天津大學(xué)

田新宇，李勝軍，胡蘇立，陸春意，關(guān) 鵬

指導(dǎo)老師：栗大超，鄭喆

1 作品簡介

微信家居是一款利用微信訂閱號結(jié)合嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居產(chǎn)品。該產(chǎn)品利用微信公眾號實現(xiàn)家居與用戶的交互，避免目前使用智能家居需要下載APP并受手機平臺限制的麻煩，帶來更方便快捷的使用體驗。

此外，使用微信家居還有方便品牌推廣、利于數(shù)據(jù)收集保護等優(yōu)點，每一個使用者都是微信公眾平臺的關(guān)注者，新產(chǎn)品、新功能都能及時推廣到每一個用戶，推廣效果好且節(jié)省廣告費用。

本次比賽，我們采用pcduino作為微信家居核心，通過部署在其上的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器聯(lián)通手機微信客戶端和“家居模擬盒”，接收模擬盒中溫度傳感器發(fā)回的數(shù)據(jù)，控制盒中的模擬照明系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)?！凹揖幽M盒”中配置了溫度傳感器、燈光、電機等元件，模擬真實家居。整套系統(tǒng)由pcduino、家居控制盒構(gòu)成，實物如圖1所示。

圖1 微信家居系統(tǒng)實物

2 工作原理

系統(tǒng)包含三個部分，即用戶端（微信客戶端），數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)設(shè)備，設(shè)備終端（家電）。

（1）用戶端部分。我們使用微信開發(fā)者模式將一個微信訂閱公眾號同我們的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站相連，將用戶發(fā)給公眾號的消息轉(zhuǎn)發(fā)到我們的url上，同時，我們的服務(wù)器反饋的消息也將回傳到微信訂閱號界面。所以，微信客戶端訂閱號界面相當(dāng)于用戶的指令臺和信息顯示器。

（2）數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)部分。我們在嵌入式系統(tǒng)pcduino上搭建了lamp（Liunx+Apache+MySQL+php）組合的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收公眾號轉(zhuǎn)發(fā)來的信息，分析用戶指令。兩個php文件分別負(fù)責(zé)對接微信服務(wù)器和終端設(shè)備，對交換的信息進(jìn)行身份驗證，token驗證通過后，再接通數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中有傳感器、燈光、電機等數(shù)據(jù)表，php文件根據(jù)命令讀寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，并將反饋發(fā)回用戶微信界面。

（3）家電設(shè)備終端部分。我們采用Arduino uno作為模擬家居終端，將它通過網(wǎng)絡(luò)與pcduino上的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連，讀寫數(shù)據(jù)庫及時執(zhí)行用戶的指令，同時，傳感器會持續(xù)將信息上傳至服務(wù)器，方便用戶及時查看。

這三個部分圍繞pcduino這一數(shù)據(jù)中心協(xié)同工作，互相認(rèn)證，交換信息。技術(shù)原理如圖2所示。

圖2 技術(shù)原理圖

3 創(chuàng)新點

（1）利用微信作為控制用戶端。可通過微信控制家電的開閉，如打開空調(diào)，預(yù)制冷到使用者覺得最舒適的溫度，一進(jìn)家門涼風(fēng)徐來，帶來較好的體驗感受！考慮到市面上充斥著魚龍混雜的物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)備，因此該微信家居無需用戶再下載其他APP，直接關(guān)注微信公眾號即可使用，無平臺限制和中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了更好的交互體驗。

（2）在嵌入式設(shè)備上運行數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并作為產(chǎn)品的一部分。物聯(lián)網(wǎng)智能家居數(shù)據(jù)極為敏感，依托于大數(shù)據(jù)，因此目前BAT提供的數(shù)據(jù)采集方法行不通。我們不提倡將所有數(shù)據(jù)上傳至大公司統(tǒng)一的服務(wù)器，必須尊重用戶隱私。我們希望把數(shù)據(jù)庫做到私人化，每個家庭的數(shù)據(jù)就在自己家中的一個小盒子里，大部分?jǐn)?shù)據(jù)不會被其他人收集到，用戶可以自愿選擇可分享的數(shù)據(jù)供我們分析。

4 市場前景

（1）相較于傳統(tǒng)家電公司，我們的產(chǎn)品具備兩個吸引點：

a.用戶操作更加便利，視頻證明我們比傳統(tǒng)操作方式更方便智能，同時也比那些需要單獨開發(fā)APP的智能家居產(chǎn)品更加快捷，目前沒有iOSAndroid平臺限制。如果在傳統(tǒng)家電上使用我們開發(fā)的系統(tǒng)，那將會是全新的真正意義上的智能家電；

b.具備潛在的品牌推廣能力，一個用戶要使用我們的系統(tǒng)，需要關(guān)注產(chǎn)品公眾號，而公眾號本身就是一個廣告與品牌推廣的平臺，未來新產(chǎn)品、新功能在微信平臺做推廣時這些使用了微信家居系統(tǒng)的用戶一定會看到，省去部分做推廣宣傳的精力，同時也會收獲更有效的廣告效果。

（2）面向互聯(lián)網(wǎng)公司：由于使用了嵌入式系統(tǒng)，該產(chǎn)品運算能力遠(yuǎn)超普通家電，網(wǎng)絡(luò)機頂盒、路由器等功能都可以輕易實現(xiàn)，同時我們還具備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器功能，未來可以作為整個智能家居的核心，提供管家式協(xié)調(diào)服務(wù)的同時，更有效的收集數(shù)據(jù)，通過分析提供更有效的云端服務(wù)。

（3）面向用戶：操作方式更快捷簡單，該系統(tǒng)并非將各家電遙控器做簡單整合，而是重新定義了智能家居的操作模式，未來諸如Siri的智能對話功能加入后，所有的家電家居都將更加擬人化的存在，實現(xiàn)真正的智能。