基于物联网的智能家居系统设计与实现

摘 要：随着我国社会经济的不断发展和进步，我国的信息技术、网络技术以及计算机技术都取得了很大程度的发展，人们的生活水平和生活质量也在不断的提高，智能化是家居系统和家居生活发展的必然趋势。基于物联网技术的智能家居系统正在兴起，该系统融合了不同群体的个性化需求，能够为居住客户提供全新的家具生活体验。本文就物联网的智能家居系统的设计展开分析和探究，笔者结合多年的工作和实践经验提出一些看法和见解，希望为相关的工作人员和实践人员提供有益的借鉴和参考。

关键词： 物联网 智能化 家具系统 设计

前 言

当下是信息化和数字化迅速发展的时代，人类已经进入了智能化的社会，对生活环境和工作环境的要求也越来越高，因此基于物联网技术的智能家居系统受到人们的青睐。智能化家具系统的设计理念是根据不同住户的生活需求，为客户提供综合化服务，该系统的运行原理是人体工程学的原理，将不同的感应器嵌入到各个子系统中，比如灯光控制系统、信息家电系统、场景联动系统等，能够通过无线网络等来控制煤气水电、安全防盗等，为人们带来全新的家居生活的体验。

1.我国智能家居系统的结构和功能

1.1智能家居系统的结构

智能家居系统主要是由三层网络构成，底层网络所采用的是CAN现场总线，通过这条总线将智能分站和所有的用电设备连接起来。另外，通过GPRS模块以及太网模块，不同的智能分站还能够连接到移动网或者物联网中，室内温度的调节、冰箱等家用电器的使用情况、空调的开关和调节都能够通过手机操作来完成[1]。

1.2相关的功能子系统

1.2.1家庭安防系统

家庭安防系统的设置是为了保障住户的安全，防止意外的发生。在住户的厨房内需要安装火灾报警系统、燃气泄漏报警系统，在客厅内安装联动电磁阀和煤气泄漏报警的探测器，一旦发生危险情况，系统就能够根据既定的编程设置，采取一定的报警方式，比如电话语音报警、现场报警等，为住户的生命和财产安全提供保障[2]。

1.2.2智能家电控制系统

远程电话控制和本地集中控制是家电智能控制系统的两种主要的控制方式。所谓的远程电话控制，就是当业主外出的时候，拨打家里的固定电话，如果家中没有其它人的话，智能控制系统就会实现自动接听电话的功能，并且能够通过业主的语音提示来完成相关的操作，比如打开卫生间的热水器[3]。本地集中控制指的是通过智能遥控技术来控制家用电器，实现相关的操作。

1.2.3多媒体系统

多媒体系统具有模块扩展的功能，每个住户都需要配备多媒体的接线箱，需要户主自己确定信息点的数量和位置，多媒体接线箱主要用来对接电话、有线电视等电缆，实现户内信息的对接功能。

1.2.4三表抄送功能和信息交换功能

三表抄送功能指的是系统能够把住户的煤气、电、水等表格数据抄送给小区的管理中心，住户也能随时查看家庭煤气、水、电的使用情况[4]。信息交换功能指的是系统能够实现住户和物管中心的信息交换功能。用户可以通过智能控制键盘接收到相关的通知和信息，同时也能够发送相关的服务请求[5]。

2.智能家居系统的实现

2.1系统的流程

软件系统的核心是主程序，主程序是由系统初始化、数据刷新、数据采集、数据处理、看门狗激励等部分组成， 收集各个检测点的信息由数据采集模块来完成，检测设备的工作状态是监测点的工作，检测点还能够同时接受主控站点的指令，根据相关的要求完成相应的工作。另外，为了保障系统能够正常工作和运营，工作人员需要设定数据采集的时长，最大限度的保证数据的可靠性和一致性[6]。在进行工作检测的时候，需要同时接收主控制站点的工作指令，设定数据的刷新时间，没到这个时间进行数据的刷新，避免监测点出现故障而影响到整个系统的正常工作和运营。

2.2系统的硬件平台

在GPS模块中，系统应用的是SiRF star III GSC3F/LP-7979模块，捕获时为144dBm，追踪时的灵敏度为159dbm[7]。

在VGA接口方面，应用的是四个USB HOST接口，这四个USB接口可以同时接通多个设备，并且符合相关的标准，支持低速或者全速传输[8]。

该平台选用的中央处理器是ARM11处理器，主频为667mhz；2G NAND flash。

2.3软件平台

本智能操作系统所选用的软件平台是Windows Embedded CE6.0R2，设备驱动是SD/MMC，VGA支持分辨率480×640，驱动U盘是USB HOST，NTSC是TVOUT驱动，2D驱动和3D驱动分别为2DGraphics driver和3DGraphics[9]。操作系统的最大支持容量為八个G，LED的驱动支持的默认分辨率是480×800。

结 语

通过上述的介绍和阐释我们可以发现，尽管我国基于物联网的智能家具系统的设计已经取得了很大程度的发展和进步，但是就我国现阶段的发展情况而言，还存在一些技术上和管理上的问题。当下，我国的智能家居系统的市场是非常广阔的，智能家居也正在兴起，应用模块化的设计理念，设计出功能齐全、具有监控功能的智能家居系统是国内相关企业的研究目标，相关的设计企业需要充分利用现有住宅、小区的信息化资源，应用先进的技术和设计标准，设计出全面有效的家居系统，该设计方案的推广和应用的价值是非常大的。

参考文献

[1] 臧大进， 刘增良， 高干， et al. 基于物联网的智能家居系统设计与实现[J]. 湖北文理学院学报， 2010， 31（11）：37-39.

[2] 叶高扬， 毕冉. 基于物联网的智能家居系统设计与实现[J]. 计算机应用， 2014（s1）：318-319.

[3] 陈玲君. 基于物联网的远程控制智能家居系统设计与实现[J]. 山东农业大学学报：自然科学版， 2016（1）：88-91.

[4] 张红琴， 夏婷. 基于物联网的智能家居系统设计[J]. 物联网技术， 2013（7）：62-64.

作者信息：黄清宇，男（1989.07），汉族，四川成都人，本科，在职研究生，助理实验师，工程师，研究方向：机械制造与自动化，软件工程。