張鵬 曹子瑞 覃文權(quán) 羅庭輝 陳宣錦 劉長鳳

【摘 要】隨著現(xiàn)代化生活的快速發(fā)展，人們對(duì)于家居生活的質(zhì)量要求不斷提高，同時(shí)盜竊行為以及住所安全事故發(fā)生頻繁，在這樣的形勢(shì)下，一款智能的家居系統(tǒng)勢(shì)在必行。本文旨在通過設(shè)計(jì)一款基于物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)交互技術(shù)，以及和智能化分析處理與自動(dòng)化控制技術(shù)的系統(tǒng)，為用戶打造便捷、舒適、安全的居家生活體驗(yàn)。該系統(tǒng)主要包含：智能主機(jī)、遙控插座、遙控開關(guān)、智能學(xué)習(xí)型萬能紅外遙控、LED燈管可變亮度控制器、入侵檢測(cè)傳感器、可燃?xì)怏w泄漏傳感器等一系列控制器、傳感器，以及適用于Windows， Android /ios等不同平臺(tái)的客戶端。通過軟硬件技術(shù)深度結(jié)合，利用GSM無線通信廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)及無線局域網(wǎng)控制技術(shù)，來完成發(fā)送短信或者使用客戶端以及遙控器等設(shè)備進(jìn)行無線遠(yuǎn)程控制家電系統(tǒng)的操作，同時(shí)保證控制信號(hào)的穩(wěn)定性，解決家用電器的信息化孤島問題，形成一個(gè)完整的家庭信息網(wǎng)絡(luò)的智能家居控制應(yīng)用平臺(tái)。

【關(guān)鍵字】智能家居；GSM無線通信廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；無線遠(yuǎn)程控制

中圖分類號(hào)： TN915.02；TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）32-0102-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.047

【Abstract】With the rapid development of modern life，people's requirements for the quality of Living have been continuously increased，at the same time，theft and residential safety accidents occur frequently.Under such circumstances， an intelligent home system is imperative.This article aims to create a convenient， comfortable and safe home life experience for users by designing a system based on Internet of things and Internet interaction technology， as well as intelligent analysis，processing and automatic control technology.The system mainly includes：intelligent host， remote socket，remote switch，intelligent learning-type universal infrared remote control，LED light variable brightness controller， intrusion detection sensor，combustible gas leakage sensor and a series of controllers and sensors，as well as clients suitable for Windows，Android /ios and other different platforms.Through in depth combined with hardware and software technology，using the GSM wireless wide area network technology，single-chip microcomputer control technology and the wireless local area network （LAN） control technology，to complete the send text messages or use of the client and the remote control devices such as wireless remote control operation of the system of household appliances，at the same time， solve the problem of household electrical appliances of information island， form a complete family information network application platform of smart home control.

【Key words】Intelligent Home System； GSM； The Internet of things； Wireless remote control

0 引言

國家“十二五”規(guī)劃第十章第一節(jié)明確指出，“要大力發(fā)展新一代信息技術(shù)。新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展新一代移動(dòng)通信，下一代互聯(lián)網(wǎng)，三網(wǎng)融合，物聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算，集成電路，新型顯示，高端軟件，高端服務(wù)器和信息服務(wù)”。物聯(lián)網(wǎng)在“十二五”規(guī)劃中被提升到了一個(gè)新的發(fā)展高度。而作為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中的基礎(chǔ)部分，智能家居必將受到前所未有的重視。在“十二五”發(fā)展規(guī)劃公布之后，全國28個(gè)省也將發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展迎來了嶄新的發(fā)展機(jī)遇。

1 系統(tǒng)功能

智能主機(jī)功能：擔(dān)當(dāng)網(wǎng)關(guān)和中控的作用，通過不同平臺(tái)的APP客戶端控制系統(tǒng)包含的智能設(shè)備，將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)控器件安全情況，具有完備的警報(bào)系統(tǒng)，精準(zhǔn)顯示環(huán)境溫度，耗電時(shí)間與耗電量等一系列信息，實(shí)為智能家居系統(tǒng)首腦。

可燃?xì)怏w泄漏傳感器：以精密的傳感技術(shù)，通過采樣電路，將探測(cè)信號(hào)用模擬量或是數(shù)字量傳遞給智能主機(jī)，智能主機(jī)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)，有效保障用戶生命和財(cái)產(chǎn)安全。

入侵檢測(cè)傳感器：采用物理和電子技術(shù)自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的侵入行為，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)識(shí)別是否為置信人員的誤判。警告用戶是否進(jìn)行報(bào)警操作。

智能學(xué)習(xí)型萬能紅外遙控：通過電器遙控器對(duì)準(zhǔn)智能學(xué)習(xí)型萬能紅外遙控，并記憶電器遙控器的每個(gè)按下的鍵，并能隨時(shí)切換應(yīng)用器件，起到一物多用的作用，給用戶更方便的體驗(yàn)。

LED燈管可變亮度控制器：通過智能主機(jī)控制LED燈管減少或增加RMS電壓促使平均功率的燈光產(chǎn)生的不同強(qiáng)度的光輸出，帶來更好的節(jié)能效果。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)技術(shù)概要

2.1.1 紅外遙控

紅外遙控是目前最為廣泛的一種通信和遙控手段。具備編碼器、接收器、解碼器、載波振蕩器、專用的記憶學(xué)習(xí)芯片以及其他外圍電路組成。用戶僅需要操作簡(jiǎn)易按鈕便可實(shí)現(xiàn)家居智能化。

2.1.2 催化型可燃?xì)怏w傳感器

催化型可燃?xì)怏w傳感器是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來測(cè)定可燃?xì)怏w濃度。

2.1.3 入侵檢測(cè)傳感器

智能家居系統(tǒng)采用基于ZigBee技術(shù)的紅外入侵檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案利用Microchip公司的射頻芯片MFR24J40，采用主動(dòng)紅外入侵探測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)入侵物體的實(shí)時(shí)檢測(cè)及報(bào)警。

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

2.2.1 安裝便利

本系統(tǒng)對(duì)用戶友好，安裝過程比較簡(jiǎn)單，客戶購買后無需專業(yè)人員即可自己按照說明書動(dòng)手安裝，并且不會(huì)破壞客戶原有的室內(nèi)裝修，對(duì)原有的室內(nèi)裝修入侵性較低。

2.2.2 擴(kuò)展性高

由于產(chǎn)品對(duì)無線紅外技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件系統(tǒng)技術(shù)等軟硬技術(shù)的深度整和，使得本系統(tǒng)的硬件連接并不局限于客戶現(xiàn)有的家居設(shè)備，通過軟件更新等操作，即可直接支持新設(shè)備的加入，既減少了連接新設(shè)備的成本，也提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

2.2.3 操作簡(jiǎn)單

產(chǎn)品將整個(gè)系統(tǒng)的所有設(shè)備和子功能集成到一起，并使用APP客戶端提供人機(jī)交互友好的操作界面。用戶只需操作手中的APP即可對(duì)家中各種設(shè)備進(jìn)行直接操控。

3 結(jié)束語

基于互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，為用戶打造便捷、舒適、安全的居家生活。系統(tǒng)包含：智能主機(jī)、遙控插座、遙控開關(guān)、智能學(xué)習(xí)型萬能紅外遙控、LED燈管可變亮度控制器、入侵檢測(cè)傳感器、可燃?xì)怏w泄漏傳感器等一系列控制器、傳感器，以及適用于WINDOWS、ANDROID/IOS等不同平臺(tái)的客戶端。用于家庭環(huán)境變量的監(jiān)測(cè)及家電動(dòng)作控制，讓用戶無論身在何處，都能把家?guī)г谏磉叀?/p>

【參考文獻(xiàn)】

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