云計(jì)算在智能家居安防系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉艷云++時(shí)恩早

摘 要

在智能家居領(lǐng)域，各個(gè)家居之間的通信都是通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。智能家居中的數(shù)據(jù)的存儲以及可視化的都需要進(jìn)行合理的統(tǒng)一的處理之后才可以實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算可以提供一個(gè)虛擬基礎(chǔ)設(shè)施以便處理和整合智能家居中的監(jiān)控設(shè)備和存儲設(shè)備以及可視化平臺等。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 智能家居 安防系統(tǒng) 應(yīng)用

云計(jì)算作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的大眾參與的計(jì)算模式，是在互聯(lián)網(wǎng)對低成本海量數(shù)據(jù)存儲和大規(guī)模并行計(jì)算快速增長的背景下所誕生的新型IT服務(wù)架構(gòu)。云計(jì)算的服務(wù)不僅包括網(wǎng)絡(luò)上的以應(yīng)用方式所提供的服務(wù)，還包括以提供數(shù)據(jù)中心的硬件或者系統(tǒng)軟件作為內(nèi)容的服務(wù)內(nèi)容。

1 基于云計(jì)算的智能家居安防系統(tǒng)

1.1 智能家居云架構(gòu)

智能云家具架構(gòu)可以分成三個(gè)部分主要包括：移動終端應(yīng)用系統(tǒng)、云平臺、家庭網(wǎng)關(guān)等。智能家居云主要是為了解決家居環(huán)境中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理方面所存在的問題，當(dāng)用戶需要向智能家居云服務(wù)的提供者獲取控制和存儲等業(yè)務(wù)云服務(wù)時(shí)，首先要在家庭網(wǎng)關(guān)當(dāng)中進(jìn)行身份注冊，然后再添加相關(guān)的智能設(shè)備，下載相對應(yīng)家居應(yīng)用。用戶通過移動客戶端或者電腦客戶端登陸智能家居來獲取云服務(wù)時(shí)，用戶就可以控制家居設(shè)備來達(dá)到操作和監(jiān)控家居環(huán)境的目的。

1.2 云平臺的構(gòu)建

云平臺的構(gòu)建主要是使用LaaS和PaaS整合的方式來構(gòu)建應(yīng)用平臺。LaaS基礎(chǔ)設(shè)施云為上層平臺提供處理和存儲以及網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)操作過程中所需要的應(yīng)用程序。PaaS在laasS提供的虛擬集群基礎(chǔ)上為客戶提供一定的語言開發(fā)工具和Web服務(wù)器進(jìn)而所對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫的服務(wù)工作。通過這樣的操作，只需要在PaaS平臺上開發(fā)對應(yīng)的智能家居云服務(wù)即可開始使用和運(yùn)行。用戶通過家庭網(wǎng)關(guān)WebOS向云端Home APP注冊賬號和密碼，用戶選擇自己所需要的家電應(yīng)用，同時(shí)云端需要實(shí)時(shí)更新用戶內(nèi)家庭網(wǎng)關(guān)的最終執(zhí)行列表并收集用戶的家電信息等服務(wù)。之后用戶再通過移動終端設(shè)備對家電進(jìn)行控制和操作，來直接訪問云端所需要的家電應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)對家居智能的控制和管理。

1.3 家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)

家庭網(wǎng)關(guān)作為連接云平臺和家庭私網(wǎng)的樞紐，及負(fù)責(zé)家庭內(nèi)部對云端的訪問和交互工作，有負(fù)責(zé)用戶從云端對家庭網(wǎng)絡(luò)的訪問和控制，除此之外還需要負(fù)責(zé)家庭內(nèi)部設(shè)備的互聯(lián)和相應(yīng)的操作工作。所以家庭網(wǎng)關(guān)在智能家居系統(tǒng)中的作用是非常作用的，家庭網(wǎng)關(guān)的通信主要依靠云端和家庭網(wǎng)關(guān)以及Zibee網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)部分來共同完成。

家庭網(wǎng)關(guān)可以隨時(shí)查看連接各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的攝像頭監(jiān)控畫面，并接收各傳感器、探測器和報(bào)警信號，一旦監(jiān)測到險(xiǎn)情，就會立即向云平臺發(fā)送短信或者直接撥打110報(bào)警中心。

2 智能家居安防系統(tǒng)的應(yīng)用

為了克服傳統(tǒng)安防系統(tǒng)功能單一、誤報(bào)率不高的并且無法達(dá)到遠(yuǎn)程報(bào)警的局限性，提出了基于云計(jì)算的智能家居安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。利用移動云和GPRS通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多方位的遙控設(shè)防和撤防工作，為事后故障的處理和責(zé)任劃分提供了讓可靠地技術(shù)保障?；谠朴?jì)算的智能家居安防系統(tǒng)的操作靈活方便，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控工作，例如火警、被盜以及天然氣泄漏等、可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警等功能，相比傳統(tǒng)安防系統(tǒng)在可靠性和安全性方面得到了巨大的提高。

2.1 智能家居安防系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

智能家居安防系統(tǒng)硬件設(shè)備的組成主要包括主控制器和消防模塊以及放到模塊和紅外設(shè)防撤防模塊、GPRS通信某愛.報(bào)警處理聯(lián)動模塊等部分。報(bào)警主機(jī)通過有線或者無線的方式和所有安全檢測模塊進(jìn)行連接，除了安防模式之外，用戶權(quán)限的設(shè)置和報(bào)警主機(jī)還需要負(fù)責(zé)輪詢各類家庭安全探測裝置并對其狀態(tài)進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)警報(bào)，報(bào)警機(jī)會按照系統(tǒng)設(shè)置的安防模式執(zhí)行相應(yīng)的命令，通過GPRS模塊向小區(qū)監(jiān)控管理中心和事先設(shè)置好的手機(jī)發(fā)送報(bào)警信息，啟動警鈴和相對應(yīng)的聯(lián)動設(shè)備，如果是煤氣泄漏則會自動切斷用戶的煤氣閥，如果是水管爆裂或者泄漏就會自動切斷水源，如果發(fā)生火災(zāi)就會自動切斷電閘，防止危險(xiǎn)的進(jìn)一步擴(kuò)大，并等待保安人員展開現(xiàn)場救援工作。除此之外，報(bào)警主機(jī)接受用戶指令時(shí)，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防控工作和撤防管理工作。

2.2 智能家居安防系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

智能家居安防系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用是在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，使用結(jié)構(gòu)化的軟件編程方法，按照控制要求將程序劃分為初始化、熱釋電紅外測量、水泄漏檢測、煙霧檢測、報(bào)警聯(lián)動、紅外遙控等功能模塊。

系統(tǒng)初始化完成之后，首先就要檢測紅外遙控終端，一旦接收到紅外信號就會自行判斷是設(shè)防還是撤防。如果處于設(shè)防狀態(tài)，熱釋紅外就會處在最高中斷級別中，依次來判斷是否存在熱釋氣體，如果是GPRS中斷，程序就會按照實(shí)現(xiàn)指定協(xié)議的格式進(jìn)行分析并實(shí)施相應(yīng)的控制工作。GPRS通信程序涉及到了GPRS模塊初始化和短信服務(wù)中心地質(zhì)設(shè)置以及短消息格式設(shè)置以及短信收發(fā)和撥打電話等，是使用AT指令編寫的一套完整的代碼。

智能家居安防系統(tǒng)使用熱釋紅外、溫濕度、可燃?xì)怏w、煙霧等傳感器，給予了安防系統(tǒng)感應(yīng)外圍環(huán)境實(shí)現(xiàn)自主判斷的能力，最終達(dá)到了系統(tǒng)多方式遙控和撤防以及室內(nèi)溫濕度檢測、煙霧和可燃?xì)怏w的檢測、遠(yuǎn)程無線報(bào)警等功能。智能家居安防系統(tǒng)自運(yùn)行以來以設(shè)計(jì)合理、操作快捷方便、性能穩(wěn)定可靠的方式實(shí)現(xiàn)了有警必報(bào)的良好效果。

3 結(jié)束語

在智能家居領(lǐng)域，各個(gè)家居之間的通信都是通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。智能家居中的數(shù)據(jù)的存儲以及可視化的都需要進(jìn)行合理的統(tǒng)一的處理之后才可以實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算可以提供一個(gè)虛擬基礎(chǔ)設(shè)施以便處理和整合智能家居中的監(jiān)控設(shè)備和存儲設(shè)備以及可視化平臺等。云計(jì)算在智能家居安防系統(tǒng)中的應(yīng)用，擺脫了了傳統(tǒng)安防系統(tǒng)功能單一、誤報(bào)率不高的并且無法達(dá)到遠(yuǎn)程報(bào)警的局限性，推進(jìn)了社會的發(fā)展和進(jìn)步。

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作者簡介

劉艷云（1968-），女，江蘇省淮安市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。

時(shí)恩早（ 1981-），女，江蘇省淮安市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

作者單位

江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 江蘇省淮安市 223003