信息家電遠程控制系統的構想

摘要：利用現代通信網絡技術和智能控制技術，實現了信息家電的智能控制，并分析了系統的組成和功能。最后，提出了一種智能家電遠程控制系統實現方案。實驗結果表明，該系統性能穩定，比國內外同類產品更具創新性。

關鍵詞：遠程控制;通信技術;信息家電

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0048-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

信息家電是21世紀電子產品消費的主要趨勢。伴隨著各種新型的家庭網絡類型的涌現和通信技術，計算機網絡技術的進一步融合，如何構建智能家庭網絡，連接不同類型家電設備，實現它們之間互操作性以及信息家電遠程控制和智能維護等功能，已成為目前研究熱點[1]。

利用先進的計算機技術、網絡通信技術、人工智能等技術，將與家庭生活有關的各種各樣的家用電器有機地結合在一起，通過家庭內部的局域網和外面的互聯網進行遠程管理和控制，特別是基于互聯網的遠程管理和控制，使家庭生活更舒適，高效方便[1]。與傳統的家電相比，信息家電不僅具有傳統的人家電功能而且還提供了舒適、高效、方便、人性化的操作模式，提供了全方位的信息交互功能，實現了傳統家電的平滑過渡，極大地方便了人們的生活方式[2]。信息家電具有兩大突出優勢：一方面用戶可以利用手機終端或PC通過家庭局域網或互聯網對家電進行集中遠程控制，另一方面家電制造商可通過互聯網對家電進行遠程檢測與維護，簡化了售后維護工作。

目前常見的智能家電有：電飯煲、電壓力鍋、微波爐、洗衣機、冰箱、空調等等，但是這些設備均不能實現集中統一控制[3]。文中采用中央控制器將各種各樣的信息家電通過通信網絡做一個綜合控制系統。

2 系統的總體設計

智能家電控制系統由智能終端設備、中央服務器和通信線路三部分構成。其系統結構圖如圖l所示。

遠程控制終端首先利用網絡將控制指令發送給中央服務器，服務器接收到控制命令后，進行分析將控制命令發送給相應的家電控制器。然后家電控制器去控制不同的家電設備完成相應的操作[4]。

智能終端設備包括兩部分：信息家電控制器和遠程控制終端。遠程控制終端是智能手機或PC，主要發送遠程控制指令。信息家電控制器主要負責接收并分析控制指令和反饋信息，實現相應的操作。

中央服務器是整個系統的重要組成部分，主要負責系統的調度協調和控制管理，以及收集各子系統的信息并分析處理，并完成相應的操作。它是整個系統的“大腦”。

通信線路主要提供信息的傳輸通道。負責連接各個模塊及設備。

2.1 中央服務系統

中央服務器由主控模塊、遠程信息模塊、智能控制模塊、電源管理模塊等模塊構成[5]。

主控模塊：主要負責控制系統各子模塊，使各子模塊之間正常工作。通過人工智能芯片，可自動完成人性化操作功能。

遠程信息模塊：通過局域網和互聯網來完成整個系統與家電的信息傳遞，從而實現遠程報警、遠程控制信息家電設備使用狀態和其他功能，讓我們在任何時間，任何地方可以控制家電。

智能控制模塊：主要負責接收、分析和執行不同的控制指令。該模塊主要由遠程指令單元、紅外指令單元、觸摸指令單元、微波指令單元、物理開關單元、指令分析單元和指令執行單元構成。

電源管理模塊：它主要為整個系統提供電能。在發生斷電的情況下，該模塊自動切換為蓄電池工作，并且可以監控系統的正常運行。

2.2 智能終端

它不僅可以自動完成特定的功能，還可以接受和執行中央服務系統發出的指令并反饋家電設備的運行狀態[6]。主要由三部分組成：第一部分是邏輯程序控制單元，第二部分是邏輯程序執行與反饋單元，第三部分是通信單元。前兩個單元可以自動控制傳統的家用電器，第三個單元可以實現家電智能化控制。

對于不同類型的家電產品，給出了不同的控制方案：1）對于電飯鍋、熱水器一類的開關量家電設備，通過外接控制器來進行遠程控制;2）對于電視機、空調一類家庭設備，通過統一的紅外遙控器進行控制;3）對于信息家電，通過網絡接口接人家庭內部局域網中，利用智能電控制系統執行相應操作和控制功能[7]。

2.3 通信線路

它可以分為兩種方式：有線和無線。有線指的是利用控制電纜控制。無線傳輸是通過紅外線或微波（藍牙）。有線一般需要采用電纜敷設方式，后期維護不方便，所以文中采用無線傳輸技術，不僅可以省去布線的麻煩，也便于設備的擴展，增加了家庭內部網絡的靈活性。

3 結論

文中分析了利用智能終端遠程控制家電系統的組成和功能。最后，提出了一種智能家電遠程控制系統實現方案。由于沒有統一、規范的標準，智能家電現在只能是局部內互聯。因此，為了使家用電器具有互操作性，制造商應該統一和規范標準。

參考文獻：

[1]韋波.智能家居相關技術及比較[J].中國公共安全，2017 （05B）：138-140.

[2]曹杰，王春梅.淺談智能家居的現狀與發展趨勢[J].電子世界，2018（23）：90-91.

[3]肖飛.嵌入式Internet遠程控制設計與實現[D].新鄉：河南師范大學，2009.

[4]李鴻.幾種智能家居網絡控制系統方案的分析與比較[J].現代電子技術，2010，33（3）：143-146.

[5]閆哲，杜濤，左海利.智能家居控制系統的設計及實現[J].自動化技術與應用，2010，29（2）：93-95-98.

[6]董明.基于Android智能家居系統的設計與實現[J].電子設計工程，2017，25（24）：70-73.

[7]魯維佳，果穎，潘玉恒，等.智能家居控制系統的設計及實現[J].實驗室科學，2017，20（4）：31-33，37.

【通聯編輯：唐一東】

作者簡介：周娟（1988-），女，陜西渭南人，碩士研究生，助教，研究方向：智能控制。