基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程室內(nèi)溫控系統(tǒng)

田鵬+顧亭+范蒙蒙

摘 要：本文介紹了一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程室內(nèi)溫控系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以Arduino板做為主控板，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無(wú)線Wifi模塊來(lái)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的控制。為了證明該系統(tǒng)的實(shí)用性和可推廣性，我們針對(duì)該系統(tǒng)的各個(gè)功能進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試，結(jié)果表明，在測(cè)試過(guò)程中系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，測(cè)試效果較好，實(shí)用性較強(qiáng)，適合大力推廣。

關(guān)鍵詞：Ardunio；互聯(lián)網(wǎng)；智能化

（西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院雙E項(xiàng)目資助，項(xiàng)目編號(hào)：20161805）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)[1]技術(shù)開(kāi)始普及到人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，“互聯(lián)網(wǎng)+”是創(chuàng)新2.0下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新業(yè)態(tài)，是知識(shí)社會(huì)創(chuàng)新2.0推動(dòng)下的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)及其催生的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新形態(tài)[2]。通俗的說(shuō)，“互聯(lián)網(wǎng)+”就是“互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)”，但這并不是簡(jiǎn)單的兩者相加，而是利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。該項(xiàng)目基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)程硬件的智能化控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)的智能檢測(cè)和智能化控制，完成室內(nèi)的溫度檢測(cè)以及控制任務(wù)。

1 遠(yuǎn)程室內(nèi)溫控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括[3]：Arduino主控板、升溫和降溫模塊、Wifi無(wú)線模塊和溫度檢測(cè)模塊。該系統(tǒng)主要的工作過(guò)程是：Arduino板與Wifi無(wú)線模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，控制Arduino板處理的數(shù)據(jù)通過(guò)路由轉(zhuǎn)發(fā)連接服務(wù)器，使得在互聯(lián)網(wǎng)上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)Arduino板的io控制，然后通過(guò)Arduino板的io控制降溫模塊與升溫模塊和對(duì)溫度的采集，從而完成基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程室內(nèi)的溫度控制。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如1所示：

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

運(yùn)用Arduino板作為該系統(tǒng)的主要處理機(jī)制，通過(guò)Arduino板與無(wú)線wifi模塊串口連接，控制Arduino板處理的數(shù)據(jù)通過(guò)路由轉(zhuǎn)發(fā)連接服務(wù)器，使得在互聯(lián)網(wǎng)上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)Arduino板的io控制，并通過(guò)Arduino板io控制降溫模塊與升溫模塊以及溫度的采集，從而完成基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程室內(nèi)的智能溫度控制。具體方案為：首先溫度傳感器模塊實(shí)時(shí)采集當(dāng)前溫度再通過(guò)主控板對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過(guò)與Wifi通信將溫度數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，在客戶端可以查看當(dāng)前溫度信息來(lái)調(diào)節(jié)控制閾值從而實(shí)現(xiàn)溫度控制，系統(tǒng)流程圖如圖 2 所示：

3遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)的特色介紹

3.1 溫度檢測(cè)的智能化

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化和智能化正日益融入人們的生活之中，尤其是在對(duì)智能化的需求方面更是與日俱增。正是為了滿足人們的這種需求，本系統(tǒng)使用Arduino板對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程以及通過(guò)在web網(wǎng)站上面實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度閾值的設(shè)定都在一定程度上體現(xiàn)了智能化的應(yīng)用。

3.2 使用Arduino板作為系統(tǒng)的主控

Arduino[4]是一款便捷靈活、方便上手的開(kāi)源電子原型平臺(tái)，包含硬件（各種型號(hào)的Arduino板）和軟件（Arduino IDE）。它構(gòu)建于開(kāi)放原始碼simple I/O介面版，并且具有使用類似Java、C語(yǔ)言的Processing/Wiring開(kāi)發(fā)環(huán)境。而且Arduino能通過(guò)各種各樣的傳感器來(lái)感知環(huán)境，通過(guò)控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來(lái)反饋、影響環(huán)境，具有跨平臺(tái)、簡(jiǎn)單清晰、開(kāi)放性的特點(diǎn)。

3.3使用Wifi進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接

當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與提高，越來(lái)越多的科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中。而Wifi[5]作為一種全新的技術(shù)，目前也逐漸得到人們的青睞，被廣泛的應(yīng)用到人們的生活當(dāng)中。HLK-RM04就是做為一種基于通用串行接口的符合網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊，內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口、以太網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)（WIFI）3個(gè)接口之間的任意轉(zhuǎn)換。通過(guò)HLK-RM04模塊，傳統(tǒng)的串口設(shè)備在不需要更改任何配置的情況下，即可通過(guò)Internet 網(wǎng)絡(luò)傳輸自己的數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的新時(shí)代里，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為了可能，本文所介紹的遠(yuǎn)程室內(nèi)溫控系統(tǒng)正是一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型產(chǎn)品。為了說(shuō)明該系統(tǒng)的實(shí)用性，我們分別針對(duì)該系統(tǒng)的各個(gè)功能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，該系統(tǒng)在測(cè)試過(guò)程中運(yùn)行穩(wěn)定，取得了較好的測(cè)試效果。相信未來(lái)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更飛速發(fā)展，人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將會(huì)更加普遍，使互聯(lián)網(wǎng)能夠更好地服務(wù)大眾。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡睿妍.Arduino的原理及應(yīng)用[J].電子 設(shè)計(jì)工程，2012

[2]于欣龍、郭浩斌。愛(ài)上Arduino Massimo Banzi.人民郵電出版社.2011

[3]程晨.Arduino開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南[美]，機(jī)械工 業(yè)出版社。2012

[4]袁本華，董錚.基于Arduino控制板的溫 室大棚測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（8）

[5]貝能國(guó)際有限公司.Wifi無(wú)線技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用2012，12（135）：84-85