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        基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2019-03-08 03:16:08黃清宇
        西部論叢 2019年7期
        關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)智能化設(shè)計(jì)

        摘 要:隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,我國(guó)的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)都取得了很大程度的發(fā)展,人們的生活水平和生活質(zhì)量也在不斷的提高,智能化是家居系統(tǒng)和家居生活發(fā)展的必然趨勢(shì)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)正在興起,該系統(tǒng)融合了不同群體的個(gè)性化需求,能夠?yàn)榫幼】蛻籼峁┤碌募揖呱铙w驗(yàn)。本文就物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開(kāi)分析和探究,筆者結(jié)合多年的工作和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出一些看法和見(jiàn)解,希望為相關(guān)的工作人員和實(shí)踐人員提供有益的借鑒和參考。

        關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng) 智能化 家具系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

        前 言

        當(dāng)下是信息化和數(shù)字化迅速發(fā)展的時(shí)代,人類已經(jīng)進(jìn)入了智能化的社會(huì),對(duì)生活環(huán)境和工作環(huán)境的要求也越來(lái)越高,因此基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)受到人們的青睞。智能化家具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是根據(jù)不同住戶的生活需求,為客戶提供綜合化服務(wù),該系統(tǒng)的運(yùn)行原理是人體工程學(xué)的原理,將不同的感應(yīng)器嵌入到各個(gè)子系統(tǒng)中,比如燈光控制系統(tǒng)、信息家電系統(tǒng)、場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)等,能夠通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等來(lái)控制煤氣水電、安全防盜等,為人們帶來(lái)全新的家居生活的體驗(yàn)。

        1.我國(guó)智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

        1.1智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

        智能家居系統(tǒng)主要是由三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,底層網(wǎng)絡(luò)所采用的是CAN現(xiàn)場(chǎng)總線,通過(guò)這條總線將智能分站和所有的用電設(shè)備連接起來(lái)。另外,通過(guò)GPRS模塊以及太網(wǎng)模塊,不同的智能分站還能夠連接到移動(dòng)網(wǎng)或者物聯(lián)網(wǎng)中,室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)、冰箱等家用電器的使用情況、空調(diào)的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)都能夠通過(guò)手機(jī)操作來(lái)完成[1]。

        1.2相關(guān)的功能子系統(tǒng)

        1.2.1家庭安防系統(tǒng)

        家庭安防系統(tǒng)的設(shè)置是為了保障住戶的安全,防止意外的發(fā)生。在住戶的廚房?jī)?nèi)需要安裝火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng),在客廳內(nèi)安裝聯(lián)動(dòng)電磁閥和煤氣泄漏報(bào)警的探測(cè)器,一旦發(fā)生危險(xiǎn)情況,系統(tǒng)就能夠根據(jù)既定的編程設(shè)置,采取一定的報(bào)警方式,比如電話語(yǔ)音報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警等,為住戶的生命和財(cái)產(chǎn)安全提供保障[2]。

        1.2.2智能家電控制系統(tǒng)

        遠(yuǎn)程電話控制和本地集中控制是家電智能控制系統(tǒng)的兩種主要的控制方式。所謂的遠(yuǎn)程電話控制,就是當(dāng)業(yè)主外出的時(shí)候,撥打家里的固定電話,如果家中沒(méi)有其它人的話,智能控制系統(tǒng)就會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接聽(tīng)電話的功能,并且能夠通過(guò)業(yè)主的語(yǔ)音提示來(lái)完成相關(guān)的操作,比如打開(kāi)衛(wèi)生間的熱水器[3]。本地集中控制指的是通過(guò)智能遙控技術(shù)來(lái)控制家用電器,實(shí)現(xiàn)相關(guān)的操作。

        1.2.3多媒體系統(tǒng)

        多媒體系統(tǒng)具有模塊擴(kuò)展的功能,每個(gè)住戶都需要配備多媒體的接線箱,需要戶主自己確定信息點(diǎn)的數(shù)量和位置,多媒體接線箱主要用來(lái)對(duì)接電話、有線電視等電纜,實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)信息的對(duì)接功能。

        1.2.4三表抄送功能和信息交換功能

        三表抄送功能指的是系統(tǒng)能夠把住戶的煤氣、電、水等表格數(shù)據(jù)抄送給小區(qū)的管理中心,住戶也能隨時(shí)查看家庭煤氣、水、電的使用情況[4]。信息交換功能指的是系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)住戶和物管中心的信息交換功能。用戶可以通過(guò)智能控制鍵盤接收到相關(guān)的通知和信息,同時(shí)也能夠發(fā)送相關(guān)的服務(wù)請(qǐng)求[5]。

        2.智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

        2.1系統(tǒng)的流程

        軟件系統(tǒng)的核心是主程序,主程序是由系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)刷新、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、看門狗激勵(lì)等部分組成, 收集各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的信息由數(shù)據(jù)采集模塊來(lái)完成,檢測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)是監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作,檢測(cè)點(diǎn)還能夠同時(shí)接受主控站點(diǎn)的指令,根據(jù)相關(guān)的要求完成相應(yīng)的工作。另外,為了保障系統(tǒng)能夠正常工作和運(yùn)營(yíng),工作人員需要設(shè)定數(shù)據(jù)采集的時(shí)長(zhǎng),最大限度的保證數(shù)據(jù)的可靠性和一致性[6]。在進(jìn)行工作檢測(cè)的時(shí)候,需要同時(shí)接收主控制站點(diǎn)的工作指令,設(shè)定數(shù)據(jù)的刷新時(shí)間,沒(méi)到這個(gè)時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)的刷新,避免監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)故障而影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作和運(yùn)營(yíng)。

        2.2系統(tǒng)的硬件平臺(tái)

        在GPS模塊中,系統(tǒng)應(yīng)用的是SiRF star III GSC3F/LP-7979模塊,捕獲時(shí)為144dBm,追蹤時(shí)的靈敏度為159dbm[7]。

        在VGA接口方面,應(yīng)用的是四個(gè)USB HOST接口,這四個(gè)USB接口可以同時(shí)接通多個(gè)設(shè)備,并且符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),支持低速或者全速傳輸[8]。

        該平臺(tái)選用的中央處理器是ARM11處理器,主頻為667mhz;2G NAND flash。

        2.3軟件平臺(tái)

        本智能操作系統(tǒng)所選用的軟件平臺(tái)是Windows Embedded CE6.0R2,設(shè)備驅(qū)動(dòng)是SD/MMC,VGA支持分辨率480×640,驅(qū)動(dòng)U盤是USB HOST,NTSC是TVOUT驅(qū)動(dòng),2D驅(qū)動(dòng)和3D驅(qū)動(dòng)分別為2DGraphics driver和3DGraphics[9]。操作系統(tǒng)的最大支持容量為八個(gè)G,LED的驅(qū)動(dòng)支持的默認(rèn)分辨率是480×800。

        結(jié) 語(yǔ)

        通過(guò)上述的介紹和闡釋我們可以發(fā)現(xiàn),盡管我國(guó)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了很大程度的發(fā)展和進(jìn)步,但是就我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展情況而言,還存在一些技術(shù)上和管理上的問(wèn)題。當(dāng)下,我國(guó)的智能家居系統(tǒng)的市場(chǎng)是非常廣闊的,智能家居也正在興起,應(yīng)用模塊化的設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)出功能齊全、具有監(jiān)控功能的智能家居系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的研究目標(biāo),相關(guān)的設(shè)計(jì)企業(yè)需要充分利用現(xiàn)有住宅、小區(qū)的信息化資源,應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)出全面有效的家居系統(tǒng),該設(shè)計(jì)方案的推廣和應(yīng)用的價(jià)值是非常大的。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 臧大進(jìn), 劉增良, 高干, et al. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 湖北文理學(xué)院學(xué)報(bào), 2010, 31(11):37-39.

        [2] 葉高揚(yáng), 畢冉. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用, 2014(s1):318-319.

        [3] 陳玲君. 基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2016(1):88-91.

        [4] 張紅琴, 夏婷. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 2013(7):62-64.

        作者信息:黃清宇,男(1989.07),漢族,四川成都人,本科,在職研究生,助理實(shí)驗(yàn)師,工程師,研究方向:機(jī)械制造與自動(dòng)化,軟件工程。

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