信息家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的構(gòu)想

摘要：利用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信息家電的智能控制，并分析了系統(tǒng)的組成和功能。最后，提出了一種智能家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，比國內(nèi)外同類產(chǎn)品更具創(chuàng)新性。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程控制;通信技術(shù);信息家電

中圖分類號：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0048-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 引言

信息家電是21世紀(jì)電子產(chǎn)品消費(fèi)的主要趨勢。伴隨著各種新型的家庭網(wǎng)絡(luò)類型的涌現(xiàn)和通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步融合，如何構(gòu)建智能家庭網(wǎng)絡(luò)，連接不同類型家電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)它們之間互操作性以及信息家電遠(yuǎn)程控制和智能維護(hù)等功能，已成為目前研究熱點(diǎn)[1]。

利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能等技術(shù)，將與家庭生活有關(guān)的各種各樣的家用電器有機(jī)地結(jié)合在一起，通過家庭內(nèi)部的局域網(wǎng)和外面的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制，特別是基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程管理和控制，使家庭生活更舒適，高效方便[1]。與傳統(tǒng)的家電相比，信息家電不僅具有傳統(tǒng)的人家電功能而且還提供了舒適、高效、方便、人性化的操作模式，提供了全方位的信息交互功能，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)家電的平滑過渡，極大地方便了人們的生活方式[2]。信息家電具有兩大突出優(yōu)勢：一方面用戶可以利用手機(jī)終端或PC通過家庭局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)對家電進(jìn)行集中遠(yuǎn)程控制，另一方面家電制造商可通過互聯(lián)網(wǎng)對家電進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測與維護(hù)，簡化了售后維護(hù)工作。

目前常見的智能家電有：電飯煲、電壓力鍋、微波爐、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等等，但是這些設(shè)備均不能實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一控制[3]。文中采用中央控制器將各種各樣的信息家電通過通信網(wǎng)絡(luò)做一個(gè)綜合控制系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

智能家電控制系統(tǒng)由智能終端設(shè)備、中央服務(wù)器和通信線路三部分構(gòu)成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖l所示。

遠(yuǎn)程控制終端首先利用網(wǎng)絡(luò)將控制指令發(fā)送給中央服務(wù)器，服務(wù)器接收到控制命令后，進(jìn)行分析將控制命令發(fā)送給相應(yīng)的家電控制器。然后家電控制器去控制不同的家電設(shè)備完成相應(yīng)的操作[4]。

智能終端設(shè)備包括兩部分：信息家電控制器和遠(yuǎn)程控制終端。遠(yuǎn)程控制終端是智能手機(jī)或PC，主要發(fā)送遠(yuǎn)程控制指令。信息家電控制器主要負(fù)責(zé)接收并分析控制指令和反饋信息，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。

中央服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的調(diào)度協(xié)調(diào)和控制管理，以及收集各子系統(tǒng)的信息并分析處理，并完成相應(yīng)的操作。它是整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”。

通信線路主要提供信息的傳輸通道。負(fù)責(zé)連接各個(gè)模塊及設(shè)備。

2.1 中央服務(wù)系統(tǒng)

中央服務(wù)器由主控模塊、遠(yuǎn)程信息模塊、智能控制模塊、電源管理模塊等模塊構(gòu)成[5]。

主控模塊：主要負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)各子模塊，使各子模塊之間正常工作。通過人工智能芯片，可自動(dòng)完成人性化操作功能。

遠(yuǎn)程信息模塊：通過局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)來完成整個(gè)系統(tǒng)與家電的信息傳遞，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警、遠(yuǎn)程控制信息家電設(shè)備使用狀態(tài)和其他功能，讓我們在任何時(shí)間，任何地方可以控制家電。

智能控制模塊：主要負(fù)責(zé)接收、分析和執(zhí)行不同的控制指令。該模塊主要由遠(yuǎn)程指令單元、紅外指令單元、觸摸指令單元、微波指令單元、物理開關(guān)單元、指令分析單元和指令執(zhí)行單元構(gòu)成。

電源管理模塊：它主要為整個(gè)系統(tǒng)提供電能。在發(fā)生斷電的情況下，該模塊自動(dòng)切換為蓄電池工作，并且可以監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.2 智能終端

它不僅可以自動(dòng)完成特定的功能，還可以接受和執(zhí)行中央服務(wù)系統(tǒng)發(fā)出的指令并反饋家電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)[6]。主要由三部分組成：第一部分是邏輯程序控制單元，第二部分是邏輯程序執(zhí)行與反饋單元，第三部分是通信單元。前兩個(gè)單元可以自動(dòng)控制傳統(tǒng)的家用電器，第三個(gè)單元可以實(shí)現(xiàn)家電智能化控制。

對于不同類型的家電產(chǎn)品，給出了不同的控制方案：1）對于電飯鍋、熱水器一類的開關(guān)量家電設(shè)備，通過外接控制器來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;2）對于電視機(jī)、空調(diào)一類家庭設(shè)備，通過統(tǒng)一的紅外遙控器進(jìn)行控制;3）對于信息家電，通過網(wǎng)絡(luò)接口接人家庭內(nèi)部局域網(wǎng)中，利用智能電控制系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)操作和控制功能[7]。

2.3 通信線路

它可以分為兩種方式：有線和無線。有線指的是利用控制電纜控制。無線傳輸是通過紅外線或微波（藍(lán)牙）。有線一般需要采用電纜敷設(shè)方式，后期維護(hù)不方便，所以文中采用無線傳輸技術(shù)，不僅可以省去布線的麻煩，也便于設(shè)備的擴(kuò)展，增加了家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的靈活性。

3 結(jié)論

文中分析了利用智能終端遠(yuǎn)程控制家電系統(tǒng)的組成和功能。最后，提出了一種智能家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。由于沒有統(tǒng)一、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，智能家電現(xiàn)在只能是局部內(nèi)互聯(lián)。因此，為了使家用電器具有互操作性，制造商應(yīng)該統(tǒng)一和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋波.智能家居相關(guān)技術(shù)及比較[J].中國公共安全，2017 （05B）：138-140.

[2]曹杰，王春梅.淺談智能家居的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電子世界，2018（23）：90-91.

[3]肖飛.嵌入式Internet遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].新鄉(xiāng)：河南師范大學(xué)，2009.

[4]李鴻.幾種智能家居網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)方案的分析與比較[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010，33（3）：143-146.

[5]閆哲，杜濤，左海利.智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2010，29（2）：93-95-98.

[6]董明.基于Android智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2017，25（24）：70-73.

[7]魯維佳，果穎，潘玉恒，等.智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2017，20（4）：31-33，37.

【通聯(lián)編輯：唐一東】

作者簡介：周娟（1988-），女，陜西渭南人，碩士研究生，助教，研究方向：智能控制。