基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的空調(diào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

李煥東

摘 要 在居民進(jìn)行日常生活的過程當(dāng)中，往往希望自身的生活能夠更加的方便快捷，所以針對空調(diào)的控制問題，也希望可以引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遠(yuǎn)程控制，而在進(jìn)行空調(diào)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)構(gòu)建過程當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的使用，便使這項(xiàng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)成為了可能。這個(gè)系統(tǒng)的搭建首先要在物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上進(jìn)行一個(gè)方案的構(gòu)建，通過用戶自身終端的軟件與物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上的方案對接，這時(shí)用戶便可以通過手機(jī)終端來實(shí)現(xiàn)對空調(diào)的遠(yuǎn)程控制。這種控制系統(tǒng)有效地解決了用戶對于空調(diào)遠(yuǎn)程控制的需求，而這種設(shè)計(jì)方案也會(huì)影響著其他的智能家居設(shè)備，使得物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)能夠在智能家電領(lǐng)域取得良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái) 空調(diào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

在物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)進(jìn)行空調(diào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當(dāng)中，雖然取得一些進(jìn)展，但在目前的方案設(shè)計(jì)仍然存在著一些不足之處。例如在開發(fā)的過程當(dāng)中應(yīng)用到了不成熟的SDK開發(fā)版本，或者由于用戶終端使用的不合理性，導(dǎo)致這項(xiàng)方案不能夠很好的發(fā)揮本身的作用。在近幾年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，人們也越來越能夠接受將產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，從而體現(xiàn)產(chǎn)品自身的優(yōu)勢以及智能控制的便捷，通過對物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的構(gòu)建可以滿足人們對于家居的智能控制需求，客戶可以通過自身的手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。這種控制方式有效地降低了開發(fā)過程當(dāng)中的成本，另外也使人們的生活更加方便快捷。

一、空調(diào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的構(gòu)成

目前NB-IoT技術(shù)解決了傳統(tǒng)空調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對于長距離通信方案有3G、4G、短距離通信方式有WIFI、藍(lán)牙等模式，但WIFI、藍(lán)牙存在距離和能耗之間的矛盾問題，而NB-IoT這種技術(shù)擁有遠(yuǎn)超4G模式的連接規(guī)模，超長的設(shè)備壽命等優(yōu)勢。

在進(jìn)行空調(diào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當(dāng)中，開發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一種基于NB-IoT的模組，這種模組與空調(diào)結(jié)合，再通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的服務(wù)將模組和終端之間建立起連接，這樣用戶便可以通過手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)對空調(diào)的遠(yuǎn)程化控制。另外，這種模組的主要是由數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)處理中心和主控器來構(gòu)成的，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)備以及用戶終端和物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的連接。具體工作過程為：用戶在手機(jī)終端下達(dá)控制命令，控制命令通過云平臺(tái)經(jīng)過NB-IoT基站傳輸?shù)侥K，再由模塊傳輸?shù)街骺仄?，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。另外，模組也可以將空調(diào)的運(yùn)行信息通過云平臺(tái)來反饋給手機(jī)終端，可以使用戶即時(shí)查詢空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)。

在模組構(gòu)成中，一項(xiàng)重要的單元是數(shù)據(jù)處理單元，模組需要解析一定數(shù)據(jù)，并且空調(diào)在工作的過程當(dāng)中需要獲取及時(shí)并且準(zhǔn)確的信息，所以要選擇高頻率的工作處理器來進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。另外在進(jìn)行空調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當(dāng)中，模組是要與傳統(tǒng)空調(diào)進(jìn)行對接的，通過將模組安裝在空調(diào)里面，可以以空調(diào)的電壓為自身的工作動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集以及處理工作過程當(dāng)中，要想增加模組對于數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性以及高效性，可以通過在模組當(dāng)中加入一些校驗(yàn)機(jī)制來提高模組的數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。另外，在進(jìn)行空調(diào)的對接和工作過程當(dāng)中，可以通過采用電平轉(zhuǎn)換電路，將模組與空調(diào)系統(tǒng)能夠更好地融合起來，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率以及工作過程當(dāng)中的穩(wěn)定性。

模組工作過程當(dāng)中的另一個(gè)部分就是數(shù)據(jù)傳輸，單元數(shù)據(jù)傳輸是需要模組通基站來將空調(diào)運(yùn)行信息傳遞到物聯(lián)網(wǎng)與平臺(tái)或者客戶的手機(jī)終端上。所以在進(jìn)行模塊構(gòu)建的過程當(dāng)中，需要安裝一個(gè)無線傳輸?shù)哪K，這樣便可以通過互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行信息的互相傳遞，有時(shí)用戶在進(jìn)行智能控制時(shí)，不會(huì)離開空調(diào)太遠(yuǎn)的距離，所以可以通過采用SPI接口來進(jìn)行模塊之間的連接，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸，另外這種模塊也要支持無線連接的數(shù)據(jù)傳輸方式，用戶可以通過自身的無線局域網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互相傳遞。所以在進(jìn)行模塊的工作電路構(gòu)建的過程當(dāng)中要考慮到用戶使用智能控制的多種可能。

二、控制系統(tǒng)的通信協(xié)議制定

在進(jìn)行空調(diào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當(dāng)中，要將空調(diào)和通信模組分為兩個(gè)系統(tǒng)，在一般的系統(tǒng)構(gòu)建過程當(dāng)中，一般是將模組設(shè)定為主機(jī)，而空調(diào)的主控板設(shè)定為從機(jī)，進(jìn)行通信的過程當(dāng)中，要交模組的地址設(shè)為0，而空調(diào)的地址設(shè)為1，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)空調(diào)可以通過自身的數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式來進(jìn)行特定的傳輸選擇，但在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^程，當(dāng)中數(shù)據(jù)傳輸之間也需要存在時(shí)間的間隔，一般是0.01秒，在0.01秒的時(shí)間前后進(jìn)行兩次數(shù)據(jù)的傳輸。另外，在模塊進(jìn)行信息的處理以及信息的傳輸過程當(dāng)中，是需要進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)函數(shù)的對接的，在接收完數(shù)據(jù)之后，可以通過與下一次的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，或者將自身的數(shù)據(jù)清空，等待下一次的接收。

三、系統(tǒng)的軟件構(gòu)成

要想實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遠(yuǎn)程控制，首先要對客戶的終端進(jìn)行一個(gè)APP的設(shè)計(jì)，這個(gè)軟件要可以使用戶通過對自身的手機(jī)終端操作，便可以獲得空調(diào)目前的工作信息，或者實(shí)現(xiàn)對于空調(diào)的控制和其他智能家具的控制。當(dāng)空調(diào)和用戶的手機(jī)端處在同一網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以通過局域網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間的信息傳遞。當(dāng)用戶的手機(jī)端與空調(diào)之間處于不同的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)時(shí)，用戶的手機(jī)終端與空調(diào)安裝好的無線模塊組進(jìn)行連接時(shí)，信息是要經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的。而在這種狀態(tài)下，用戶要想實(shí)現(xiàn)對于空調(diào)的遠(yuǎn)程控制，首先在自身的手機(jī)終端上進(jìn)行命令的發(fā)布，而這個(gè)命令便會(huì)傳遞到物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上，云平臺(tái)便可以將指向信息傳遞到空調(diào)的模塊組當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對于空調(diào)的控制。

在手機(jī)終端軟件的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，要考慮到軟件設(shè)計(jì)內(nèi)部的多種功能，首先這個(gè)軟件要能夠顯示空調(diào)工作當(dāng)中的全部狀態(tài)信息，以及用戶的信息等等。在軟件界面的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，首先要顯示空調(diào)的當(dāng)前工作狀態(tài)。另外在軟件內(nèi)部的功能設(shè)計(jì)過程當(dāng)中要設(shè)置一些主要的功能代碼，用戶可以通過對于代碼的輸入來實(shí)現(xiàn)對于空調(diào)信息狀態(tài)的獲取，或者對于空調(diào)當(dāng)前狀態(tài)的改變，以及空調(diào)的遠(yuǎn)程控制等等。而在用戶進(jìn)行錯(cuò)誤操作或者其他操作的過程當(dāng)中，也可以通過代碼的體現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)信息的表達(dá)或者傳遞。用戶在進(jìn)行手機(jī)終端軟件的使用過程當(dāng)中，可以通過輸入自己的賬號密碼來進(jìn)行登錄，在登錄完成之后，便可以通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)來獲取目前空調(diào)的工作信息，另外可以通過及時(shí)的更新來獲取空調(diào)的工作狀態(tài)。

在進(jìn)行手機(jī)軟件的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，一定要注重對于空調(diào)的信息獲取的準(zhǔn)確度以及高效性，所以要考慮到空調(diào)和手機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)的多種可能性，在不同的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下可以采取不同的網(wǎng)絡(luò)通信方式，如果是在局域網(wǎng)的模式下，可以通過手機(jī)終端與空調(diào)進(jìn)行直接的連接，而這種模式會(huì)一般比較受到本地通信網(wǎng)絡(luò)的影響，所以可以尋求一些其他能夠改變通信方式的模式。另外如果是處于廣域網(wǎng)狀態(tài)下，便可以實(shí)行對于物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的構(gòu)建，來將手機(jī)終端軟件與空調(diào)進(jìn)行連接。

四、結(jié)束語

要想實(shí)現(xiàn)對于空調(diào)的智能遠(yuǎn)程控制，首先要進(jìn)行模塊的構(gòu)建，以及平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建，物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的構(gòu)建，便可以使傳統(tǒng)的空調(diào)與用戶手機(jī)終端進(jìn)行聯(lián)合起來，通過模塊的使用時(shí)限，空調(diào)信息的傳遞，以及用戶手機(jī)終端對于空調(diào)的狀態(tài)控制。這種控制模式不僅可以有效地方便用戶們的生活，另外也可以有效地進(jìn)行空調(diào)的能源節(jié)約。在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時(shí)代，智能控制家居一定會(huì)成為市場的潮流，所以要加大對于物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建，努力開發(fā)出用戶手機(jī)終端控制軟件的多種功能，另外要準(zhǔn)確的針對用戶們的需求來進(jìn)行方案的改善，增強(qiáng)自身的產(chǎn)品競爭力。

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