基于物联网技术的智能家居控制系统设计与研究

郭蓉 西安工业大学

基于物联网技术的智能家居控制系统设计与研究

郭蓉 西安工业大学

随着科学技术的日益创新，人们生活方式更加舒适、快捷，智能化家居环境逐步成为一种新时尚、新潮流。基于物联网技术的智能家居控制系统，能够使人们生活更加舒适、安全、便利，完全满足了人们对生活质量的更高要求。智能家居控制系统是通过无线传感网络技术、嵌入式系统设计技术、网络通信技术的有机结合，达到用户通过移动设备接收或控制智能家居的目的。本文在物联网技术的基础上对智能家居控制系统进行设计与研究，以期对智能家居的发展起到推动作用。

物联网 智能家居 控制系统

1 物联网技术

物联网是继计算机和互联网之后信息领域的又一次革命性创新，原理是通过传技术、全球定位技术等，将任意物品与互联网连接，再以互联网为媒介，按照已制定的协议，实现对物品的管理。物联网的应用，改变了传统的思维模式，将虚拟的网络与现实的物品进行连接，实现了物品的远程操作，改变了人们的生产生活方式。

目前我国物联网技术尚处于起步阶段，各项技术有着很大的提升空间，在科学技术不断发展的今天，物联网技术也在不断改进与提高，我国已将物联网技术的开发应用列入重点产业行列，迫切需要不断创新，研发新产品。

2 智能家居系统的发展

传统智能家居系统采用集中布线技术，无线射频技术和电力载波技术为核心的一种系统，可对部分家电进行智能操作，如空调、点灯等家电类自动调节。由于传统智能家居系统实用性不强，应用范围较小等限制，没有得到广泛推广应用，导致智能家居行业发展缓慢，并慢慢被人们所遗忘的一种家居系统。

物联网技术的出现，使得智能家居系统发展获得了新的契机，物联网技术就是传感技术与无线技术的有机结合，物联网技术在智能家居系统中的应用改变了传统智能家居华而不实的尴尬局面，解决了困扰传统智能家居系统的技术难题，使其得以不断突破和蓬勃发展。

3 智能家居控制系统设计原理

智能家居控制系统由射频识别技术、综合布线技术、网络通信技术、组态技术等相结合的一套综合智能家居安防系统，包含安全控制、消防控制、智能家居三大服务特点，通过智能家居控制系统实现家具设备自动化。

3.1 智能家居控制系统的硬件组成部分

3.1.1 感知节点设计

感知节点包括光传感器、温度传感器、烟传感器、气敏传感器，通过Zigbee采集节点对家居环境的检测，进行数据分析，做到对异常情况的感知及传送。

3.1.2 智能控制设计

通过智能移动终端与智能家居控制系统相结合，用户在户外也可以了解到家居环境的实时信息，通过智能家居控制系统实现对空调、冰箱等设备进行智能化操作与控制，使生活更加方便快捷。

3.1.3 智能网关设计

智能网关作为系统监视与人工控制的基础，是智能家居控制系统的核心环节，系统的正常工作和用户的操作、控制都需要一个稳定的网络环境。ZigBee传感技术是金俊丽、低数据速率的无线通信技术，且功耗低、容量大，是智能家居控制系统网关的理想选择。

3.2 智能家居控制系统的软件组成部分

3.2.1 终端模块的软件设计

安全控制、消防控制、智能家居三种模块共同组成终端模块的软件设计。各个模块的设计流程都是大同小异，只是在软件输入输出和运行的流程上略有不同。如安全模块的设计流程：接通电源后，系统进入初始化阶段再到CAN控制初始化，然后复位输入通过上位机指令进行各个开关的控制，模块会根据室内实际情况进行控制及报警提示，如果出现死机或者故障重启后可通过上位机数据传达到直接进行CAN控制初始化。

3.2.2 PC机监控软件设计

PC机监控软件设计是根据电脑常用的Windows操作系统进行的升级化操作软件，是通信程序设计和智能家居控制系统软件的有效结合。由于充分考虑到传统的PC机没有装备CAN通信接口，本软件设计将CAN总信号通过CAN卡转换成无线PC连接USB控制信号，实现了PC机与终端模块组成的CAN网络。通过数据通信可以实时监控控制，方便快捷。

4 智能家居控制系统

科技在进步，时代再创新，只有不断创新，更新设计才能适应市场、适应社会。智能家居控制系统主要是家电控制软件界面的设计，操作控制图标是否高效、简洁，就需要做好市场调研，充分了解新时代下的家居需求，满足不同消费者的愿望，才能更好的进行设计。这就需要有相关技术的研发人员，能够坚持不懈的从实验中失败，在失败中成长，不断总结经验，研发出能更丰富的新产品。Android具有开源设计优先性和庞大的客户群等特点，在Android平台开发智能家居控制系统能在很好的满足系统功能需求的同时满足界面美观、简洁等要求。

综上所述，基于物联网的智能家居控制系统是不仅是未来家居生活的发展趋势，而其应用也为用户提供了一个更加安全、便利的生活条件，大大提高了用户生活水平，因此智能家居控制系统具有良好的市场前景。在科技发展迅猛的今天，智能家居控制系统必将会不断取得发展创新，服务功能更加完善，将以更加全面的形象为世人服务。

[1]孟晓丽.物联网平台下基于云计算的智能家居系统设计[J].科技通报,2016,(06)