基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

文/孫曉葉 李攀 劉穎

在信息化時代背景下，家居設計已被提出了更高層次的要求，智能控制設計是不可忽視的重要方面，傳統(tǒng)家居設計方法手段弊端不斷顯現(xiàn)。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術優(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)系實際基礎上圍繞現(xiàn)代化家居設計理念、要求、原則，通過多樣化路徑科學應用物聯(lián)網(wǎng)，促使設計的智能家居控制系統(tǒng)高效運轉，在實現(xiàn)多層次功能作用中同步提高設計與應用經(jīng)濟效益。

1 物聯(lián)網(wǎng)下智能家居控制系統(tǒng)的整體架構設計

智能家居要美觀、方便、舒適，開發(fā)、維護兩大層面成本要低，使用與維護要方便等。設計者要全面、深入把握當下不同人群對智能家居的具體化要求以及物聯(lián)網(wǎng)技術的應用要求，在堅持智能家居設計原則基礎上明確設計目標、思路、要點、方法等，優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)作用下的智能家居控制系統(tǒng)整體架構設計，合理設計系統(tǒng)的硬件、軟件的同時實現(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)的設計以及實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)的硬件設計

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

2.2 系統(tǒng)的軟件設計

物聯(lián)網(wǎng)作用下的智能家居控制系統(tǒng)的軟件設計體現(xiàn)在動態(tài)監(jiān)督控制、異常告警等方面。在監(jiān)督控制設計中，設計者要針對系統(tǒng)的整體架構以及硬件設計，進行規(guī)范化軟件設計，能夠隨時動態(tài)化、全方位監(jiān)督控制家居的終端狀態(tài)，以遠程手機終端為切入點，及時向系統(tǒng)中的處理器發(fā)送關于監(jiān)控家居狀態(tài)的命令。處理器接收相關指令之后，精準、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)控當下家居設備運行數(shù)據(jù)信息，再將監(jiān)控結果傳送給遠程的手機終端。如果家居設備運行狀態(tài)發(fā)生變化，家居終端能夠第一時間向處理器傳輸相關的數(shù)據(jù)信息，確保處理器及時更新關于家居設備運行情況的數(shù)據(jù)信息。在此基礎上，設計者要根據(jù)系統(tǒng)軟件的設計要求，優(yōu)化異常告警與智能處理設計環(huán)節(jié)，自動化、系統(tǒng)化監(jiān)督控制的同時實現(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的告警數(shù)據(jù)信息。處理器針對智能化處理預案，準確定位異常情況出現(xiàn)位置的同時自動化處理，確保家居設備穩(wěn)定運行的同時最大化降低家居系統(tǒng)設備維護成本，處理異常的同時也會向手機端傳輸關于家居設備異常情況的告警數(shù)據(jù)信息。處理結束以后，處理器會將結果反饋給遠程手機終端。用戶可以在不受時空限制的情況下，隨時了解家居設備當下異常處理情況以及運行狀態(tài)。

2.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

在硬件以及軟件合理化設計中，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)督控制功能順利實現(xiàn)，包括異常告警、處理、恢復以及歷史回放多方面功能，在日志管理功能作用下，系統(tǒng)操作日志設置、查詢順利實現(xiàn)，在配置、登錄賬戶等管理功能作用下，可以隨時配置相關的家具參數(shù)，也可以對家具終端狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進行多樣化操作，比如，刪除、添加。在此過程中，要借助智能電視、洗衣機等終端的傳感器，驗證設計的以物聯(lián)網(wǎng)為基點的智能家居終端，要多層次測試系統(tǒng)性能、運行狀態(tài)，確保開關控制、狀態(tài)反饋等順利實現(xiàn)。與此同時，還需要在應用信息技術過程中科學模擬家居設備應用中異常情況出現(xiàn)的場景，確保系統(tǒng)運行中順利實現(xiàn)自動化處理異常，手機端可以隨時接收家居設備異常告警、運行狀態(tài)變化等數(shù)據(jù)信息，達到智能化控制家居的目的。

3 結語

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