基于物聯網的智能家居設計與研究

李其陽

【摘? 要】所謂基于物聯網的智能家居建設是指在傳統家居設計的基礎上，利用人工智能，融合了現代自動化技術、通過優化家居人性化設計，且安全、舒適、更為可靠的一種具有人工智能的現代化家居服務。通過物聯網工程搭建基礎信息模型，基于此來進行高速運算，具備了傳統家居沒有的一些新特點。本文旨在為大家介紹一種基于物聯網的智能家居設計裝置，通過講述該裝置中的相關基本特點、裝置功能、基本結構、硬件組成以及設計思路，讓大家系統全面的來了解這種基于物聯網的智能家居設計。

【關鍵詞】智能家居;物聯網;網絡;設計與思考

引言

隨著21世紀互聯網新時代社會的發展變遷，智能家居建設已經逐漸成為現代化建筑建設的主流。盡管當前智能家居系統的相關建設以及安全管理發展并不是很完善，但總體而言我國的現代智能家居建設事業也獲得了飛速的發展，而且當前國家、社會、企業、個人的家居生活需求質量都在持續上漲，這就對當前國家物聯網的智能家居建設事業的發展提出了新要求，我們應大力推動基于物聯網下的智能網絡家居建設事業的發展進步。本文試從探究與分析基于物聯網的智能家居設計與研究的相關問題，來為后續相關現代化智能家居設計的研究人員來提供理論支持。

1.基于物聯網的智能家居系統基本特點與設計思路

1.1基本特點

通過在傳統家居設備上安裝各種靈敏的電學傳感器，實現對住宅房屋環境、用戶個人信息的采集錄入工作，其具有的人工智能（AI）將會對智能家居信息數據進行分析，優化網絡自主化家居系統配置，從而實現對智能家居住宅設施管理系統性循行的智能與高效。基于物聯網的智能家居自身集信息采集、測量、計量、保護、在線監測、自診斷于一身，是傳統家居網所不具備的。智能家用電器部分的主要任務是提供舒適高效的家庭環境，完成一些耗時的工作;對移動物體的圖像抓取及紅外傳感使得家庭安防更加可靠。

1.2設計思路

基于物聯網基礎知識構建的智能家居系統，其可以通過感測電路中電流的穩定狀況，來反映出現代化建筑家居建設電力系統是否穩定安全運行，根據發生情況向運行人員發出警示，便于迅速準確的處理安全隱患。并充分利用現有的有關光照、溫度、濕度和有毒氣體檢測數據采集的新型智能感知傳感器，借助現代化自動組網功能，更方便數據的傳輸;同時應用網絡訪問技術、視頻處理技術、語音識別技術使得智能家居系統的人機交互能力有了實質性的提高，目的是提升住戶自身的舒適度體驗。

2.智能家居設計系統的基本架構

2.1系統基本結構組成

現代化智能家居設計系統的基本結構，組成構建一般包含以下幾個組成部分。其一是微型嵌入式智能微處理器（該處理器一般直接聯系到智能家用電器使用部分），其二是智能家居自動監控感知部分（主要負責家居設備的信息感知，為住戶實時信息交互，舒適度調節）該系統的遠程人機交互已經不僅局限于短信報警等一些實時信息通信，而是基于互聯網通信集視、聽、語音對話、遠程操控于一體的全方位實時交互機制家居中應用更加智能的傳感器通過數據采集傳輸處理，來控制與之相連的家用電器。

2.2系統工作方式

當前先進的智能家居系統工作模式設計主要包含兩種切換運行裝置。一種是手動切換，另一種是電力控制的自動運行切換，這兩種切換設計方式在智能家居設計系統的基本架構運行以及操縱中都有體現。同時用戶還可以通過訪問家庭網關所在服務器進入控制平臺手動操控用電器的開關，或者通過智能語音控制其工作或停止;視頻采集可通過運動物體抓取實現自動報警功能，報警信息將通過網絡直接以文字對話形式傳送給用戶PC;為了更好地滿足用戶對家居狀態的了解，人機對話的網絡平臺還可以向用戶提供存儲于數據庫。

3.智能家居系統的硬件組成

3.1智能感知節點的硬件設計

智能家居系統相關硬件設計的眾多電路系統當中，智能感知節點的電機控制電路的相關運行設計是最為關鍵的。系統工作當中智能感知節點硬件的正常運行與否和電機的整體控制電路設計息息相關，我們需要全面系統化的對之進行電路細節設計。在智能感知節點的硬件設計的具體設計上，我們可以參考相關大型智能機械核心的電機控制電路，進而設計出符合智能家居系統設計需求的系統硬件設計。

3.2系統的安全監測以及遠程人機交互所需硬件設備

系統的安全監測以及遠程人機交互所需硬件設備的設計初衷是為切實把握控制智能家居設計的用戶體驗實時數據變化。在具體的系統的安全監測電路相關設計上，我們要根據電器設備的運行參數需求進行科學合理設計。相較傳統的硬件配置電路的設計就比較寬泛，就大多數的位置檢測電路設計來說，一般運行與設計都是非常人性化的操縱設計，在智能家居控制電路中加入了該設計安全監測以及遠程人機交互作為前端設計的一部分，視頻采集元件自然是必備的，作為紅外傳感器的補充，應用圖像傳感器，結合圖像處理的軟件設計，該系統可以實現對于非法入侵的實時監測與報警。

3.3智能家居系統的智能網關設計硬件需求

在智能家居系統的智能網關設計當中，選項設置及位置檢測電路算是其中技術含量比較低的一種電路設計。如今技術已經更選換代，大多數的智能家居系統的智能網關的選項控制由數據遙控模擬控制，在制定的移動設備終端上，即可實現對智能網關控制器的運行操縱與控制。作為該系統的核心環節，智能網關是實現系統監視與人工控制的關鍵部分。系統的正常工作要求網絡暢通。當網絡信號中斷，系統軟件自動切斷所有工作電路的電源，避免系統在脫離監控下的完全自主控制。可使得運行物理數據的測量變得十分簡單，我們可以通過數據面板直接觀察檢測電路測得的各種設備運行數據參數，進而最大限度保證現代智能家居系統的穩定性。

4.現代智能家居系統的軟件實現

4.1系統前端連接機制設計的實現

不可否認，當前現代智能家居理念倡導低碳環保，保證綠色友好社會生活。基本的智能家居要求在低能耗的條件下完成家居生活的智能化革命。本系統的傳感單元采集、傳輸數據設計為周期工作，系統各傳感元件狀態可分為工作狀態和休眠狀態。進入工作時間或者 MPU 收到用戶終端檢測指令，傳感終端節點被喚起，等待作為協調工作周期滿足家居需求。

4.2系統后臺信息交互實現設計

系統后臺信息交互實現設計之前傳統的社會背景下，我們經常遭受交互設備與交互手段的影響和限制，我們很難在家居服務建設工作領域上實現真正意義上的實時人機交互。如今現代家居生活工作當中的人機交互技術已經發展的比較成熟，可以運用在很多方面;在各項識別技術、人工智能計算機圖形等等發展起來之后，人和機的交互會漸漸回歸到人和自然物理世界慣有的交流方式來，而不再受限于器材本身。簡單地說比如拿東西就是拿東西，不再是不自然的點擊鼠標或觸屏。

5.結束語

在當今基于物聯網的智能家居設計與研究的相關應用的普及以及質量控制上，需要不斷的學習與增強，目的是達到現代智能家居應用安全系數較高，后期運行維護較少。通過分析現有的現代化智能家居工程建設應用技術不難發現其優勢的一面，我們應不斷增強新技術的應用并不斷對工程應用進行優化，同時對智能家居相關工程的質量控制及管理方面做好工作，從而促使國家智能家居設計與研究建設事業不斷向安全健康的持續發展。

參考文獻

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