基于云服務的智能家居系統的研究

【摘要】 隨著智能家居技術的不斷發展以及相關產品的普及，人們對智能家居的要求也越來越高，而云計算的的低成本、多服務性優勢正好能解決當前智能家居發展面臨的瓶頸問題，基于云服務的智能家居系統備受關注。本文主要對基于云服務的智能家居系統的設計進行了介紹，對面向智能家居的云服務系統的實現過程進行了分析，以期為相關研究提供一定的參考。

【關鍵詞】 云計算 云服務 智能家居

近年來，智能家居系統發展較快，智能家居管理正在成為下一波寬帶應用的核心，智能家居的研究方向也開始從基于控制發展為基于網絡，從集中控制各種家庭設備發展為將家居系統融入到更大的物聯網中。在此基礎上，基于云服務的智能家居系統應運而生，在該系統中，用戶能夠體驗到智能醫療、環境監控等一系列信息服務，其發展前景十分廣闊。

一、基于云服務的智能家居系統的設計

1.1智能家居系統云計算的引入

智能家居系統中的各種轉換工作都要由家庭主控制器來完成，這就要求家庭主控制器必須要具備強大的存儲能力和運算能力，但是這又是家庭主控制器所無法實現的，由此可見，智能家居系統存在著很多無法回避的問題，而云計算的引入完全可以解決智能家居在發展過程中所遇到的瓶頸。基于云服務的智能家居系統實際上就是以云計算為核心的家居系統，該系統不僅為物聯網智能家居系統提供了一個非常廣闊的平臺，還因其具備了高可用性、高可靠性等一系列優勢，使把“家”握在手中的愿望變成了現實[1]。

1.2智能家居云服務系統的總體構架

基于云服務的智能家居系統主要由云平臺、家庭網管和移動終端應用系統三部分構成。智能家居云服務系統的總體構架采用的是IaaS和PaaS整合方式來構建應用平臺，其中，IaaS為上層平臺提供存儲、處理、網絡、操作系統以及其他必要的應用程序，而PaaS則是在IaaS提供的虛擬機群的基礎上為用戶提供開發語言工具Web服務器和數據庫等應用。用戶通過家庭網關WebOS向云端Home App注冊帳號密碼，并自主選擇所需控制的家電應用，與此同時，云端通過實時更新用戶的家庭網關WebOS來執行列表，并且對家電信息進行實時采集[2]。

二、智能家居云服務系統實現過程

2.1面向智能家居的云服務系統的實現過程

本設計系統主要包括三個角色：Eucalyptus云上的虛擬機（客戶端）以及Hapdoop上的管理節點和子節點，其中，客戶端通過調用API實現對云計算系統的訪問，并在此基礎上整合為各種不同的應用程序，其形成的結構主要以客戶端為中心，系統發出的操作指令都是通過客戶端發出，Hapdoop上的管理節點和子節點一同構成了云服務器端，管理節點并不與子節點進行數據或指令上的通信，管理節點主要起到的是維護Node.dat和Root.dat兩個系統文件的作用。系統對文件進行存儲時，首先要通過客戶端接入管理節點，從中讀取Root.dat系統文件數據，并檢驗該用戶是否存在，若存在，則可以獲取用戶數據文件所在節點的IP地址，最后更新Username表以備訪問，由于用戶名在系統中的唯一的，每個用戶的Username表也是唯一的，分布式存儲并不會造成文件的混亂。在智能家居云服務系統中，通過獲得的用戶名、文件名、Username表以及文件分塊信息文件的IP地址，能夠準確的確定數據塊所在的文件名及其位置，當客戶端向子節點發送啟動命令時，各子節點就會讀取本地文件的數據塊并對其進行計算，計算完成后，系統會將匯總的最后結果再發送到客戶端，因存儲數據塊的節點具備自動處理功能，在此過程中，無需移動任何數據，省略了數據在網絡中傳輸的環節，大大提高了數據處理的效率，尤其是對智能家居比較大的數據而言，其優勢更為明顯[3]。

2.2智能家居云服務系統的部署及訪問

智能家居系統部署到云服務系統中，智能家居系統的開發人員登錄到云服務系統提供的開發云應用的服務平臺，然后再登錄虛擬機，再將家庭設備注冊到虛擬機上，最后調用虛擬機上客戶端提供的各種API接口，將家居信息分布式存儲到云服務系統中。完成這一部署，就實現了數據的共享。基于云服務的智能家居系統實現了無終端限制，即無論是在計算機，還是在手機等移動終端上都能夠操作，用戶通過點擊界面上的智能家居圖標，就能夠打開智能家居系統的應用程序，待輸入正確的用戶名和登錄密碼后，就可以實現對智能家居云服務系統的訪問[4]。

三、結論

綜上所述，基于云服務的智能家居系統越來越顯現出其強大的優勢，在云平臺上開發家庭娛樂、公共信息服務等應用，能夠為用戶提供更為廣闊的服務體驗，從智能家居的云服務系統的實現過程中我們發現，云服務和智能家居系統的對接，能夠成功地解決智能家居遠程控制所要的的實時性和準確性等問題，這將是下一個IT技術浪潮。參 考 文 獻：

[1]岳敬華.基于云服務的智能家居系統的研究與設計[D].杭州電子科技大學，2014.

[2]吳佳興，李愛國.基于云計算的智能家居系統[J].計算機應用與軟件，2013，13（7）：240-241.

[3]王朝華，陳德艷，黃國宏，等.基于Android的智能家居系統的研究與實現[J].計算機技術與發展，2012，15（6）：225-228.

[4]裴超.基于云計算的智能家居系統架構研究[J].軟件導刊，2014，10（3）：80-82.