基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺的空調(diào)遠程控制系統(tǒng)

李煥東

摘 要 在居民進行日常生活的過程當中，往往希望自身的生活能夠更加的方便快捷，所以針對空調(diào)的控制問題，也希望可以引進先進的技術(shù)來實現(xiàn)空調(diào)的遠程控制，而在進行空調(diào)的遠程控制系統(tǒng)構(gòu)建過程當中，物聯(lián)網(wǎng)云平臺的使用，便使這項遠程控制系統(tǒng)成為了可能。這個系統(tǒng)的搭建首先要在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上進行一個方案的構(gòu)建，通過用戶自身終端的軟件與物聯(lián)網(wǎng)云平臺上的方案對接，這時用戶便可以通過手機終端來實現(xiàn)對空調(diào)的遠程控制。這種控制系統(tǒng)有效地解決了用戶對于空調(diào)遠程控制的需求，而這種設計方案也會影響著其他的智能家居設備，使得物聯(lián)網(wǎng)云平臺能夠在智能家電領(lǐng)域取得良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)云平臺 空調(diào)遠程控制系統(tǒng)

在物聯(lián)網(wǎng)云平臺進行空調(diào)遠程控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當中，雖然取得一些進展，但在目前的方案設計仍然存在著一些不足之處。例如在開發(fā)的過程當中應用到了不成熟的SDK開發(fā)版本，或者由于用戶終端使用的不合理性，導致這項方案不能夠很好的發(fā)揮本身的作用。在近幾年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，人們也越來越能夠接受將產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，從而體現(xiàn)產(chǎn)品自身的優(yōu)勢以及智能控制的便捷，通過對物聯(lián)網(wǎng)云平臺的構(gòu)建可以滿足人們對于家居的智能控制需求，客戶可以通過自身的手機終端實現(xiàn)遠程控制。這種控制方式有效地降低了開發(fā)過程當中的成本，另外也使人們的生活更加方便快捷。

一、空調(diào)遠程控制系統(tǒng)的構(gòu)成

目前NB-IoT技術(shù)解決了傳統(tǒng)空調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對于長距離通信方案有3G、4G、短距離通信方式有WIFI、藍牙等模式，但WIFI、藍牙存在距離和能耗之間的矛盾問題，而NB-IoT這種技術(shù)擁有遠超4G模式的連接規(guī)模，超長的設備壽命等優(yōu)勢。

在進行空調(diào)遠程控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當中，開發(fā)團隊設計出了一種基于NB-IoT的模組，這種模組與空調(diào)結(jié)合，再通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺的服務將模組和終端之間建立起連接，這樣用戶便可以通過手機終端實現(xiàn)對空調(diào)的遠程化控制。另外，這種模組的主要是由數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)處理中心和主控器來構(gòu)成的，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)設備以及用戶終端和物聯(lián)網(wǎng)云平臺的連接。具體工作過程為：用戶在手機終端下達控制命令，控制命令通過云平臺經(jīng)過NB-IoT基站傳輸?shù)侥K，再由模塊傳輸?shù)街骺仄鳎M而實現(xiàn)遠程控制。另外，模組也可以將空調(diào)的運行信息通過云平臺來反饋給手機終端，可以使用戶即時查詢空調(diào)運行狀態(tài)。

在模組構(gòu)成中，一項重要的單元是數(shù)據(jù)處理單元，模組需要解析一定數(shù)據(jù)，并且空調(diào)在工作的過程當中需要獲取及時并且準確的信息，所以要選擇高頻率的工作處理器來進行數(shù)據(jù)的處理。另外在進行空調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當中，模組是要與傳統(tǒng)空調(diào)進行對接的，通過將模組安裝在空調(diào)里面，可以以空調(diào)的電壓為自身的工作動力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理。在進行數(shù)據(jù)的采集以及處理工作過程當中，要想增加模組對于數(shù)據(jù)處理的準確性以及高效性，可以通過在模組當中加入一些校驗機制來提高模組的數(shù)據(jù)處理的準確性。另外，在進行空調(diào)的對接和工作過程當中，可以通過采用電平轉(zhuǎn)換電路，將模組與空調(diào)系統(tǒng)能夠更好地融合起來，從而提高整個系統(tǒng)的工作效率以及工作過程當中的穩(wěn)定性。

模組工作過程當中的另一個部分就是數(shù)據(jù)傳輸，單元數(shù)據(jù)傳輸是需要模組通基站來將空調(diào)運行信息傳遞到物聯(lián)網(wǎng)與平臺或者客戶的手機終端上。所以在進行模塊構(gòu)建的過程當中，需要安裝一個無線傳輸?shù)哪K，這樣便可以通過互聯(lián)網(wǎng)來進行信息的互相傳遞，有時用戶在進行智能控制時，不會離開空調(diào)太遠的距離，所以可以通過采用SPI接口來進行模塊之間的連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸，另外這種模塊也要支持無線連接的數(shù)據(jù)傳輸方式，用戶可以通過自身的無線局域網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互相傳遞。所以在進行模塊的工作電路構(gòu)建的過程當中要考慮到用戶使用智能控制的多種可能。

二、控制系統(tǒng)的通信協(xié)議制定

在進行空調(diào)遠程控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程當中，要將空調(diào)和通信模組分為兩個系統(tǒng)，在一般的系統(tǒng)構(gòu)建過程當中，一般是將模組設定為主機，而空調(diào)的主控板設定為從機，進行通信的過程當中，要交模組的地址設為0，而空調(diào)的地址設為1，在數(shù)據(jù)傳輸時空調(diào)可以通過自身的數(shù)據(jù)校驗方式來進行特定的傳輸選擇，但在進行信息傳輸?shù)倪^程，當中數(shù)據(jù)傳輸之間也需要存在時間的間隔，一般是0.01秒，在0.01秒的時間前后進行兩次數(shù)據(jù)的傳輸。另外，在模塊進行信息的處理以及信息的傳輸過程當中，是需要進行傳輸數(shù)據(jù)函數(shù)的對接的，在接收完數(shù)據(jù)之后，可以通過與下一次的數(shù)據(jù)進行對比，或者將自身的數(shù)據(jù)清空，等待下一次的接收。

三、系統(tǒng)的軟件構(gòu)成

要想實現(xiàn)空調(diào)的遠程控制，首先要對客戶的終端進行一個APP的設計，這個軟件要可以使用戶通過對自身的手機終端操作，便可以獲得空調(diào)目前的工作信息，或者實現(xiàn)對于空調(diào)的控制和其他智能家具的控制。當空調(diào)和用戶的手機端處在同一網(wǎng)絡時，可以通過局域網(wǎng)進行連接，實現(xiàn)局域網(wǎng)之間的信息傳遞。當用戶的手機端與空調(diào)之間處于不同的網(wǎng)絡狀態(tài)時，用戶的手機終端與空調(diào)安裝好的無線模塊組進行連接時，信息是要經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)云平臺的。而在這種狀態(tài)下，用戶要想實現(xiàn)對于空調(diào)的遠程控制，首先在自身的手機終端上進行命令的發(fā)布，而這個命令便會傳遞到物聯(lián)網(wǎng)云平臺上，云平臺便可以將指向信息傳遞到空調(diào)的模塊組當中，實現(xiàn)對于空調(diào)的控制。

在手機終端軟件的設計過程當中，要考慮到軟件設計內(nèi)部的多種功能，首先這個軟件要能夠顯示空調(diào)工作當中的全部狀態(tài)信息，以及用戶的信息等等。在軟件界面的設計過程當中，首先要顯示空調(diào)的當前工作狀態(tài)。另外在軟件內(nèi)部的功能設計過程當中要設置一些主要的功能代碼，用戶可以通過對于代碼的輸入來實現(xiàn)對于空調(diào)信息狀態(tài)的獲取，或者對于空調(diào)當前狀態(tài)的改變，以及空調(diào)的遠程控制等等。而在用戶進行錯誤操作或者其他操作的過程當中，也可以通過代碼的體現(xiàn)來實現(xiàn)信息的表達或者傳遞。用戶在進行手機終端軟件的使用過程當中，可以通過輸入自己的賬號密碼來進行登錄，在登錄完成之后，便可以通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺來獲取目前空調(diào)的工作信息，另外可以通過及時的更新來獲取空調(diào)的工作狀態(tài)。

在進行手機軟件的網(wǎng)絡通信設計過程當中，一定要注重對于空調(diào)的信息獲取的準確度以及高效性，所以要考慮到空調(diào)和手機連接網(wǎng)絡的多種可能性，在不同的網(wǎng)絡狀態(tài)下可以采取不同的網(wǎng)絡通信方式，如果是在局域網(wǎng)的模式下，可以通過手機終端與空調(diào)進行直接的連接，而這種模式會一般比較受到本地通信網(wǎng)絡的影響，所以可以尋求一些其他能夠改變通信方式的模式。另外如果是處于廣域網(wǎng)狀態(tài)下，便可以實行對于物聯(lián)網(wǎng)云平臺的構(gòu)建，來將手機終端軟件與空調(diào)進行連接。

四、結(jié)束語

要想實現(xiàn)對于空調(diào)的智能遠程控制，首先要進行模塊的構(gòu)建，以及平臺系統(tǒng)的構(gòu)建，物聯(lián)網(wǎng)云平臺的構(gòu)建，便可以使傳統(tǒng)的空調(diào)與用戶手機終端進行聯(lián)合起來，通過模塊的使用時限，空調(diào)信息的傳遞，以及用戶手機終端對于空調(diào)的狀態(tài)控制。這種控制模式不僅可以有效地方便用戶們的生活，另外也可以有效地進行空調(diào)的能源節(jié)約。在當今互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時代，智能控制家居一定會成為市場的潮流，所以要加大對于物聯(lián)網(wǎng)云平臺系統(tǒng)的構(gòu)建，努力開發(fā)出用戶手機終端控制軟件的多種功能，另外要準確的針對用戶們的需求來進行方案的改善，增強自身的產(chǎn)品競爭力。

參考文獻：

[1]廉小親，周棟，成開元，龔永罡.基于NB- IoT的空調(diào)遠程控制系統(tǒng)設計及實現(xiàn)[J].測控技術(shù)，2018，37（05）：51- 55.

[2]趙宏林.基于Ayla物聯(lián)網(wǎng)云平臺的空調(diào)遠程控制系統(tǒng)[D].北京工商大學，2017.

[3]趙宏林，廉小親，郝寶智，羅旭，龔永罡.基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺的空調(diào)遠程控制系統(tǒng)[J].計算機工程與設計，2017，38（01）：265- 270.

[4]周蓓，沈健，龔旻.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空調(diào)智能控制系統(tǒng)設計[J].常熟理工學院學報，2017，31（4）：67- 70.