基于物联网信息平台的智能窗户设计

王茵+李明

摘要：随着我国计算机技术的不断发展，物联网这一概念对于人们来说不再陌生，这一技术也被大量的应用到智能家居的设计之中。本文主要基于物联网信息平台介绍了智能家具中智能窗户的设计过程。

关键词：物联网；智能；设计

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0167-01

1 系统设计

对于窗户本身来说，我们主要考虑窗户的开关方式设计。在这一方式的选择上，我们一方面要结合用户需求，另一方面也要根据具体的机械控制方式来进行选择[1]。本系统将窗户设计为转动式开关。智能窗户的智能性主要体现在根据具体情况自主确定窗户的开或关、开窗程度大小等，为了实现这一目标，本系统采用了更易于程序控制的步进电机。

为了更好的控制系统中的其他模块，对于主控模块的讨论必不可少。这一模块主要负责与其他各个模块进行交互，并根据程序发送指令，达到智能控制的效果。本系统在设计过程中选择了现阶段应用范围最广的Ubuntu系统进行开发，使用ARM芯片作为核心处理器。

系统的整体动力来自于供电模块[2]，为了做到达到智能控制效果的同时节省用电量，这一模块的设计也是决定整体系统优良性的关键性因素之一。本系统主要采用了常用的220V電压供电。同时，这一模块还应具备处理断电情况的能力，我们主要应用了太阳能来保证断电情况下系统的正常运转。

在智能窗户的设计中，传感器主要用于感知天气、风力状况、室内空气等因素的变化[3]。对于这一模块的设计来说，在设计时，我们首先应该对用户的具体需求进行了解之后再确定具体功能的设计。本系统主要实现了以下功能：对于室内空气状况来说，当室内通风性差、有害气体浓度超出预设标准、用户主动发出控制指令时，窗户都会自行开启并向用户发出提醒。对于室外情况来说，当出现大风或阴雨天气时，本系统将自行判断窗户是否处于打开状态，并根据判断结果决定是否需要关窗。同时对于整体系统的安全性我们也在这一模块做了一定的控制，当系统判断出危险情况时，就会立即发出警报。在具体传感器的选取上，我们主要需要考虑的是传感器灵敏度以及系统建设成本[4]，在实际的设计过程中也应将这两种因素综合进行考量，选取具体的器件。

对于用户来说，在整个系统中用户直接接触到的部分就是处理终端，本系统主要将用户终端设计为PC端的web网页模式和手机端的app模式，这样的处理方式更易于用户随时随地的对窗户进行控制。

2 程序设计

具体软件程序的开发是决定系统设计能否达到用户需求的关键性因素。本系统内软件程序的主要运行过程如下：首先，系统一旦启动，程序将进入初始化模块，对相关参数赋初值。在这一操作完成之后，系统将对各硬件模块的运行状况进行检测，一旦发现问题，程序就会进入故障处理模块，并根据具体问题做出响应。如果各硬件模块能正常运转，系统将向传感器模块发出指令，操控传感器模块开始进行数据收集工作。对于得到的这些数据，系统将通过一定的判断方式来对窗户进行具体的操控。同时，用户指令在整个系统中优先级最高，当用户发出具体的操控指令时，主控程序将优先对这一命令进行处理。

本文主要应用Linux2.6开发平台进行程序开发工作，利用ZigBee来完成整体的通信过程。

3 运行状态

对本系统试运行的过程进行分析，我们发现：用户可以通过web网页和手机终端两种方式对整体系统进行控制，当多个终端同时登陆时，虽然系统在处理指令的时间上发生了一定程度的延缓，但并没有出现操作混乱的情况。当数据量突然增大时，系统在处理这些数据的过程中出现了延时的情况，导致一部分数据来不及处理，针对这一问题，我们可以对数据采集具体的时间间隔进行调控。但在运行过程中，我们发现本系统依然存在着问题，由于信息采集的因素相对较多，系统对不同影响因素判断得到的结果也会相应不同，这时具体的控制指令就有可能出现冲突，对于这一问题，我们还应在优先级的设计上做出努力。

4 结语

本文主要介绍了基于物联网信息平台的智能窗户的设计过程，系统中主要包括传感器模块、通信模块、主控模块等。除此之外，我们对具体的程序设计也进行了分析。最后，在运行过程中，我们发现，本系统可以实现设计初期的具体需求，虽然还存在一定的缺陷，但随着物联网技术的不断发展，这些问题也必将得到解决。

参考文献

[1]范文良，李兵尚.基于物联网信息平台的智能窗户设计[J].微型机与应用，2015（19）：58-59.

[2]刘蔚柯，吕燕敏，张昆伦.基于物联网的小区天气反馈调节智能窗户系统设计[J].物联网技术，2016， 6（12）：57-59.

[3]王祥，孟祥江，唐永刚.基于物联网的智能窗户的设计[J].消费电子，2014（16）：13-13.

[4]王超， 林百顺，冯开屏，等.物联网智能窗户系统的设计与实现[J].计算机时代，2016（7）：12-15.endprint