信息家電遠程控制系統(tǒng)及其安全性的研究

張伶俐 胡負稷

摘要：目前家庭都是通過有線接入的方式將家電與互聯(lián)網(wǎng)進行連接，從而實現(xiàn)遠程控制，與無線控制相比，有線接入更加安全可靠，并且可以大大降低成本，幫助家電與外部保持信息交流通常，使得人們的生活更加優(yōu)化方便，因此本文我們將針對于信息家電遠程控制系統(tǒng)以及安全性提出以下探討。

關鍵詞：信息家電;遠程控制系統(tǒng);安全性研究

前言：現(xiàn)在科技進步也非常快，很多人也在家具上采用遠程控制的操作，比如有些人在外地都可以知道家里邊的哪些燈亮著，并且可以控制它的開關。那么要是智能遙控空調(diào)的研究也更加成熟，人們的生活被更加方便，本文研究的主要是以單片機為核心，把單片機、傳感器、藍牙和安卓系統(tǒng)一定到智能遙控空調(diào)的上面，根據(jù)環(huán)境的溫度，從而實現(xiàn)自己控制的目的，并且單片機的價格是很便宜的，可靠性也比較高，要是應用到空調(diào)上面，不僅不會增加費用，還能更有利于適應現(xiàn)在的科技生活，因此這個研究是很有現(xiàn)實意義的。

一、信息家電的含義

其實信息家電遠程控制設計能夠?qū)崿F(xiàn)的核心內(nèi)容就是單片機和藍牙模塊，它是用來提高豐富的控制系統(tǒng)，這樣可以滿足人們的需求，從而提高人們生活的滿意度，因為隨著科學技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的一些手動開關肯定會被新的科技產(chǎn)品，也就是我們所說的遠程控制所代替，并且現(xiàn)在市場上存在的一些開關已經(jīng)不能滿足人們的生活需求了，因為現(xiàn)在家電的產(chǎn)品越來越多，而傳統(tǒng)的遙控器智能控制某一種電器，所以有時候堆積在一起，讓人們很難去分辨每個遙控器對應的是哪個電器，所以智能遙控對所有家電都具有很大的意義?；趩纹瑱C和藍牙控制的遠程控制的研究，意味著人們的生活水平有了很大的提高，人們可以用自己的手機隨時隨地的對家里面的電器進行控制，不僅更加有效，還使得操作的便利性有了很大的提高。

二、信息家電遠程控制系統(tǒng)的總體設計

（一）基于電力載波PLC通訊技術(shù)

在本文提到的PLC，也就是人們常說的電力線通信，它是一種可以通過電力線傳輸數(shù)據(jù)以及語音信號的一種通信方式，在目前的網(wǎng)絡發(fā)展中應用非常廣泛。這個技術(shù)的主要工作原理是把載有信息的高頻信號加載到電流上方，然后利用電線進行傳輸，利用專門接收信息的調(diào)制解調(diào)器將高頻信號從電流中分離出來，根據(jù)實際需要傳輸?shù)接嬎銠C或者電話上面，從而實現(xiàn)信息傳遞。該技術(shù)最大的優(yōu)點就是不需要重新排布線路，而是根據(jù)具體情況，在原有的電線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音以及視頻等多個業(yè)務的承載。但是由于這種技術(shù)是根據(jù)歐美國家的線路排布設計的，所以在我國家電遠程控制中，可能不是很合適，因為我國的電力網(wǎng)比較復雜，且所處的環(huán)境很惡劣，如果使用不當?shù)脑?，會對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾，所以我國很多地區(qū)禁止使用這種技術(shù)。

（二）基于藍牙通訊技術(shù)

藍牙其實是一種功耗很低的無線技術(shù)，它可以以一種無線的方式把手機、電腦和很多的數(shù)字信息連接起來，這樣就可以使得很多設備同時共享信息，它的應用范圍是十分廣泛的，因為它是通過無線的方式來連接的，所以設備之間就不需要額外的設置和調(diào)試，而信息家電的設計正是以藍牙的智能控制系統(tǒng)為基礎的，也就是說你不需要攜帶專門的遙控器來控制，即使你在外地工作，也可以讓你手機上面的藍牙系統(tǒng)和家里邊的家電設備進行連接，這樣你就可以清楚地了解到現(xiàn)在家里邊的家電是處于什么樣的狀態(tài)，并且可以使用藍牙設備遠程控制，并且和其他的通信技術(shù)相比的話，藍牙技術(shù)是有很強的安全性和抗干擾能力的，所以在設計時不用過多擔心。

（三）基于INTERNET技術(shù)的智能家居控制

隨著科技的發(fā)展以及人們研究力度的加強，INTERNER技術(shù)越來越成熟，因此很多人將該技術(shù)應用到遠程控制中。但是因特網(wǎng)并不是實時通信網(wǎng)，它在實際應用中存在“延時”問題，也就是說從信息發(fā)出到接收到信息之間還存在一定的時間間隔。因為因特網(wǎng)傳輸?shù)氖菙?shù)字編碼信號，所以中間有很多步驟，如果遇到網(wǎng)絡擁擠的情況，就會出現(xiàn)隨機時延的現(xiàn)象，嚴重的話還會導致信息丟失。還有一個十分明顯的問題就是以因特網(wǎng)技術(shù)作為基礎的遠程控制系統(tǒng)的控制端以及被控制端之間很難同步，如果不解決這個問題的話，信息家電的控制系統(tǒng)將存在很大問題。

（四）基于IP電話

最開始人們使用的IP電話，只是計算機對計算機的語音傳輸技術(shù)，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫降暮芏嘬浖际峭ㄟ^IP電話實現(xiàn)設備功能的，比如說騰訊QQ等，雖然利用該設備可以實現(xiàn)遠程通話以及視頻等，但是由于PC機的體積比較大，并且價格高昂，導致它的應用范圍十分受限，因此，美國的科技公司對該技術(shù)進行了改進，以一種以入嵌式IP電話為控制中心的智能家電網(wǎng)絡接入因特網(wǎng)的方案，以接口的方式將不同家電串在一起，從而實現(xiàn)遠程控制，為了對家電進行統(tǒng)一控制，可以將家電接口進行修改，并匹配合適的軟件系統(tǒng)則可以完成遠程控制。

三、信息家電遠程控制系統(tǒng)安全機制

（一）遠程控制系統(tǒng)的安全機制

在上文我們主要介紹了實現(xiàn)家電遠程控制的系統(tǒng)設計技術(shù)，那么人們可能會疑惑？通過互聯(lián)網(wǎng)的方式實現(xiàn)遠程控制會不會造成信息泄露等安全問題呢？我們完全不需要擔心這個問題，因為安全機制將在遠程控制中發(fā)揮著重要作用。第一層安全保障就來源于系統(tǒng)的加密，人們在使用控制系統(tǒng)的時候需要輸入密碼或者是語音輸入等方式與系統(tǒng)原始密碼進行匹配，只有輸入正確的密碼才可以對家電進行控制，如果輸入密碼錯誤的次數(shù)過多，可能會被鎖定，不允許操作者繼續(xù)操作。需要第二層系統(tǒng)進行驗證之后，操作者可以修改密碼，避免密碼在長期使用中被泄露，也起到了保護作用。

（二）藍牙技術(shù)的安全機制

（1）???? 藍牙協(xié)議結(jié)構(gòu)

除了系統(tǒng)自身的加密措施之外，藍牙技術(shù)也具有一定的安全機制，從而起到了雙層保護的作用，使得遠程操作的安全性大大增加。藍牙技術(shù)是以無線局域網(wǎng)的標準技術(shù)作為工作基礎的，協(xié)議結(jié)構(gòu)主要包括核心部分、應用模型、和測試協(xié)議三個部分，它們都有著各自的作用，藍牙系統(tǒng)的軟件按照功能可以分為四個部分，信息家電遠程操作中藍牙技術(shù)都是嚴格按照技術(shù)標準完成的，并且每個步驟都需要有密碼輸入，確定是本人操作之后才能夠進行下一個工作，尤其是用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議的應用，避免了用戶信息被泄露、丟失的現(xiàn)象。

（2）???? 差錯控制和安全機制

為了提高數(shù)據(jù)通信的可靠性，藍牙系統(tǒng)的每個包都有包頭檢查來確保其完整性，一旦信息運輸過程中發(fā)生了錯誤或者是技術(shù)故障，藍牙技術(shù)都會通過自動申請重發(fā)方案進行再次傳輸。而差錯控制的作用就是為了減少重發(fā)次數(shù)，提高數(shù)據(jù)的安全性以及準確性，但是存在的缺點就是，F(xiàn)EC糾錯雖然能夠避免數(shù)據(jù)錯誤，但是使得工作效率有所降低，好在FEC比較靈活，可以根據(jù)家電接口進行及時調(diào)整，并且藍牙系統(tǒng)的每一個程序都有加密處理，通過多次的加密處理提高了系統(tǒng)的安全性。

四、總結(jié)

智能電器已經(jīng)逐漸成為家居生活的一部分，并且藍牙技術(shù)有很高的保密性，成本也不是很高，將遠程控制技術(shù)應用在智能家電上邊可以說是一種經(jīng)濟效益極高還能方便人們生活的設計，但是目前我們的重點應該是突破一些技術(shù)方面的問題，比如說當超過一定距離之后家電就沒辦法受遠程控制，這些問題解決之后我們還可以加入一些語音控制，比如根據(jù)聲音開啟和關閉。通過本文介紹我們了解了遠程控制系統(tǒng)中涉及的專業(yè)技術(shù)以及安全性，我相信，通過不斷地研究，我國信息家電一定會取得更大的進展。

參考文獻：

[1]?? 胡俊達，李祥來，趙佳，et al.家用電器遠程智能控制系統(tǒng)的研究[D].曲阜師范大學.

[2]?? 王曉玲.遠程智能家電控制系統(tǒng)的研究[D].河北工業(yè)大學.