林巧生，趙育林

（湖南工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，湖南 株洲 412007）

基于開源硬件和物聯(lián)網(wǎng)云平臺的遠(yuǎn)程控制應(yīng)用

林巧生，趙育林

（湖南工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，湖南 株洲 412007）

利用Raspberry Pi、Arduino等開源硬件，基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺Yeelink，以個(gè)人家庭為實(shí)驗(yàn)對象，搭建了智能控制系統(tǒng)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)，得到一個(gè)穩(wěn)定、性價(jià)比高的家庭智能管理系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)；開源硬件；云平臺；遠(yuǎn)程智能控制

0　引言

1999年，美國Auto-ID首先提出“The Internet of Things”（物聯(lián)網(wǎng)）［1］，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為“后PC”時(shí)代的代表性產(chǎn)物，引起了各國的高度關(guān)注。以IBM為首的世界眾多著名IT企業(yè)看好并致力于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。中國工業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)部在2011年出臺了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，并圈定9大領(lǐng)域重點(diǎn)示范工程，分別為：智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療及智能家居。通過十余年的探索，我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域取得了大量具有實(shí)質(zhì)意義的專利，并成為物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國之一。

隨著物聯(lián)網(wǎng)4大關(guān)鍵技術(shù)（RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)、納米技術(shù)）的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將逐步深入融入人們的生活，并以其獨(dú)特的用戶體驗(yàn)，使人們真正體會到它的優(yōu)越性。

隨著科技發(fā)展，硬件的成本也越來越低，為此，課題組利用開源硬件作為管理系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)，將目前流行的物聯(lián)網(wǎng)平臺作為后臺管理，設(shè)計(jì)了一個(gè)穩(wěn)定且具有高性價(jià)比的控制與管理系統(tǒng)。

1　系統(tǒng)的理論體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)研究

1.1系統(tǒng)的理論體系結(jié)構(gòu)

G. Pujolle提出一種采用自主通信技術(shù)的理論物聯(lián)網(wǎng)自主體系結(jié)構(gòu)［2］，如圖1所示。所謂自主通信是指以自主件（self ware）為核心的通信，自主件在端到端層次以及中間節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)控制面已知或者新出現(xiàn)的任務(wù)，自主件可以確保通信系統(tǒng)的可進(jìn)化特性。

圖1　G. Pujolle的物聯(lián)網(wǎng)自主體系結(jié)構(gòu)Fig. 1　The independent architecture of G. Pujolle's Internet of things

在圖中，物聯(lián)網(wǎng)自主體系結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)面、控制面、知識面和管理面4個(gè)面組成。數(shù)據(jù)面主要用于數(shù)據(jù)分組的傳送；控制面通過向數(shù)據(jù)面發(fā)送配置信息，優(yōu)化數(shù)據(jù)面的吞吐量，提高可靠性；知識面是最重要的一個(gè)面，它提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息的完整視圖，并且提煉成為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的知識，用于指導(dǎo)控制面的適應(yīng)性控制；管理面用于協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)面、控制面和知識面的交互，提供物聯(lián)網(wǎng)的自主能力。通過以上物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)就可以完成信息感知、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)回傳以及決策支持等功能。

在G. Pujolle的物聯(lián)網(wǎng)自主體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，按照實(shí)際的建設(shè)需求，目前的物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)自下而上主要分為3層。

感知層：實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力，是物聯(lián)網(wǎng)中關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化方面亟需突破的部分，關(guān)鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本問題。

網(wǎng)絡(luò)層：主要以廣泛覆蓋的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)設(shè)施，是物聯(lián)網(wǎng)中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強(qiáng)、最成熟的部分，關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進(jìn)行優(yōu)化改造，形成系統(tǒng)感知的網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)用層：提供豐富的應(yīng)用，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，為用戶實(shí)現(xiàn)廣泛智能化的應(yīng)用解決方案。

1.2相關(guān)研究情況

在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，硬件價(jià)格越來越低，其中的開源硬件Arduino開發(fā)板成為了開發(fā)者的首選，其優(yōu)點(diǎn)是：開源，為用戶提供電子設(shè)計(jì)圖，性能優(yōu)秀，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行定制開發(fā)，節(jié)省大量硬件設(shè)計(jì)的時(shí)間和金錢。

目前，已經(jīng)有許多研究人員基于Arduino硬件開發(fā)平臺進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)和研究［3］。崔才豪等［4］提出一種以Arduino為核心的光引導(dǎo)小車設(shè)計(jì)方案，給出了該方案的軟硬件設(shè)計(jì)，并通過試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了光引導(dǎo)小車在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行；袁本華等［5］使用Arduino控制板，設(shè)計(jì)了一種方便操作、成本低的溫室大棚測溫系統(tǒng)裝置，系統(tǒng)可靠實(shí)用，可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行推廣使用。以上的研究說明，Arduino作為一款方便的開源硬件平臺，已經(jīng)逐漸得到開發(fā)者的重視，并實(shí)現(xiàn)了一些穩(wěn)定可靠的解決方案，因此課題組選擇Arduino控制板作為系統(tǒng)的開發(fā)平臺。

隨著互聯(lián)網(wǎng)對大數(shù)據(jù)的重視和發(fā)展，國內(nèi)的Yeelink作為一家傳感器云網(wǎng)絡(luò)提供商，提供了物聯(lián)網(wǎng)平臺的功能，能夠方便用戶通過互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)設(shè)備來了解連接物件的狀態(tài)。

目前在Yeelink物聯(lián)網(wǎng)云平臺上，有開發(fā)者按照物聯(lián)網(wǎng)的典型體系結(jié)構(gòu)搭建了遠(yuǎn)程農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，要根據(jù)實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)分為4層［6］，如圖2所示。

圖2　層次性物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)Fig. 2　Hierarchical Internet of things architecture

該開發(fā)者的智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)運(yùn)行模式如下：

1）由感知層的傳感器節(jié)點(diǎn)獲取農(nóng)業(yè)環(huán)境的光照強(qiáng)度、溫度和濕度等數(shù)據(jù)。

2）由接入層的硬件設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)到應(yīng)用層，終端或者后臺進(jìn)行查看結(jié)果，并對結(jié)果發(fā)出管理指令，比如，當(dāng)農(nóng)業(yè)環(huán)境的溫度過低，可以通過應(yīng)用層發(fā)送指令，通過接入層的硬件設(shè)備操作加溫器，提高農(nóng)業(yè)環(huán)境溫度，從而保障農(nóng)作物的正常生長。

3）該智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)還可以添加自動(dòng)化處理，在后臺添加條件觸發(fā)，比如當(dāng)溫度低于某個(gè)預(yù)先設(shè)定值時(shí)，可以自動(dòng)開啟加溫器，以保證溫度正常。系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定的環(huán)境參數(shù)，通過算法，對影響溫度、濕度和光照的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制。

該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為：利用Yeelink，可以通過多種方式（網(wǎng)頁、客戶端、微博、郵件）了解傳感器數(shù)據(jù)；低成本，批量后生產(chǎn)成本比1只路由器價(jià)格還低。

該系統(tǒng)穩(wěn)定高效，因此課題組參考該結(jié)構(gòu)，考慮到實(shí)際家庭環(huán)境的節(jié)點(diǎn)并不多，將接入層和網(wǎng)絡(luò)層并入網(wǎng)絡(luò)層，設(shè)計(jì)了家庭遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。

2　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

通過對物聯(lián)網(wǎng)自主體系結(jié)構(gòu)特性的描述和已有研究的分析，課題組也采用了同樣的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，分為感知層，網(wǎng)絡(luò)層，以及應(yīng)用層。實(shí)驗(yàn)環(huán)境為個(gè)人家庭，按照系統(tǒng)的實(shí)際要求，相應(yīng)設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，如圖3 所示。

按照系統(tǒng)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)圖，課題組將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為3個(gè)層次。

1）感知層：為了便于采集外界環(huán)境數(shù)據(jù)，在個(gè)人家庭的監(jiān)控點(diǎn)安裝傳感節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C，再通過傳感器來收集環(huán)境數(shù)據(jù)，以便上傳到平臺。

2）網(wǎng)絡(luò)層：由于實(shí)驗(yàn)的環(huán)境為個(gè)人家庭，系統(tǒng)采用個(gè)人家庭常有的無線路由作為網(wǎng)絡(luò)層的傳輸載體，從而使網(wǎng)絡(luò)傳輸更為方便。

3）應(yīng)用層：采用Yeelink物聯(lián)網(wǎng)云平臺作為系統(tǒng)的應(yīng)用層云計(jì)算平臺，收集數(shù)據(jù)，并反饋結(jié)果，將操作反饋給電器設(shè)備進(jìn)行操作，并提供手機(jī)終端客戶端以便于實(shí)時(shí)控制與管理。

圖3　系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig. 3　Topology of the system

3　系統(tǒng)的搭建

3.1系統(tǒng)硬件設(shè)備介紹

按照上述系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，得到了系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)的搭建時(shí)，為了減低搭建系統(tǒng)的成本，利用開源硬件的高性價(jià)比特性，采用開源硬件作為系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備。采用的硬件主要有以下模塊。

1）傳感器模塊：一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測到的信息，按一定規(guī)律變換成電信號或其他所需形式的信息進(jìn)行輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。本系統(tǒng)選用溫濕度傳感器和光照傳感器作為傳感器，用于獲取溫度、光強(qiáng)度等感官數(shù)據(jù)。

2）攝像頭模塊：用于圖像信息和視頻信息的記錄和采集。

3）Arduino控制板：是一款方便的電子開源平臺，包含硬件和軟件，通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來反饋、影響環(huán)境?？刂瓢迳系奈⒖刂破骺梢酝ㄟ^Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進(jìn)制文件，燒錄進(jìn)微控制器［7］。

4）Raspberry Pi：是一款迷你的電腦，預(yù)裝Linux系統(tǒng)，其體積僅有信用卡大小，搭載ARM架構(gòu)處理器，運(yùn)算性能和智能手機(jī)相仿。在接口方面，該硬件提供了可供鍵鼠使用的USB接口，此外還有快速以太網(wǎng)接口、SD卡擴(kuò)展接口以及1個(gè)HDMI高清視頻輸出接口，可與顯示器或者TV相連。此外，該硬件具有網(wǎng)絡(luò)接口可以方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，并可以與其他外界電子平臺相互通信，獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理［8］。

5）Yeelink物聯(lián)網(wǎng)云平臺：一個(gè)開放的公共物聯(lián)網(wǎng)接入平臺，提供高并發(fā)接入服務(wù)器和云存儲方案，能夠同時(shí)完成海量的傳感器數(shù)據(jù)接入和存儲任務(wù)，確保數(shù)據(jù)可以安全地保存到互聯(lián)網(wǎng)上，該平臺具有先進(jìn)的鑒權(quán)系統(tǒng)和安全機(jī)制，可以確保數(shù)據(jù)只在用戶允許的范圍共享［9］。

3.2系統(tǒng)實(shí)際搭建

按照課題組的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，主要解決的問題如下：

1）環(huán)境監(jiān)控。通過傳感器將獲得的家庭空間的溫度、濕度和干燥度等數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)上，形成整個(gè)區(qū)域性的環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)，為家庭環(huán)境監(jiān)測提供有價(jià)值的信息。

2）家庭環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在離家時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控增加家庭的安全保障，能夠在緊急情況時(shí)迅速了解現(xiàn)場的真實(shí)情況。

3）家用電器采用弱電控制強(qiáng)電方式，通過控制與管理系統(tǒng)，將家用電器設(shè)備與終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，形成一個(gè)自主的區(qū)域性控制網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)對家庭中設(shè)備的遠(yuǎn)程控制與管理，該方式既智能又安全。

按照要解決的主要問題和系統(tǒng)方案，將感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層用開源硬件和物聯(lián)網(wǎng)平臺Yeelink進(jìn)行實(shí)際搭建，系統(tǒng)實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4　系統(tǒng)實(shí)際結(jié)構(gòu)圖Fig. 4　The actual structure of the system

系統(tǒng)三層模型的實(shí)際搭建結(jié)構(gòu)為：

1）感知層，為了便于采集外界環(huán)境的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用了傳感器，主要的傳感器包括有光強(qiáng)度傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器等常見環(huán)境傳感器。利用Arduino連接到傳感器上，組成一個(gè)個(gè)相應(yīng)的模塊，形成分布式環(huán)境傳感器節(jié)點(diǎn)，在所需環(huán)境的不同位置進(jìn)行安放，通過Ardunio來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。進(jìn)而獲得系統(tǒng)的感知層數(shù)據(jù)。

為了便于環(huán)境的實(shí)時(shí)觀察，系統(tǒng)還需要建立圖像和視頻數(shù)據(jù)的傳輸。為此采用Raspberry Pi作為數(shù)據(jù)的采集模塊，利用攝像頭連接到Raspberry Pi作為一個(gè)小型的監(jiān)控設(shè)備，利用Raspberry Pi微型計(jì)算機(jī)的功能，編寫腳本對采集到的視頻進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)在Raspberry Pi上連接一個(gè)小型的電機(jī)，通過對程序的預(yù)先設(shè)定，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向進(jìn)而移動(dòng)攝像頭，對環(huán)境360度的進(jìn)行觀察。另外，采用相同的設(shè)置，通過對照明開關(guān)，電器設(shè)備等進(jìn)行連接，進(jìn)而可以對用戶的要求進(jìn)行電機(jī)控制。

2）網(wǎng)絡(luò)層。由之前的感知層的設(shè)計(jì)，可以獲得大量的環(huán)境的傳感器數(shù)據(jù)。為了進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和分析，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，因此采用Arduino的無線模塊與計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行通信，在原來傳感器與Arduino的模塊基礎(chǔ)上再安裝一個(gè)Arduino的無線接收器，利用環(huán)境中的無線信號作為載體，達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的要求。對于Raspberry Pi上的圖像和視頻流數(shù)據(jù)，可以直接通過Raspberry Pi的無線傳輸功能進(jìn)行傳輸。

3）應(yīng)用層。通過感知層和接入層，系統(tǒng)獲得了外界環(huán)境的大量數(shù)據(jù)，為了使數(shù)據(jù)更好的呈現(xiàn)給用戶，將系統(tǒng)的設(shè)備連入Yeelink物聯(lián)網(wǎng)云平臺，與云平臺的服務(wù)器相關(guān)聯(lián)。對于常見的傳感器數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)終端可以獲得數(shù)值型的數(shù)據(jù)，通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)的圖像描述，能夠很輕松的看到周圍環(huán)境溫度，濕度等環(huán)境指標(biāo)的變化提供給用戶；對于環(huán)境的監(jiān)控，可以利用Raspberry Pi上傳的圖像，實(shí)時(shí)看到周圍環(huán)境的場景，很方便用戶對環(huán)境實(shí)際情況的掌握。

4）為了更好地對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控和查看，還可以利用Yeelink云平臺開發(fā)的基于Android和IOS的App進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，從而可以從手機(jī)終端進(jìn)行系統(tǒng)的查看，更方便用戶時(shí)刻了解環(huán)境的實(shí)際情況。

4　系統(tǒng)的運(yùn)行

4.1環(huán)境指標(biāo)的數(shù)據(jù)的采集與記錄

采用Arduino作為處理器，利用溫度傳感器連接至Arduino（這里可以根據(jù)個(gè)人的需求替換不同的傳感器，或者采用多個(gè)傳感器，為了便于展示，所設(shè)計(jì)系統(tǒng)以溫度傳感器為例，進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的采集，采集的地點(diǎn)為湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)生寢室）。

主要采用的電子設(shè)備：Arduino、W5 100網(wǎng)絡(luò)拓展版、LM35溫度傳感器（采用DHT11精度會更高）。

系統(tǒng)利用Yeelink公共物聯(lián)網(wǎng)接入平臺，將傳感器的數(shù)據(jù)接入服務(wù)器，同時(shí)添加設(shè)備和傳感器，相應(yīng)的設(shè)置方法可以登錄網(wǎng)站，參考網(wǎng)站指南。具體的網(wǎng)站網(wǎng)址：http：//www.yeelink.net/。

將W5 100無線開發(fā)板和Arduino 連接，將溫度傳感器通過兩端接口連接到Arduino上，對Arduino燒錄溫度獲取的相應(yīng)程序代碼，并設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)通信，設(shè)備開始運(yùn)行，過段時(shí)間，登陸到網(wǎng)站賬號，可以在設(shè)備管理頁看到系統(tǒng)傳感器收集到的數(shù)據(jù)。也可以通過下載網(wǎng)站的手機(jī)客戶端，從手機(jī)進(jìn)行查看實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。

選取一段時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)如圖5所示，2015年3月以來學(xué)校寢室的溫度大約在14～16℃左右。

圖5　溫度數(shù)據(jù)Fig. 5　Temperature data

為了對寢室的環(huán)境更好地了解，可以添加條件觸發(fā)，當(dāng)溫度低于10℃的時(shí)候，會自動(dòng)發(fā)一條微博或者發(fā)一個(gè)郵件來提示管理者。如圖6所示。

圖6　觸發(fā)條件設(shè)置Fig. 6　Trigger condition setting

4.2環(huán)境監(jiān)控設(shè)置

由于Arduino在圖像的處理方面并不是很強(qiáng)，為此課題組所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)決定采用樹莓派作為監(jiān)控方面的主要硬件。其步驟如下：

1）將樹莓派通過無線網(wǎng)卡連接到家庭的無線網(wǎng)中，采用putty進(jìn)行無顯示器的操作樹莓派，為樹莓派安裝fswebcam，實(shí)現(xiàn)USB攝像頭拍照功能；

2）登陸Yeelink平臺，添加一個(gè)圖像監(jiān)控的設(shè)備，獲得設(shè)備的URL；

3）創(chuàng)建上傳圖片的腳本文件到樹莓派并在文件中添加樹莓派的硬件驅(qū)動(dòng)程序，然后保存退出，增加腳本的可執(zhí)行權(quán)限，運(yùn)行樹莓派就可以每隔一段時(shí)間上傳圖片；

4）在Raspberry Pi上連接一個(gè)小電機(jī)，通過燒錄程序?qū)﹄姍C(jī)的轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，也就可以對攝像頭的角度進(jìn)行改變，從而進(jìn)行多角度的環(huán)境觀察。

登陸到網(wǎng)站，或者手機(jī)客戶端就可以查看相應(yīng)的圖像，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的監(jiān)控，由于樹莓派的功率很低，不耗電，因此可以長時(shí)間地運(yùn)行。這里選取了一部分USB攝像頭監(jiān)控到的圖片，如圖7所示。

圖7　監(jiān)控圖像Fig. 7　Monitoring image

4.3電器設(shè)備的控制

通過上述的操作，可以獲得所需環(huán)境數(shù)據(jù)。為了進(jìn)一步利用系統(tǒng)，需要對系統(tǒng)的一些設(shè)備進(jìn)行控制，課題組使用Arduino和Raspberry Pi進(jìn)行交互操作。下面以控制系統(tǒng)的照明燈作為個(gè)例。

將照明燈所使用的電源排插連接繼電器，再把繼電器連接到Arduino上，通過Arduino對電源排插的信號控制，進(jìn)而控制電源的開和關(guān)，實(shí)現(xiàn)一種以弱電控制強(qiáng)電的方法。

通過手機(jī)或者電腦終端進(jìn)行開關(guān)的信號的發(fā)送，進(jìn)而進(jìn)行設(shè)備的控制。整個(gè)完整的系統(tǒng)可以通過手機(jī)客戶端上進(jìn)行管理，如圖8所示。

圖8　手機(jī)客戶端示意圖Fig. 8　Mobile client schematic

5　結(jié)語

利用開源硬件在Yeelink物聯(lián)網(wǎng)云平臺搭建家庭遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)分布在家庭的各處，通過傳感器采集信息，如果家庭發(fā)生問題，可以準(zhǔn)確地定位位置，同時(shí)也可以更好地了解家庭環(huán)境的信息，有助于在遠(yuǎn)程進(jìn)行查看和管理。

本次系統(tǒng)的搭建，大量使用自動(dòng)化、智能化遠(yuǎn)程控制的設(shè)備，系統(tǒng)可以應(yīng)用于許多需要大量人力監(jiān)控的場地，代替人力去搜集數(shù)據(jù)并進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，降低了成本，提高了工作效率，這就是遠(yuǎn)程系統(tǒng)的價(jià)值所在。

該系統(tǒng)不足之處主要有：在大范圍的場地內(nèi)，通信信號會因?yàn)閳龅氐脑龃蠖饾u減弱；由于通信的主要網(wǎng)絡(luò)層是無線網(wǎng)絡(luò)，對于網(wǎng)絡(luò)的安全還需要加強(qiáng)，如果網(wǎng)絡(luò)的信號在后臺被攻擊，可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰以及用戶失去控制權(quán)而造成不可以預(yù)計(jì)的后果；網(wǎng)絡(luò)收集的大量數(shù)據(jù)存儲在云服務(wù)器上，可以方便不同用戶分享計(jì)算資源，但它也帶了數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

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（責(zé)任編輯：申劍）

Remote-Control Application Based on Open-Source Hardware and Cloud Platform of Internet of Things

LIN Qiaosheng，ZHAO Yulin
（School of Science，Hunan University of Technology，Zhuzhou Hunan 412007，China）

With individual and household as the experimental object， an intelligent control system was built based on Internet of things cloud platform of Yeelink by open-source hardware of Raspberry Pi ， Arduino， etc.， the remote control experiments were conducted， and a stable， cost-effective home intelligent management system was obtained.

Internet of things；open source hardware；cloud platform；remote intelligent control

TP273+.5

A

1673-9833（2016）01-0064-06

10.3969/j.issn.1673-9833.2016.01.012

2015-10-05

湖南工業(yè)大學(xué)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃基金資助項(xiàng)目（湖工大教字［2014］73）

林巧生（1993-），男，福建福州人，湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)生，主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)建模以及數(shù)據(jù)挖掘，E-mail：395282934@qq.com