基于溫差發(fā)電智能家居云端控制技術(shù)研究

王振豐 徐仁皓 胡聰 馮麗吉

摘要：伴隨科技的快速發(fā)展，我們對(duì)日常的生活質(zhì)量也有一定要求。智能家居系統(tǒng)是依靠網(wǎng)絡(luò)編程、信息傳輸、自動(dòng)控制等LOT技術(shù)層面，面向家庭住宅辦公等產(chǎn)所發(fā)展起來(lái)的。智能家居系統(tǒng)改變了人們的生產(chǎn)生活方式。是在以住宅為功能的傳統(tǒng)家居基礎(chǔ)上，運(yùn)用了大數(shù)據(jù)、自動(dòng)控制、音視頻監(jiān)控等多種高科技技術(shù)。同時(shí)，在智能家居系統(tǒng)中加入能源管理子系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的生活環(huán)境。因此，本文設(shè)計(jì)并研究了一種基于溫差發(fā)電云端控制節(jié)能的智能家居系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：溫差發(fā)電;智能家居;云端控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2019）13-0036-01

Abstract：with the rapid development of science and technology， we have certain requirements for the quality of daily life. Smart home system is relying on network programming， information transmission， automatic control and other technical aspects of LOT， for the development of family residential office. Smart home system has changed people's production and lifestyle. On the basis of the traditional household with the function of residence， it USES a variety of high-tech technologies such as big data， automatic control， audio and video monitoring. At the same time， adding energy management subsystem to the smart home system can effectively realize the living environment of environmental protection and energy saving. Therefore， this paper designs and studies an energy saving intelligent home system based on thermoelectric power generation cloud control.

Keywords：thermoelectric power generation; Smart home; The cloud control

1 智能家居云端控制概述

基于熱電發(fā)電的智能家居云控制系統(tǒng)是基于當(dāng)前流行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[1]。這是一個(gè)適合用戶(hù)供電要求的監(jiān)控系統(tǒng)。它不僅可以監(jiān)控電源質(zhì)量，還可以與其他系統(tǒng)配合完成各種工作：

（1）對(duì)配電室進(jìn)行遠(yuǎn)程智能監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)功能。（2）系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)表、數(shù)據(jù)自動(dòng)打印功能。（3）對(duì)于電源開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)操作和電源管理等重要功能，應(yīng)實(shí)施密碼權(quán)限設(shè)置。（4）對(duì)歷史電荷的各種數(shù)溫度、電壓、電量可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)。（5）為每個(gè)回路設(shè)置報(bào)警，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)事故預(yù)警和歷史故障報(bào)警查詢(xún)。（6）實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓配電柜主電路的溫度、電流、電壓、功率因數(shù)、電量等參數(shù)。

2 溫差發(fā)電概述

溫差發(fā)電技術(shù)的基本原理是塞貝克效應(yīng)。其內(nèi)容是將P型和N型兩種不同類(lèi)型的熱電材料的一端相連形成一個(gè)PN結(jié)，并使之一端處于高溫狀態(tài)，另一端處于低溫狀態(tài)，由于熱激發(fā)的作用，P（N）型材料高溫端空穴（電子）濃度高于低溫端，由于存在濃度梯度，使得空穴和電子向低溫端擴(kuò)散，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)熱電材料熱端和冷端之間的溫度差實(shí)現(xiàn)了熱能向電能的直接轉(zhuǎn)化。由于PN結(jié)形成的電動(dòng)勢(shì)非常小，在實(shí)際應(yīng)用中許多PN結(jié)以一定的方式連接起來(lái)，以獲得足夠高的電壓，這是溫差發(fā)電的基本原理。

3 智能家居及l(fā)ot技術(shù)概述

智能家居以用戶(hù)家庭或辦公場(chǎng)所為平臺(tái)。將家庭中與生活密切相關(guān)的設(shè)施與綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和音頻技術(shù)相結(jié)合。構(gòu)建高效的住宅設(shè)施和家庭日程管理系統(tǒng)。智能家居是互聯(lián)網(wǎng)影響下事物組合的體現(xiàn)。智能家庭連接家中的各種設(shè)備。與普通住宅相比，智能住宅不僅具有傳統(tǒng)的住宅功能，還具有建筑、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電和設(shè)備自動(dòng)化的功能，提供全方位的信息交互功能，甚至節(jié)省各種能源成本的資金[2]。

lot是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱(chēng)是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。首先，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，它是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和延伸。其次，它的用戶(hù)端擴(kuò)展并延伸到任何用于信息交換和通信。

4 云端控制系統(tǒng)主體框架

4.1系統(tǒng)特點(diǎn)。系統(tǒng)采用Microsoft最新的開(kāi)發(fā)技術(shù)。NET開(kāi)發(fā)平臺(tái)和先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想;采用SqlSever2008或者以上版本作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，保證企業(yè)構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大可靠的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，為企業(yè)迅速擴(kuò)張?zhí)峁┍Ｕ?系統(tǒng)的研發(fā)采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，嚴(yán)格按照組件的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可用性和擴(kuò)展性; 采用標(biāo)準(zhǔn)WEB頁(yè)面設(shè)計(jì)，用戶(hù)端無(wú)需安裝軟件，系統(tǒng)集中安裝在服務(wù)器上，降低維護(hù)成本;實(shí)現(xiàn)自動(dòng)備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的安全性。

4.2登錄界面設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，直接在瀏覽器輸入登錄地址即可進(jìn)入系登陸地址，這時(shí)候就會(huì)彈出了用戶(hù)登錄的界面，從這個(gè)界面中可以到有用戶(hù)名和密碼需要輸入，輸入完成之后點(diǎn)擊登入按鈕。而且必須在用戶(hù)名與密碼同時(shí)輸入正確的情況下才能通過(guò)認(rèn)證登錄成功，賬號(hào)和密碼必須有正確才可以登錄該系統(tǒng)進(jìn)行使用操作，如果不能正確登錄該系統(tǒng)，將無(wú)法正常使用該系統(tǒng)。

登錄界面還需包含用戶(hù)信息，修改密碼等其他必要選項(xiàng)，詳見(jiàn)下圖1。

4.3主要功能。

燈光控制：燈光控制就是通過(guò)選擇房間，然后調(diào)節(jié)每一個(gè)房間的燈光，包括熒光燈，主光源節(jié)能燈等，而且還可以調(diào)整彩色燈帶的照射程度，以及壁燈、射燈和LED燈帶的照射程度。

窗簾控制：窗簾控制就是通過(guò)選擇客廳主臥、次臥、廚房、走廊、車(chē)庫(kù)以及其他地方的窗簾，并對(duì)其進(jìn)行升、降以及停的操作。

空調(diào)控制：空調(diào)控制就是通過(guò)按鈕的形式來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的空調(diào)電源的開(kāi)關(guān)以及室內(nèi)的溫度與室外溫度之間的關(guān)系，并且還可以調(diào)節(jié)空調(diào)的風(fēng)速，有高速、中速和低速以及空調(diào)的模式，有制熱、制冷和自動(dòng)，還可以控制地暖的開(kāi)關(guān)。詳見(jiàn)圖2。

5 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊主要是設(shè)置系統(tǒng)主要操作的管理模塊。該模塊主要有兩個(gè)功能按鈕：系統(tǒng)維護(hù)和系統(tǒng)退出。點(diǎn)擊“退出系統(tǒng)”按鈕，就給出相應(yīng)提示，“是否確定要退出系統(tǒng)？”確定退出。直接點(diǎn)擊“退出系統(tǒng)”按鈕，則系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉，如需再次使用系統(tǒng)，則會(huì)回到我們的第一步操作。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鼎，余蘭山.溫差電效應(yīng)及應(yīng)用.高等函授學(xué)報(bào)，2006，19（4）：31-33.

[2]花鐵森.智能家居系統(tǒng)核心技術(shù)探討[J].智能建筑電氣技術(shù)，2009，3（1）：92-98.

（指導(dǎo)老師：祝月紅）