，服務(wù)功能更加完善，將以更加全面的形象為世人服務(wù)。

[1]孟曉麗.物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)下基于云計(jì)算的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技通報(bào),2016,(06)