基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

文/孫曉葉 李攀 劉穎

在信息化時代背景下，家居設(shè)計已被提出了更高層次的要求，智能控制設(shè)計是不可忽視的重要方面，傳統(tǒng)家居設(shè)計方法手段弊端不斷顯現(xiàn)。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢特征鮮明，能夠有效滿足家居在智能控制方面的具體要求，要在聯(lián)系實(shí)際基礎(chǔ)上圍繞現(xiàn)代化家居設(shè)計理念、要求、原則，通過多樣化路徑科學(xué)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，促使設(shè)計的智能家居控制系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，在實(shí)現(xiàn)多層次功能作用中同步提高設(shè)計與應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益。

1 物聯(lián)網(wǎng)下智能家居控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計

智能家居要美觀、方便、舒適，開發(fā)、維護(hù)兩大層面成本要低，使用與維護(hù)要方便等。設(shè)計者要全面、深入把握當(dāng)下不同人群對智能家居的具體化要求以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用要求，在堅持智能家居設(shè)計原則基礎(chǔ)上明確設(shè)計目標(biāo)、思路、要點(diǎn)、方法等，優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)作用下的智能家居控制系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計，合理設(shè)計系統(tǒng)的硬件、軟件的同時實(shí)現(xiàn)智能化控制，比如，自動處理異常情況、查詢異常警告、記錄各方面操作信息、監(jiān)控智能家居終端狀態(tài)，實(shí)時滿足用戶對智能家居的具體化要求。

2 物聯(lián)網(wǎng)下智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計以及實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計

在物聯(lián)網(wǎng)作用下，智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要體現(xiàn)在外網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)兩大層面。在外網(wǎng)設(shè)計過程中，設(shè)計者要合理設(shè)計其組成要素，即高性能的處理器、無線收發(fā)系統(tǒng)，在二者間科學(xué)設(shè)計RS232 這類串口通信。SIM900 模塊應(yīng)用到無線收發(fā)系統(tǒng)中，在AT 指令作用下實(shí)現(xiàn)自動化控制，能夠提高系統(tǒng)的集成度。在內(nèi)網(wǎng)設(shè)計過程中，設(shè)計者要規(guī)范化設(shè)計組成要素，比如，作用到信息采集方面的傳感器，有著較高性能的處理器。PAN Coordinator 這類網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和ZigBee 無線模塊相互作用，應(yīng)用到信息采集中的傳感器借助CC2430 芯片，隨時動態(tài)發(fā)送、接收關(guān)于家居的各方面數(shù)據(jù)信息，和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器順利通信。

2.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

物聯(lián)網(wǎng)作用下的智能家居控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計體現(xiàn)在動態(tài)監(jiān)督控制、異常告警等方面。在監(jiān)督控制設(shè)計中，設(shè)計者要針對系統(tǒng)的整體架構(gòu)以及硬件設(shè)計，進(jìn)行規(guī)范化軟件設(shè)計，能夠隨時動態(tài)化、全方位監(jiān)督控制家居的終端狀態(tài)，以遠(yuǎn)程手機(jī)終端為切入點(diǎn)，及時向系統(tǒng)中的處理器發(fā)送關(guān)于監(jiān)控家居狀態(tài)的命令。處理器接收相關(guān)指令之后，精準(zhǔn)、快速解析命令，根據(jù)命令多方面信息，比如，類型、編號、特征、內(nèi)容，監(jiān)控當(dāng)下家居設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，再將監(jiān)控結(jié)果傳送給遠(yuǎn)程的手機(jī)終端。如果家居設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化，家居終端能夠第一時間向處理器傳輸相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，確保處理器及時更新關(guān)于家居設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)信息。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計者要根據(jù)系統(tǒng)軟件的設(shè)計要求，優(yōu)化異常告警與智能處理設(shè)計環(huán)節(jié)，自動化、系統(tǒng)化監(jiān)督控制的同時實(shí)現(xiàn)異常告警。一旦出現(xiàn)異常情況，其中基于信息采集的傳感器能夠及時向處理器傳輸精準(zhǔn)的告警數(shù)據(jù)信息。處理器針對智能化處理預(yù)案，準(zhǔn)確定位異常情況出現(xiàn)位置的同時自動化處理，確保家居設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的同時最大化降低家居系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)成本，處理異常的同時也會向手機(jī)端傳輸關(guān)于家居設(shè)備異常情況的告警數(shù)據(jù)信息。處理結(jié)束以后，處理器會將結(jié)果反饋給遠(yuǎn)程手機(jī)終端。用戶可以在不受時空限制的情況下，隨時了解家居設(shè)備當(dāng)下異常處理情況以及運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

在硬件以及軟件合理化設(shè)計中，物聯(lián)網(wǎng)作用下的智能家居控制系統(tǒng)多樣化功能順利實(shí)現(xiàn)，包括，終端管理、智能監(jiān)督控制、異常告警與處理、日志與配置管理，在協(xié)同作用下能夠提升系統(tǒng)整體性能。在系統(tǒng)終端管理功能作用下，借助操作界面，家居終端狀態(tài)監(jiān)督控制功能順利實(shí)現(xiàn)，包括異常告警、處理、恢復(fù)以及歷史回放多方面功能，在日志管理功能作用下，系統(tǒng)操作日志設(shè)置、查詢順利實(shí)現(xiàn)，在配置、登錄賬戶等管理功能作用下，可以隨時配置相關(guān)的家具參數(shù)，也可以對家具終端狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行多樣化操作，比如，刪除、添加。在此過程中，要借助智能電視、洗衣機(jī)等終端的傳感器，驗(yàn)證設(shè)計的以物聯(lián)網(wǎng)為基點(diǎn)的智能家居終端，要多層次測試系統(tǒng)性能、運(yùn)行狀態(tài)，確保開關(guān)控制、狀態(tài)反饋等順利實(shí)現(xiàn)。與此同時，還需要在應(yīng)用信息技術(shù)過程中科學(xué)模擬家居設(shè)備應(yīng)用中異常情況出現(xiàn)的場景，確保系統(tǒng)運(yùn)行中順利實(shí)現(xiàn)自動化處理異常，手機(jī)端可以隨時接收家居設(shè)備異常告警、運(yùn)行狀態(tài)變化等數(shù)據(jù)信息，達(dá)到智能化控制家居的目的。

3 結(jié)語

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用到家居設(shè)計已成為一種必然趨勢，能夠在源頭上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量家居設(shè)計。設(shè)計者要在理論與實(shí)踐結(jié)合中以市場為導(dǎo)向，深化探究設(shè)計思路、設(shè)計路徑等，有機(jī)滲透物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的同時創(chuàng)新智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計，在實(shí)現(xiàn)智能控制過程中確保系統(tǒng)設(shè)計更加有效，在實(shí)現(xiàn)綜合效益目標(biāo)中展現(xiàn)智能家居設(shè)計新高度。