基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制分析

趙秀江

摘要：在互聯(lián)網(wǎng)技術的支持下，真正實現(xiàn)了萬物互聯(lián)互通。而物聯(lián)網(wǎng)技術對諸多領域的發(fā)展起到了促進作用，如今智能家居不僅有效實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，更提升了人們生活質量。本文從智能家居特征入手，討論物聯(lián)網(wǎng)下智能家居的系統(tǒng)設計，并分析物聯(lián)網(wǎng)下的智能家居系統(tǒng)測試，希望對相關研究帶來幫助。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能家居;控制

智能家居利用傳感器技術、嵌入式技術、網(wǎng)絡通信技術、自動控制技術關聯(lián)與整合家具設施，對家具生活進行智能化控制，使得家居生活空間更為舒適。物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展為智能家居提供了巨大支持，借助射頻、藍牙、紅外、Wi-Fi等通信技術能夠迅速采集信息，然后與手機、電腦等終端連接，實現(xiàn)對家居設備的控制。

一、智能家居特征

當前智能家居控制系統(tǒng)在服務項目、應用方式、控制技術都存在一定差異，不過具有以下共同點：其一，通過智能家居利用可以打造良好的生活空間，智能家居具有明顯的節(jié)能性和使用性特征，因此受到消費者的廣泛青睞;其二，可滿足家庭多樣化需求，能夠打造更加完善的智能家居控制體系;其三，對新技術利用，以此持續(xù)提升控制系統(tǒng)的技術水平，讓智能家居控制系統(tǒng)適用范圍更廣。

二、物聯(lián)網(wǎng)下智能家居的系統(tǒng)設計

（一）總體設計

關注物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層、感知層、應用層的三層架構，利用智能家居云平臺、遠程控制端、RPI、Arduino-UN0-R3、舵機，通過無線方式組建更加完善的智能家居控制系統(tǒng)。其中RPI和網(wǎng)絡相互連接，正確分析紅外線信息和遠程指令，遠程控制端設置主要是實時監(jiān)測相關數(shù)據(jù)并發(fā)布控制指令，利用Arduino-UN0-R3及時搜集傳感器信息，實時控制門禁狀態(tài)、電燈使用情況、插座使用情況，利用以上系統(tǒng)可以對家具應用功能進行全面控制以及遠程操控，有效提升家居生活的便捷性與安全性[1]。

（二）選擇主體硬件

其一，Arduino-UN0-R3。這是一種開源控制器，操作十分便捷，其中安裝電源插座并設置USB接口，然后使用ATmega328設置處理器核心內(nèi)容，并且在功能模塊添加ICSP header，可以利用復位按鈕進行控制。

其一，RPI。這是卡片式電腦的一種形式，具有個性化應用價值，這一主體硬件設備有著較多接口，其中包括USB接口、I2C接口、GPIO接口，并且和眾多功能性應用軟件相連接。在設計智能家居過程中，為了提升控制系統(tǒng)穩(wěn)定性可選擇樹莓派B+開發(fā)板，這一硬件可以滿足智能家居控制系統(tǒng)的功能需要，在控制系統(tǒng)設計期間，可通過串口連接Arduino-UN0-R3、B+RPI。

物聯(lián)網(wǎng)技術下設計的智能家居控制系統(tǒng)還包括以下設備，比如LDE顯示屏、Wi-Fi攝像頭、DHT11模塊，在設備設計過程中需要利用常見的硬件資源。

（三）連接相關硬件

智能家居控制系統(tǒng)的設計過程中主體控制模板設計選用ArduinoUNO-R3作為主板，在數(shù)據(jù)信息搜集過程中選用這一溫濕度傳感器，完成信息搜集后使用硬件顯示屏呈現(xiàn)有關信息，然后通過串口傳輸信息傳輸?shù)紹+RPI，通過射頻識別模塊時如果IC卡發(fā)生觸碰就會啟動，并將相關信息呈現(xiàn)在顯示屏中。

一方面，利用MFRC522芯片開展通訊活動，采取同步串行方式和主板控制模塊共同完成通信活動。MFRC522芯片運行的同時主板控制模塊在主模式下運行;另一方面，PM2.5傳感設備需要借助紅外散射光學質量有效捕捉塵埃，這一傳感器設備所占空間小、質量輕，適宜在家居生活中。利用DHT11可以對室內(nèi)的溫度和濕度監(jiān)測。具有抗干擾能力強、運行穩(wěn)定的特點，并且整體連接方式較為便捷[2]。

（四）軟件系統(tǒng)的選擇

物聯(lián)網(wǎng)時代下的智能家居控制系統(tǒng)需要軟件支持，在Linux系統(tǒng)支持下可通過遠程監(jiān)控的方式，利用Python創(chuàng)作軟件程序，Python是一種設計語言，具有易讀性強特征，可以和其它語言程序模塊銜接。在設計門禁系統(tǒng)過程中，舵機是重要的控制部件，可以搜集環(huán)境參數(shù)。

三、物聯(lián)網(wǎng)下的智能家居系統(tǒng)測試

一方面，需要合理選擇硬件資源，然后依次連接，進而形成完整的硬件系統(tǒng);另一方面，編寫好程序代碼，然后植入樹莓派，之后操控PM2.5和DHT11在家居生活環(huán)境下檢測溫度、濕度、粉塵，然后將信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)綐漭伞４送?，利用智能家居平臺體系對不同的功能模塊進行數(shù)據(jù)傳輸，分析數(shù)據(jù)傳輸準確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性[3]。

結束語：

綜上所述，通過相關測試證實在物聯(lián)網(wǎng)下的智能家居系統(tǒng)可以準確監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度，并且可以對家居門禁系統(tǒng)開啟關閉進行控制，進而讓人們生活質量得到進一步提升。

參考文獻：

[1]趙躍鵬，楊承翰，楊金林.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能家居椅控制系統(tǒng)設計[J].自動化儀表，2021，42（1）：77-80.

[2]王軍，孫澤軍.基于用戶行為分析的物聯(lián)網(wǎng)智能家居監(jiān)測控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2020，10（9）：71-74，79.

[3]王艷麗，呂海翠，宋佳.基于STM32單片機微控制的機智云物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)開發(fā)[J].電子測試，2020，12（18）：62-63，126.

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