試論物聯(lián)網(wǎng)概念下的智慧家庭設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

湖北郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 周 華

引言

隨著信息時(shí)代的縱深發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸步入高峰，正式將“智慧家庭”這一名詞展現(xiàn)到了公眾的視野前，進(jìn)一步讓人們感受到了移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展所帶來的便捷。智慧家庭實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)的綜合利用，致力于為人們打造安全舒適、智能便捷的家居環(huán)境，從而為人們的居家生活提供智能化的服務(wù)，極大的滿足了人們的居家個(gè)性化需求。

1.試論物聯(lián)網(wǎng)概念下的智慧家庭設(shè)計(jì)思路

1.1 服務(wù)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)思路

為了體現(xiàn)智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，在設(shè)計(jì)服務(wù)器應(yīng)用軟件的時(shí)候，可以使用Browser/Server，B/S等瀏覽器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，從而利用瀏覽器及時(shí)獲取智慧家庭用戶的反饋信息，及時(shí)了解到用戶所提出的個(gè)性化服務(wù)需求。其中B/S設(shè)計(jì)方式的優(yōu)勢(shì)比較明顯，像是可以根據(jù)用戶提出的附加服務(wù)需求，通過適當(dāng)增加服務(wù)器網(wǎng)頁的方式，及時(shí)完成服務(wù)業(yè)務(wù)的拓展操作，從而將少數(shù)幾臺(tái)服務(wù)器的功能拓展成可以為數(shù)千名用戶提供智能服務(wù)的大型服務(wù)系統(tǒng)。這樣一來，智慧家庭用戶便可以隨時(shí)登錄瀏覽器，提交所需要的個(gè)性化服務(wù)需求，以便設(shè)計(jì)人員根據(jù)云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)對(duì)智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行更新和升級(jí)處理[1]。

1.2 網(wǎng)關(guān)總體框架設(shè)計(jì)思路

在設(shè)計(jì)智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的時(shí)候，應(yīng)先對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行掃描處理，以便及時(shí)與智慧家庭操作設(shè)備建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源以及基礎(chǔ)信息的網(wǎng)絡(luò)共享。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還可以和智慧家庭系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行交互，利于根據(jù)用戶的動(dòng)態(tài)及時(shí)更新信息來源，促使整個(gè)智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)的功能盡快臻于完善，不僅能夠利用實(shí)時(shí)更新的信息向用戶提供智能服務(wù)，還能夠滿足用戶登錄網(wǎng)頁自主查詢的個(gè)性化需求。運(yùn)用智能化設(shè)備連接到藍(lán)牙或者路由器等端口，可以及時(shí)將采集到的用戶個(gè)性化需求信息提交給網(wǎng)關(guān)，之后再借助Socket通信功能建立串口通信關(guān)系，及時(shí)將IP地址和端口號(hào)的數(shù)據(jù)傳遞給服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)智慧家庭服務(wù)商和用戶的交互通信。

1.3 智慧家庭運(yùn)作模式設(shè)計(jì)

建立智慧家庭智能服務(wù)系統(tǒng)，離不開網(wǎng)絡(luò)、終端以及平臺(tái)之間的聯(lián)網(wǎng)互動(dòng)，最終能夠共同構(gòu)成統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)體系。智慧家庭系統(tǒng)配置的傳感器，能夠自動(dòng)感應(yīng)到環(huán)境條件發(fā)生的變化，再將解析到的變化信息通過網(wǎng)絡(luò)快速傳送至應(yīng)用平臺(tái)。等到數(shù)據(jù)信息已經(jīng)在平臺(tái)上處理完成之后，會(huì)及時(shí)根據(jù)得到的反饋信息，驅(qū)動(dòng)智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)提供用戶所需要的個(gè)性化需求服務(wù)。例如，在光線充足的情況下，智慧家庭能夠自動(dòng)感應(yīng)并生成閉環(huán)生態(tài)，及時(shí)將感應(yīng)到的光源強(qiáng)度與用戶設(shè)定的光源合理值進(jìn)行對(duì)比，再將信息傳送給網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)層，促使控制器終端智能開啟用戶家中的窗簾，提供省時(shí)省力的便捷服務(wù)。

2.試論物聯(lián)網(wǎng)概念下的智慧家庭實(shí)現(xiàn)路徑

2.1 智慧家庭客戶端實(shí)現(xiàn)路徑

在移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的依托下，現(xiàn)如今利用Android系統(tǒng)便可以開發(fā)出基于智慧家庭的系統(tǒng)客戶端軟件，所創(chuàng)造出的智慧家庭系統(tǒng)客戶端通常包括Linux內(nèi)核層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層以及應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層這四大部分。其中功能最為廣泛的當(dāng)屬應(yīng)用程序?qū)?，涵蓋著基于智慧家庭的龐大服務(wù)系統(tǒng)，具有通話、短信、多媒體等多種智能化的操作功能，從而為提供智能化的居家服務(wù)奠定了系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)。智慧家庭系統(tǒng)客戶端所涵蓋的功能模塊設(shè)計(jì)則更為豐富，包括家庭空間、家庭醫(yī)療健康、感知功能以及家庭百事通等多項(xiàng)功能模塊，就其中的家庭好友功能模塊來說，用戶可以借助安裝在家里的聯(lián)網(wǎng)路由器，尋找多個(gè)獨(dú)立性的節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建智慧家庭的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而在這項(xiàng)智慧家庭互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)和社區(qū)之間、鄰居之間或者家人之間的聯(lián)網(wǎng)互動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，居民社區(qū)的物業(yè)管理處可以與居民們的智慧家庭互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)網(wǎng)關(guān)系，順利完成對(duì)于整個(gè)居民社區(qū)的停車管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控或者社區(qū)費(fèi)用繳納通知等服務(wù)，從而體現(xiàn)出智慧家庭任意功能模塊的智能化、自動(dòng)化特征，展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)便利居民生活的優(yōu)勢(shì)[2]。

2.2 智慧家庭客戶端網(wǎng)絡(luò)調(diào)控

智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建主要依托于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，因此真正將人們生活的方方面面聯(lián)系成為了有機(jī)的整體，能夠幫助人們提供類似于天氣預(yù)報(bào)、鬧鐘提醒或者股票走向的生活服務(wù)，具有明顯的智能化特征。因此，在調(diào)控智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)客戶端的時(shí)候，應(yīng)注意做好設(shè)計(jì)以及調(diào)控環(huán)節(jié)的工序，不斷完善系統(tǒng)各模塊的功能。至于系統(tǒng)的所有子模塊，可以列表的形式直觀展現(xiàn)給用戶，讓用戶能夠隨心所欲選擇返回主頁面或是查看各項(xiàng)子功能頁面等操作，以便及時(shí)選擇個(gè)人當(dāng)前所需的子功能操作模塊。另外，要調(diào)控好家庭網(wǎng)絡(luò)的感知節(jié)點(diǎn)以及控制節(jié)點(diǎn)，以便借助RF模塊的功能實(shí)時(shí)通信到網(wǎng)絡(luò)，促使傳感節(jié)點(diǎn)及時(shí)將接收到的指令信息傳送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者，從而盡快完成APP之間的網(wǎng)絡(luò)通信，響應(yīng)用戶發(fā)出的燈光調(diào)控、聲音調(diào)控或溫度調(diào)控等操作指令，創(chuàng)造智能化的溫馨舒適居家生活環(huán)境。

2.3 智慧家庭服務(wù)器架構(gòu)實(shí)現(xiàn)

本文所述的智慧家庭系統(tǒng)服務(wù)架構(gòu)，大致包括四大模塊的主要功能，分別是用戶bundle、P2P bundle、分布式bundle以及日志bundle，在系統(tǒng)架構(gòu)中分別承擔(dān)著不同的智慧服務(wù)功能。其中，用戶bundle主要是幫助已注冊(cè)登錄的用戶保管個(gè)人信息，而系統(tǒng)全程的安全運(yùn)行主要由日志bundle進(jìn)行把控，并將管理信息及時(shí)存儲(chǔ)到系統(tǒng)運(yùn)行日志當(dāng)中。本次智慧家庭系統(tǒng)服務(wù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，重點(diǎn)是記錄用戶的注冊(cè)名稱、密碼以及家庭住址等個(gè)人信息，由一項(xiàng)獨(dú)立的id作為家庭代號(hào)，記錄所有登錄用戶的基本信息。如此一來，社區(qū)物業(yè)處或者管理處想要了解社區(qū)居民對(duì)于煤、電、氣等資源的使用情況，就可以通過獨(dú)立的用戶家庭id代號(hào)同用戶家庭的網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)系，快速讀取以家庭為單位的社區(qū)居民生活資源消耗情況。并且，P2Pbundle能夠幫助社區(qū)居民建立具有通信功能的通道，從而將各戶居民所使用的系統(tǒng)客戶端區(qū)分開來，等到用戶通過客戶端連接到路由器時(shí)，就可以為用戶分配新的網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同智慧家庭系統(tǒng)用戶的專門服務(wù)，彰顯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧家庭服務(wù)系統(tǒng)的專業(yè)化、智能化優(yōu)勢(shì)。

3.結(jié)束語

綜上所述，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于智慧家庭的研究尚處于初期的探索階段，面臨著諸多技術(shù)方面的瓶頸難題，在未來的改進(jìn)創(chuàng)新中還亟待進(jìn)一步加以完善和解決。像是智慧家庭雖然能夠?yàn)槿藗兊募揖由钐峁┣八从械谋憷?，但同時(shí)也凸顯出個(gè)人隱私保護(hù)性不足以及使用成本較高等現(xiàn)實(shí)問題，限制了智能家居服務(wù)系統(tǒng)推廣向市場(chǎng)的步伐，日后還需不斷借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，打造更為智能化、舒適化的服務(wù)體驗(yàn)。