远程控制智能家居新思维及创新制造

安全文库网络信息安全团队 曹宇宁 陈衍基

远程控制智能家居新思维及创新制造

安全文库网络信息安全团队 曹宇宁 陈衍基

随着近几年智能家居产品制造成本的降低及智能生活，智能家具的广泛普及，在智能家居控制方面，控制的新思维及创新制造，愈来愈成为广大智能硬件爱好者深入研究的方向。

智能硬件；智能家居控制；创新制造

1 概念的提出

目前很多智能家居产品均可实现在局域网内通过局域网控制WIFI插座来进行智能硬件的开关及使用，但在远程控制在线服务操作控制方面实现较少。因此，在借阅相关的资料之后，提出将智能家居产品连接至“主控板”通过远程控制主控板，主控板与手机进行数据交流对于智能家居产品进行控制及使用。

2 主板构成及原理

2.1 主板介绍

图1 主板构成及原理

2.2 主体原理架构图

图2 通信原理

图3 详细结构

2.3 服务器平台及架构

服务器端架构条件及环境：Linux服务器+MySQL数据库+-程序编译。

3 客户端控制平台

1)可通过微信公众平台接口实现在客户端进行远程控制。具体思维导图见图4：

图4 思维导图

2)原理剖析：用户手机通过连接2G/3G/4G流量网络向微信测试账号发出指令进行相应的控制。 微信测试账号接受到用户命令之后，立即通过平台转发数据信息给服务器端，再由服务器将命令转发给家庭中的智能主控板，主控板受到命令之后开始控制智能家居工作。执行操作成功后，主控板将信息传输返回给用户手机端。

3)功能介绍：由于在上文中提到了采用的是微信公众平台的接口，因此此处在服务器端导入智能机器人程序时候，就可以实现智能机器人微控。采用智能机器人服务。例如：当“主控板”接入温度报警器后，可以在线控制家庭温度，当温度过高后，智能机器人自动回复消息给手机微信端。随时随地，只要手机接入互联网都能了解家中情况。

4 设计重点和难点

1)开发环境：基于单片机开发、微信开发、服务器开发、数据库应用。

单片机开发：利用类c的arduino语音对单片机mcu进行编程，利用at指令操作wif i模式进行http请求。

微信开发：利用php语言在服务器端做跟微信服务器通信的接口。

服务器环境：lnmp即linux、nginx、mpsql、php5.3.3。

2)关键技术：熟悉单片机开发，熟悉wif i模式的at指令和相关固件开发、网络通信、服务器的搭建、利用php语言做下位机接口和微信服务器接口、微信相关开发，mysql数据库操作。

3)技术难点：要做到能够远程微信控制，则必须会使用esp-8266wifi模块，在使用此模块前，必须对期内部固件进行编写，少写at固件才可跟单片机进行串口通信；单片机要实时采集数据且通过wif i模式进行http请求之后获得反馈值再进行相关操作，这要求单片机的io口要足够多且运行速率不能太低；要做到实时获取数据和快速做出相关动作则必须要不断的进行http请求。服务器端微信开发必须熟悉微信开发文档，编写的接口必须按照一定的协议才可与微信服务器交互，而且要实现自动反馈提醒信息给用户则必须要获取微信用户的openid和微信公众号的access_token和对数据进行json格式转换。微信公众号的access_token不是保持不变的，出于安全考虑，是每7200s更新一次，则要对此进行相关操作才可以正常实时此功能。

4)创新点：无需安装额外的app；用微信实现多方式控制:按钮、文字指令、语音指令；打破局域网限制，能够远程控制；

5)不足之处：在查看我的鱼缸模式下要观看实时视频则必须在手机安装相应的ADOBE FLASH PLAYER插件；通信方式为http请求，请求过于频繁，不能很好的做到降低服务器负载，今后将会不断完善，会采用tcp长连接的方式替代http请求；微信控制页面过于单调，今后将会调用微信的jsapi，将web’端嵌入到微信，实现更美观的、可视化的控制。