微信家居

天津大学

田新宇，李胜军，胡苏立，陆春意，关 鹏

指导老师：栗大超，郑喆

1 作品简介

微信家居是一款利用微信订阅号结合嵌入式系统以及物联网技术的智能家居产品。该产品利用微信公众号实现家居与用户的交互，避免目前使用智能家居需要下载APP并受手机平台限制的麻烦，带来更方便快捷的使用体验。

此外，使用微信家居还有方便品牌推广、利于数据收集保护等优点，每一个使用者都是微信公众平台的关注者，新产品、新功能都能及时推广到每一个用户，推广效果好且节省广告费用。

本次比赛，我们采用pcduino作为微信家居核心，通过部署在其上的数据库服务器联通手机微信客户端和“家居模拟盒”，接收模拟盒中温度传感器发回的数据，控制盒中的模拟照明系统和制冷系统。“家居模拟盒”中配置了温度传感器、灯光、电机等元件，模拟真实家居。整套系统由pcduino、家居控制盒构成，实物如图1所示。

图1 微信家居系统实物

2 工作原理

系统包含三个部分，即用户端（微信客户端），数据中转设备，设备终端（家电）。

（1）用户端部分。我们使用微信开发者模式将一个微信订阅公众号同我们的数据中转站相连，将用户发给公众号的消息转发到我们的url上，同时，我们的服务器反馈的消息也将回传到微信订阅号界面。所以，微信客户端订阅号界面相当于用户的指令台和信息显示器。

（2）数据中转部分。我们在嵌入式系统pcduino上搭建了lamp（Liunx+Apache+MySQL+php）组合的数据库服务器，负责接收公众号转发来的信息，分析用户指令。两个php文件分别负责对接微信服务器和终端设备，对交换的信息进行身份验证，token验证通过后，再接通数据库，数据库中有传感器、灯光、电机等数据表，php文件根据命令读写相应的数据表，并将反馈发回用户微信界面。

（3）家电设备终端部分。我们采用Arduino uno作为模拟家居终端，将它通过网络与pcduino上的数据库服务器相连，读写数据库及时执行用户的指令，同时，传感器会持续将信息上传至服务器，方便用户及时查看。

这三个部分围绕pcduino这一数据中心协同工作，互相认证，交换信息。技术原理如图2所示。

图2 技术原理图

3 创新点

（1）利用微信作为控制用户端。可通过微信控制家电的开闭，如打开空调，预制冷到使用者觉得最舒适的温度，一进家门凉风徐来，带来较好的体验感受！考虑到市面上充斥着鱼龙混杂的物联网智能家居设备，因此该微信家居无需用户再下载其他APP，直接关注微信公众号即可使用，无平台限制和中间环节，实现了更好的交互体验。

（2）在嵌入式设备上运行数据库服务器，并作为产品的一部分。物联网智能家居数据极为敏感，依托于大数据，因此目前BAT提供的数据采集方法行不通。我们不提倡将所有数据上传至大公司统一的服务器，必须尊重用户隐私。我们希望把数据库做到私人化，每个家庭的数据就在自己家中的一个小盒子里，大部分数据不会被其他人收集到，用户可以自愿选择可分享的数据供我们分析。

4 市场前景

（1）相较于传统家电公司，我们的产品具备两个吸引点：

a.用户操作更加便利，视频证明我们比传统操作方式更方便智能，同时也比那些需要单独开发APP的智能家居产品更加快捷，目前没有iOSAndroid平台限制。如果在传统家电上使用我们开发的系统，那将会是全新的真正意义上的智能家电；

b.具备潜在的品牌推广能力，一个用户要使用我们的系统，需要关注产品公众号，而公众号本身就是一个广告与品牌推广的平台，未来新产品、新功能在微信平台做推广时这些使用了微信家居系统的用户一定会看到，省去部分做推广宣传的精力，同时也会收获更有效的广告效果。

（2）面向互联网公司：由于使用了嵌入式系统，该产品运算能力远超普通家电，网络机顶盒、路由器等功能都可以轻易实现，同时我们还具备数据库服务器功能，未来可以作为整个智能家居的核心，提供管家式协调服务的同时，更有效的收集数据，通过分析提供更有效的云端服务。

（3）面向用户：操作方式更快捷简单，该系统并非将各家电遥控器做简单整合，而是重新定义了智能家居的操作模式，未来诸如Siri的智能对话功能加入后，所有的家电家居都将更加拟人化的存在，实现真正的智能。