智能家居控制系統的軟件設計

陳德君

摘 要隨著科技水平的不斷提高，智能化運用于家居環境中已成為一種必然趨勢。智能化家居是利用無線網絡、計算機、信息、通信以及系統化模塊等綜合運用于家居，形成的智能化家居控制系統。本文就分別針對智能化家居的特色，智能化家居的照明控制系統、家電控制系統、環境控制系統、安保監控報警系統等的軟件設計以及軟件程序的調試應用，展開深入地分析。

【關鍵詞】智能家居 家電控制 系統開發 軟件設計 研究

隨著科技文化以及經濟水平的不斷提升，人們對舒適、快捷、安全的家居環境追求的渴望日益增加。而計算機軟件設計開發的飛速發展為智能化家居理念，注入無窮的力量也帶來了無限的希望。智能化家居也是近年來剛興起的新理念，這一理念充分顯示了人們對智能化居家環境的追求。智能化家居隨著互聯網的發展以及無線網絡的出現，逐步進入無線網絡控制時代。智能家居主要由無線網絡、計算機、網絡信息、網絡通信以及系統化模塊等綜合運用于家居，形成的智能化家居控制系統。智能家居控制系統主要有智能化照明控制系統、智能化安保監控報警系統、智能化家電控制系統、智能化編程定時系統、智能化室內環境調控系統以及室內外遠程操控系統等。下面我們就針對智能家居控制系統軟件設計開發以及軟件調試進行研究。

1 智能化家居控制系統的特色

隨著智能化的不斷發展，智能家居理念應運而生。智能家居這一理念的提出目的就是：利用多功能化的智能服務為家庭帶來環保、舒適、便捷、安全的居家環境。這樣的居家環境不僅能給人們帶來高效舒適的生活，也能幫助家庭成員保持交流的暢通，優化家庭的生活方式，幫助我們合理安排時間節省時間，增強居家環境的安全性。這些目標、這些優點的進一步實現，無一不需要智能化控制系統來進行操控運行。因此智能化家居控制系統作為智能化家居的的核心，其重要性也是不言而喻了。

然而傳統的智能化家居在遠程操控上的具有控制效率低、控制方式單一等缺點。隨著無線網絡以及物聯網的飛速發展，我們就能將檢測系統控制系統以及互聯網有機的結合在一起進行研究，彌補傳統的智能家居在控制系統上的不足。智能化家居控制系統需要結合各種模塊進行開發設計，下面我們就針對智能化家居的核心內容，智能化家居控制系統的模塊分類、各大模塊控制系統的軟件設計開發等方面展開論述研究。

2 智能家居控制系統的分類以及軟件設計研究

智能家居控制系統由軟件和硬件系統結合構成，這里我們可以把硬件比作我們的身體軀干，軟件就是我們的大腦。那么正常運行的基礎是硬件，進行分析操控、發布命令的主要部分是軟件系統控制。智能化家居控制系統主要分為照明控制系統、家電控制系統、環境控制系統、安保監控報警系統等。下面分別對各類控制系統進行分析以及各類智能家居控制系統的軟件設計研究。

2.1 照明控制系統以及控制軟件設計

一天內有一半時間屬于夜晚，因此照明控制系統對于智能化家居控制系統來說是必不可少的。照明控制系統主要包含各類照明燈具、光敏感應器、聲敏感應器、單片機系統、輸入輸出控制器、紅外傳感器以及電線等構成。

照明系統的核心就是單片機，在這里單片機是整個系統的終端控制芯片，可以進行數據采集分析以及發布數據命令來完成人們的智能化網絡操作等。紅外感應器以及光敏感應器是用來檢測光的強度和是否有人，以此來產生分辨信息輸入到單片機控制系統，來控制照明系統的開關。光敏和聲敏器件可以構成一個對光強度和聲控相結合的智能化照明模塊。首先，要連接好控制線路，以及各個感應器的正確安裝，然后通過串聯、并聯或者串并聯相結合的方式，就可以令這幾類照明系統的選擇具有可操控性。可以通過控制系統的軟件進行調控命令的發布，分別控制或者一起控制都是可供選擇，可供調控的。

2.2 家電控制系統以及家電控制系統的軟件設計

舒適的居家環境內，各類家電的使用是必不可少的。常用家電主要有空調、冰箱、電視、洗衣機、熱水器以及各類廚具等等。現如今家電可謂是琳瑯滿目，品類眾多，功能眾多，讓我們無法很好的選擇品類，很好的運用其功能。這時我們就可以設計一款軟件，配合相應的家電控制系統來完成對各類家電的智能化使用。

家電控制系統由各類家電、數據采集器、輸入控制器、單片機系統、輸出控制器、智能開關以及線路等相應器件構成。現今各類家電中，大多數家電已具有單獨的智能化操控系統，如空調、電視、洗衣機、熱水器等都有各自的智能化操控模塊。因此對于家電控制系統我們要做的就是如何把這些單獨的小模塊給并入到一個整體之中。這時，數據采集器的作用就凸顯出來了，我們可以通過系統終端發布命令，數據采集器進行分析調控，然后通過輸入輸出控制器經由單片機系統進行智能開關的終端控制。要想多個家電一起精確控制就必須把各個家電的位置進行地址編碼，把位置編碼輸入到控制系統的芯片中，根據不同地址編碼來精確到對哪個家電進行操控。再把這些小的模塊進行串并聯整合，通過數據命令進行編碼解碼來調控終端的數據，進行我們對家電的需求命令。把單獨的小模塊系統做好后就只需要調控連接在一起，就可以通過軟件對終端進行控制了。

2.3 室內環境控制系統以及其軟件設計

一個舒適的室內環境是生活的必要條件，那么如何能夠營造出適合所有人的室內環境呢？這里我們就可以通過智能化室內環境控制系統來實現我們的想法。人對環境的要求也不盡相同，濕度、溫度、氧含量等都是最重要的指標。因此智能化室內環境系統必須包含智能化空氣濕度調節器，空調，空氣清新器等電器，還要有濕度感應器、溫度感應器、氧含量感應器等各類感應器，以及數據接收系統，單片機控制系統，輸入、輸出系統。

可以通過各個小器件的連接來構成智能化控制系統。控制系統在軟件可由不同接口控制，來制定不同按鍵的不同功能。例如室內環境可由加濕、除濕、升溫、降溫、送風、開機、關機七個接口，七個按鍵進行最基本的控制。我們在軟件上的設計只需把不同的器件進行相應的接口連接，然后通過不同的按鍵來產生相應指令數據進行傳輸調節控制。我們需要注意的就是如何讓它們在一起運行而不會產生不兼容的問題。這些都需要我們在系統模塊設計連接以及相應的軟件開發過程中解決。

2.4 安保監控報警系統以及相應的軟件設計

居家環境的一個很重要的影響因素就是安全性，這里我們就來說一下安保監控報警系統。毫無疑問，居家環境中安全永遠是第一位的。安全性因素主要分為外來的和內在的兩種。外來的安全性影響因素在安保監控報警系統中主要體現在防偷防盜功能上，可通過視頻監控報警系統來實現。內在的安全性影響因素在安保監控報警系統中主要體現在防火防電等功能上，可通過可燃氣體報警器、煙霧感應器等報警裝置來實現。

視頻監控系統模塊由視頻采集與編碼、視頻錄像、遠程傳輸這三部分構成。視頻采集與編碼一般采用mp4的壓縮格式，然后對視頻數據進行緩存，傳輸至 客戶終端進行識別驗證。這些緩存的視頻也能讓我們做到對自己家居環境的實時監控，如有偷盜發生，既能提前進行報警，也能留下不法分子的行竊罪證?？梢栽O置軟件程序聯接至電話上，如遇強行破門破窗而入的情況進行識別，智能打電話到110報警電話以及業主電話上進行報警。

報警模塊的軟件設計主要是由家居內布置的各個探測器發出警報信息，在報警模塊中報警信號分為開、關兩中情況，系統由探測器的開關狀態來決定是否需要報警。由于家居內報警探測器眾多，需要對每一個報警探測器進行逐一位置編碼，把位置編碼信息輸入到系統控制芯片中，這樣如果系統接到報警信號的輸入，就可以具體定位到哪個報警探測器的位置，也就可以確定需要識別的危險位置在哪兒，然后進一步識別分辨處理。家居內一般主要有消防報警裝置，可燃氣體報警裝置等，通過軟件程序的設置，把報警信號在控制系統中進行編寫輸出，智能報警給相關單位和業主。

3 總結

隨著智能化的普及，智能家居理念應運而生，本文就智能家居控制系統軟件設計研究展開相關論述分析。通過上文分別對智能化家居控制系統的特色，以及智能化家居控制系統的各大模塊進行介紹分析。主要介紹了照明控制系統、家電控制系統、環境控制系統、安保監控報警系統等模塊，還有對各個控制系統模塊進行分析以及各類智能家居控制系統的軟件設計等方面研究。

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