李其陽

【摘? 要】所謂基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居建設(shè)是指在傳統(tǒng)家居設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用人工智能，融合了現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)、通過優(yōu)化家居人性化設(shè)計(jì)，且安全、舒適、更為可靠的一種具有人工智能的現(xiàn)代化家居服務(wù)。通過物聯(lián)網(wǎng)工程搭建基礎(chǔ)信息模型，基于此來進(jìn)行高速運(yùn)算，具備了傳統(tǒng)家居沒有的一些新特點(diǎn)。本文旨在為大家介紹一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)計(jì)裝置，通過講述該裝置中的相關(guān)基本特點(diǎn)、裝置功能、基本結(jié)構(gòu)、硬件組成以及設(shè)計(jì)思路，讓大家系統(tǒng)全面的來了解這種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】智能家居;物聯(lián)網(wǎng);網(wǎng)絡(luò);設(shè)計(jì)與思考

引言

隨著21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代社會(huì)的發(fā)展變遷，智能家居建設(shè)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代化建筑建設(shè)的主流。盡管當(dāng)前智能家居系統(tǒng)的相關(guān)建設(shè)以及安全管理發(fā)展并不是很完善，但總體而言我國的現(xiàn)代智能家居建設(shè)事業(yè)也獲得了飛速的發(fā)展，而且當(dāng)前國家、社會(huì)、企業(yè)、個(gè)人的家居生活需求質(zhì)量都在持續(xù)上漲，這就對當(dāng)前國家物聯(lián)網(wǎng)的智能家居建設(shè)事業(yè)的發(fā)展提出了新要求，我們應(yīng)大力推動(dòng)基于物聯(lián)網(wǎng)下的智能網(wǎng)絡(luò)家居建設(shè)事業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。本文試從探究與分析基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)計(jì)與研究的相關(guān)問題，來為后續(xù)相關(guān)現(xiàn)代化智能家居設(shè)計(jì)的研究人員來提供理論支持。

1.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)基本特點(diǎn)與設(shè)計(jì)思路

1.1基本特點(diǎn)

通過在傳統(tǒng)家居設(shè)備上安裝各種靈敏的電學(xué)傳感器，實(shí)現(xiàn)對住宅房屋環(huán)境、用戶個(gè)人信息的采集錄入工作，其具有的人工智能（AI）將會(huì)對智能家居信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)自主化家居系統(tǒng)配置，從而實(shí)現(xiàn)對智能家居住宅設(shè)施管理系統(tǒng)性循行的智能與高效?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能家居自身集信息采集、測量、計(jì)量、保護(hù)、在線監(jiān)測、自診斷于一身，是傳統(tǒng)家居網(wǎng)所不具備的。智能家用電器部分的主要任務(wù)是提供舒適高效的家庭環(huán)境，完成一些耗時(shí)的工作;對移動(dòng)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(shè)計(jì)思路

基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識構(gòu)建的智能家居系統(tǒng)，其可以通過感測電路中電流的穩(wěn)定狀況，來反映出現(xiàn)代化建筑家居建設(shè)電力系統(tǒng)是否穩(wěn)定安全運(yùn)行，根據(jù)發(fā)生情況向運(yùn)行人員發(fā)出警示，便于迅速準(zhǔn)確的處理安全隱患。并充分利用現(xiàn)有的有關(guān)光照、溫度、濕度和有毒氣體檢測數(shù)據(jù)采集的新型智能感知傳感器，借助現(xiàn)代化自動(dòng)組網(wǎng)功能，更方便數(shù)據(jù)的傳輸;同時(shí)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)訪問技術(shù)、視頻處理技術(shù)、語音識別技術(shù)使得智能家居系統(tǒng)的人機(jī)交互能力有了實(shí)質(zhì)性的提高，目的是提升住戶自身的舒適度體驗(yàn)。

2.智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本架構(gòu)

2.1系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)組成

現(xiàn)代化智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，組成構(gòu)建一般包含以下幾個(gè)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(lián)系到智能家用電器使用部分），其二是智能家居自動(dòng)監(jiān)控感知部分（主要負(fù)責(zé)家居設(shè)備的信息感知，為住戶實(shí)時(shí)信息交互，舒適度調(diào)節(jié)）該系統(tǒng)的遠(yuǎn)程人機(jī)交互已經(jīng)不僅局限于短信報(bào)警等一些實(shí)時(shí)信息通信，而是基于互聯(lián)網(wǎng)通信集視、聽、語音對話、遠(yuǎn)程操控于一體的全方位實(shí)時(shí)交互機(jī)制家居中應(yīng)用更加智能的傳感器通過數(shù)據(jù)采集傳輸處理，來控制與之相連的家用電器。

2.2系統(tǒng)工作方式

當(dāng)前先進(jìn)的智能家居系統(tǒng)工作模式設(shè)計(jì)主要包含兩種切換運(yùn)行裝置。一種是手動(dòng)切換，另一種是電力控制的自動(dòng)運(yùn)行切換，這兩種切換設(shè)計(jì)方式在智能家居設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本架構(gòu)運(yùn)行以及操縱中都有體現(xiàn)。同時(shí)用戶還可以通過訪問家庭網(wǎng)關(guān)所在服務(wù)器進(jìn)入控制平臺(tái)手動(dòng)操控用電器的開關(guān)，或者通過智能語音控制其工作或停止;視頻采集可通過運(yùn)動(dòng)物體抓取實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警功能，報(bào)警信息將通過網(wǎng)絡(luò)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(tài)的了解，人機(jī)對話的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)還可以向用戶提供存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫。

3.智能家居系統(tǒng)的硬件組成

3.1智能感知節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)

智能家居系統(tǒng)相關(guān)硬件設(shè)計(jì)的眾多電路系統(tǒng)當(dāng)中，智能感知節(jié)點(diǎn)的電機(jī)控制電路的相關(guān)運(yùn)行設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的。系統(tǒng)工作當(dāng)中智能感知節(jié)點(diǎn)硬件的正常運(yùn)行與否和電機(jī)的整體控制電路設(shè)計(jì)息息相關(guān)，我們需要全面系統(tǒng)化的對之進(jìn)行電路細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。在智能感知節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)上，我們可以參考相關(guān)大型智能機(jī)械核心的電機(jī)控制電路，進(jìn)而設(shè)計(jì)出符合智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。

3.2系統(tǒng)的安全監(jiān)測以及遠(yuǎn)程人機(jī)交互所需硬件設(shè)備

系統(tǒng)的安全監(jiān)測以及遠(yuǎn)程人機(jī)交互所需硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)初衷是為切實(shí)把握控制智能家居設(shè)計(jì)的用戶體驗(yàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化。在具體的系統(tǒng)的安全監(jiān)測電路相關(guān)設(shè)計(jì)上，我們要根據(jù)電器設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)需求進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)。相較傳統(tǒng)的硬件配置電路的設(shè)計(jì)就比較寬泛，就大多數(shù)的位置檢測電路設(shè)計(jì)來說，一般運(yùn)行與設(shè)計(jì)都是非常人性化的操縱設(shè)計(jì)，在智能家居控制電路中加入了該設(shè)計(jì)安全監(jiān)測以及遠(yuǎn)程人機(jī)交互作為前端設(shè)計(jì)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(bǔ)充，應(yīng)用圖像傳感器，結(jié)合圖像處理的軟件設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對于非法入侵的實(shí)時(shí)監(jiān)測與報(bào)警。

3.3智能家居系統(tǒng)的智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)硬件需求

在智能家居系統(tǒng)的智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)當(dāng)中，選項(xiàng)設(shè)置及位置檢測電路算是其中技術(shù)含量比較低的一種電路設(shè)計(jì)。如今技術(shù)已經(jīng)更選換代，大多數(shù)的智能家居系統(tǒng)的智能網(wǎng)關(guān)的選項(xiàng)控制由數(shù)據(jù)遙控模擬控制，在制定的移動(dòng)設(shè)備終端上，即可實(shí)現(xiàn)對智能網(wǎng)關(guān)控制器的運(yùn)行操縱與控制。作為該系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，智能網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)視與人工控制的關(guān)鍵部分。系統(tǒng)的正常工作要求網(wǎng)絡(luò)暢通。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)信號中斷，系統(tǒng)軟件自動(dòng)切斷所有工作電路的電源，避免系統(tǒng)在脫離監(jiān)控下的完全自主控制?？墒沟眠\(yùn)行物理數(shù)據(jù)的測量變得十分簡單，我們可以通過數(shù)據(jù)面板直接觀察檢測電路測得的各種設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)參數(shù)，進(jìn)而最大限度保證現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)

4.1系統(tǒng)前端連接機(jī)制設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

不可否認(rèn)，當(dāng)前現(xiàn)代智能家居理念倡導(dǎo)低碳環(huán)保，保證綠色友好社會(huì)生活?；镜闹悄芗揖右笤诘湍芎牡臈l件下完成家居生活的智能化革命。本系統(tǒng)的傳感單元采集、傳輸數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)為周期工作，系統(tǒng)各傳感元件狀態(tài)可分為工作狀態(tài)和休眠狀態(tài)。進(jìn)入工作時(shí)間或者 MPU 收到用戶終端檢測指令，傳感終端節(jié)點(diǎn)被喚起，等待作為協(xié)調(diào)工作周期滿足家居需求。

4.2系統(tǒng)后臺(tái)信息交互實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)后臺(tái)信息交互實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)之前傳統(tǒng)的社會(huì)背景下，我們經(jīng)常遭受交互設(shè)備與交互手段的影響和限制，我們很難在家居服務(wù)建設(shè)工作領(lǐng)域上實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時(shí)人機(jī)交互。如今現(xiàn)代家居生活工作當(dāng)中的人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，可以運(yùn)用在很多方面;在各項(xiàng)識別技術(shù)、人工智能計(jì)算機(jī)圖形等等發(fā)展起來之后，人和機(jī)的交互會(huì)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(diǎn)擊鼠標(biāo)或觸屏。

5.結(jié)束語

在當(dāng)今基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)計(jì)與研究的相關(guān)應(yīng)用的普及以及質(zhì)量控制上，需要不斷的學(xué)習(xí)與增強(qiáng)，目的是達(dá)到現(xiàn)代智能家居應(yīng)用安全系數(shù)較高，后期運(yùn)行維護(hù)較少。通過分析現(xiàn)有的現(xiàn)代化智能家居工程建設(shè)應(yīng)用技術(shù)不難發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢的一面，我們應(yīng)不斷增強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用并不斷對工程應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對智能家居相關(guān)工程的質(zhì)量控制及管理方面做好工作，從而促使國家智能家居設(shè)計(jì)與研究建設(shè)事業(yè)不斷向安全健康的持續(xù)發(fā)展。

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