基于Internet的家电智能控制系统

2018-03-22贾冬颖

数字通信世界 2018年3期

贾冬颖

（身份证：120113198602092020，天津　300400）

1　基于Internet技术智能家电控制系统功能结构

通过基于Internet技术的智能家电控制系统，需要实现对家电的远程控制、温度监控以及调节、照明控制以及调节、空气质量监控以及调节等多方面的功能需求。并且，由于现代人们日常生活中家电数量的不断增多，系统必须要具备较强的拓展兼容能力，能够实现对多种不同型号家电设备的管理以及控制。具体的，可以将这一系统有机的划分为智能网关、智能终端、家电设备子网三个部分。针对所需要控制的家电，需要通过智能终端连接智能网关，再由智能网关对家电设备网进行控制。而家电子网的控制部件主要包括红外发射器、灯光控制器、多种传感器。传感器主要实现对室内空气、温度、亮度等多种监测需求的实现。而红外发射器以及灯光控制器就是为了实现对设备的远程控制。

如此，用户即使处于外出状态，也可以通过智能终端以及智能网关连接到Internet网络，以此对家中的温度、照明、空气等情况进行监控。同时，可以通过Internet连接家电网络，以此实现对家电的远程控制。同时，系统的数据库具有学习功能，可以对家电设备的使用习惯进行记录，以此实现智能的家电设备控制。在上述三个基本功能模块之中，智能网关是整个系统的核心部分，不论是用户远程监测以及远程控制功能的实现，还是系统的自动学习功能，都必须要通过智能网关与Internet网络连接来实现。而除了这些功能技术性的指标之外，系统还必须要考虑到系统应用过程中的非功能性需求，包括：安全性需求、可靠性需求、稳定性需求、可拓展性需求、兼容性需求。此外，必须要保证系统能够在Internet技术的基础上实现自动的系统维护以及更新。

2　基于Internet技术家电智能控制系统的设计

2.1　整体框架设计

系统的整体框架设计主要落实在三个方面，也就是家电设备子网、智能终端、服务端等三个部分。家电设备子网的设计主要包括多个非协调器类型网络节点以及一个协调器网络节点。以此对不同规格、不同种类的家电进行统一的控制管理。智能终端的设计主要就是用户的远程控制界面，以此实现用户对家电设备的远程监控以及控制。服务端则主要落实为五大功能模块，包括控制台视图、以太网通信、数据库、后台处理程序、串口通信。通过这三个部分的实现以及协调配合，就能够实现基于Internet的家电智能控制系统的实现。

2.2　家电设备子网的设计

对于家电设备子网的设计，主要涵盖一个协调器网络节点以及五个终端网络节点。而这五个终端节点包括开关量输出、开关量输入、红外控制、模拟量输入、模拟量输出。开关量的输出主要负责照明灯等开关状态单一的家电设备的开关控制，而其输入节点主要负责实现对家电开关状态的监控。红外控制主要是实现空调、电视等需要红外遥控的家电设备的远程控制。模拟量的输出主要实现对家电功率的控制，例如：照明系统的亮度调节、空气加湿器的湿度控制等，而其输入量则主要负责地设备在当前的运行功率进行监控，以此实现对室内空气质量、温度、湿度、照明灯方面的监测。

2.3　服务端的设计

对于服务端软件的构架主要应用C/S网络构架，并且，根据系统的运行需要，主要将服务端落实为控制台、数据库、以太网通信、后台处理、串口通信五大基本模块。服务端的一端设计为Internet链接端口，可以支持IP/TCP协议，并通过Internet网络运行客户端应用程序。而服务端的另一端主要与Zigbee协调器的串口进行连接。如此，通过网络与协调器的互相连接，就能够将设备上的智能终端节点连接起来，进而就可以通过Internet网络实现对家居家电信息的监控以及控制。从结构上进行分析，系统将Zigbee网络与Internet网络互相连接，就能够实现广域与局域网络的信息交换，而服务端的作用就相当是一个桥梁式的网关。因此，也可以将服务端称为智能网关。

2.4　智能终端的设计

设备的智能终端主要应用移动设备作为智能终端的载体。系统主要设置成为终端系统启动时自动启动进入运行。用户在输入登录密码之后，可以进入智能终端的主控制系统界面。同时、主控制界面主要划分为灯光控制界面、空气质量控制界面、室温控制界面、多媒体控制界面。用户在应用时，可以选择相应的界面点击进入，进入界面之后，可以通过Internet网络获取家电的实时监控状态，并可以通过控制界面下达指令，以对家电实现远程的智能化控制。总的来说，智能终端主要实现两个方面的功能。一方面，为用户提供实时的家电监控信息，另一方面，能够使用户发出家电控制指令，以此通过Internet网络实现家电控制。