劉亞洲
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在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境下,家用電器方面逐漸的實(shí)現(xiàn)了智能化。下面提出的家用電器智能節(jié)能控制系統(tǒng),建立在無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,控制各種家用電器,進(jìn)而人性化地管理家用電器,此系統(tǒng)能夠控制用電浪費(fèi)現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的節(jié)省電源成效。
家用電器智能節(jié)能控制系統(tǒng)有客戶端(電腦、智能手機(jī))、無線網(wǎng)絡(luò)、控制中心、網(wǎng)關(guān)、采集節(jié)點(diǎn)等部分。其中,客戶端對(duì)于家電運(yùn)行數(shù)據(jù)情況反映以后發(fā)出控制命令等,采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行采集電視、空調(diào)以及照明燈等家用電器的功率、能耗、電壓等等數(shù)據(jù),掌握住電器運(yùn)行狀態(tài)。無線網(wǎng)絡(luò)是進(jìn)行建立起星型網(wǎng)絡(luò),對(duì)于家用電器的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸,智能家用電器的觸摸屏主控器發(fā)送控制命令,涵蓋了硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)。網(wǎng)關(guān)可以傳遞觸摸屏控制器跟無線網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)生的信息。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采取SQL Server2012對(duì)家用電器運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及采集。
第一,ARM嵌入式系統(tǒng)中央控制芯片S3C2440。ARM嵌入式系統(tǒng)的中央控制芯片采取S3C2440對(duì)控制信息展開接收、發(fā)送,主頻處理速度極快,其采取ARM9處理器,具有復(fù)位模塊、Flash、SDRAM以及供電電源等部分,還包括了USB接口、以太網(wǎng)接口以及SD&MMC存儲(chǔ)卡接口等,符合家用電器智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用。第二,家電控制終端模塊。家用電器智能節(jié)能控制終端有空調(diào)控制、燈光控制、電視控制、溫濕度控制等,按實(shí)際控制要求采取針對(duì)性的傳感器,例如燈光傳感器、紅外監(jiān)測(cè)傳感器和溫濕度傳感器等。傳感器通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)以及ARM主控模塊采集數(shù)據(jù),同時(shí)展開數(shù)據(jù)連接,將家電運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸,并且實(shí)施警報(bào)信息的傳遞。光照采集應(yīng)用P9003傳感器,人體紅外監(jiān)測(cè)功能是實(shí)施紅外傳感器RE200B。第三,無線ZigBee模塊。其應(yīng)用星型網(wǎng)絡(luò),涵蓋了兩部分,即終端節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),ZigBee模塊同主控制中心以及采集傳感器的通信,實(shí)現(xiàn)的途徑就是全口協(xié)議。第四,GPRS模塊。此模塊應(yīng)用LT2312,經(jīng)RS232接口連接ARM控制模塊,維護(hù)通信過程有效性。第五,網(wǎng)關(guān)模塊。此系統(tǒng)具有ZigBee網(wǎng)絡(luò)接口、Wi-Fi接口、以太網(wǎng)接口以及移動(dòng)通信接口,用戶經(jīng)手機(jī)連接移動(dòng)通信網(wǎng)等方式,可以訪問智能家居網(wǎng)關(guān)。
首先,系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的主程序進(jìn)行家用電器的信息查詢,實(shí)施用電分析以及評(píng)分評(píng)比,也展開電器監(jiān)控、發(fā)揮一鍵節(jié)能等等功能。其次,家用電器節(jié)能方案及節(jié)能算法設(shè)計(jì)。在節(jié)能方案方面,涵蓋了自動(dòng)控制和警告、用電評(píng)估等,可以分類家用電器,包括時(shí)段敏感型、室溫敏感型以及待機(jī)敏感型等。系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)于SQL Server2012數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ),每月評(píng)估電器的用電狀態(tài)、節(jié)能情況,發(fā)送給用戶相應(yīng)的結(jié)果,做出科學(xué)的節(jié)能策略。在節(jié)能算法設(shè)計(jì)方面,經(jīng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實(shí)現(xiàn),其中涵蓋了輸入層、隱含層、輸出層,達(dá)到控制決策的目標(biāo)。最后,終端數(shù)據(jù)顯示頁面設(shè) 計(jì)。顯示頁面包括幾個(gè)部分,即用戶登錄界面、能耗管理界面。終端數(shù)據(jù)顯示經(jīng)Web網(wǎng)頁形式實(shí)現(xiàn),而且能耗管理界面可以顯示電器運(yùn)行狀態(tài),按照電器能耗分析,做出相應(yīng)的節(jié)能建議。
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采取SQL Server2012數(shù)據(jù)庫,存儲(chǔ)用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)以及家用電器參數(shù)數(shù)據(jù)。核心部分就是家用電器參數(shù)數(shù)據(jù),制定出家用電器數(shù)據(jù)表(電流、電壓等),同時(shí)涉及到電器類型和狀態(tài)等數(shù)據(jù)表、電器狀態(tài)數(shù)據(jù)表、家電屬性數(shù)據(jù)表等等,另外也包括系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)表,其中涵蓋用戶個(gè)人信息、注冊(cè)名稱等數(shù)據(jù)。
文章設(shè)計(jì)的系統(tǒng),可以智能化的控制家用電器同時(shí)落實(shí)節(jié)能管理,為了提升系統(tǒng)的功能,還需要不斷健全完善。例如,未來的研究中,使得節(jié)能算法更加精確、系統(tǒng)的應(yīng)用與測(cè)試更便捷等等。總而言之,希望此系統(tǒng)的運(yùn)用,可以提供給家用電器的智能控制以及節(jié)能控制有力支持。