基于物联网的智慧家居远程控制系统

郁浩　王桥　王子秀　胡家豪

摘 要：当今社会，家居产品逐渐趋于智能化，相关要求不断提高。为了进一步提高生活质量，让人民享受智慧家居带来的益处，本文以STM32为控制核心，设计出基于物联网的智慧家居远程控制系统对信息进行处理，然后根据信息指示来控制各模块做出相应的动作来完成任务。客户端通过使用智能手机WiFi模块连接远程因特网云服务器来对其进行操控。试验证明，此系统操作性强、操作过程简单易懂，制作成本低，适合在市场推广。

关键词：STM32;智慧家居;远程操控

中图分类号：TP273.5;TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）14-0027-03

Smart Home Remote Control System Based on Internet of Things

YU Hao WANG Qiao WANG Zixiu HU Jiahao

（School of Mathematics and Big Data， Guizhou Education College，Guiyang Guizhou 550018）

Abstract： In today's society， household products are gradually becoming more intelligent， and related requirements are constantly improving. In order to further improve the quality of life and let the people enjoy the benefits of smart home， this paper took STM32 as the control core， and designed a smart home remote control system based on the Internet of Things to process the information， then according to the information instructions， controlled each module to make corresponding actions to complete the task. The client controls the remote Internet cloud server by using a smartphone WiFi module. Experiments show that this system has strong operability， simple operation process， low production cost， and is suitable for market promotion.

Keywords： STM32;smart home;remote control

随着我国经济的快速发展和科学技术的不断进步，人民的生活水平得到显著改善，智慧家居作为一个新兴产业，正以不可阻挡的趋势快速崛起，许多传统家电厂商和新兴科技企业积极布局、四处奔走。智慧家居产品已不再限制于过去的展览馆，早已开始走入寻常人家。物联网在民生应用领域中也占据着重要的地位。

未来，智慧家居必将会快速全面发展，应用到家家户户。将窗帘、灯、门以及电视等家用器具智能化、人性化，便于人们对家中的器具进行远程控制管理，避免因一时的疏忽使得电器发生故障或者电器用完未及时关闭带来的危害和损失，降低开销，减少不必要的支出[1-3]。智慧家居远程操控系统使人可以随时了解家中电器、门等设备的应用和关闭情况，最大程度地满足大众需求，为繁忙的人带来很大便利，深受人们的喜爱和追捧。

1 智慧家居系统结构

智慧家居系统具有智能门禁系统、自动窗帘系统、照明控制系统、自动烟雾报警系统等，如图1所示。同时，支持手机APP控制，进入定制系统，轻轻点击“回家模式”。

总体来看，物联网智慧家居设计主要有中间件层、感知层、中心控制平台和应用层四层，不同层面应用不同感应器[4-5]。其中主要利用无线WiFi、5G等现代化网络技术，实现信息技术与智慧家居系统的完美结合，给人們的生活带来很大便利。中间件层负责储存感知层收集的大量数据，同时给人们提供个性服务。其间，人们可以根据自己的个性进行设置，使智慧家居更贴切生活，便于实际应用，满足各类客户需求。感知层多应用于温度传感器、红外传感器和光敏传感器等领域，不同的传感器能够带来视觉、触觉等感官体验，更真实地体会智能家具带来的便利。作为物联网的一部分，智慧家居以其智能化、人性化以及安全可靠等优势广泛吸引着大众的关注。

2 硬件设计

智慧家居系统的各模块电路硬件设计如图2所示。电机常用于智慧家居中，例如，自动窗帘、门开关、自动煤气开关等电机控制系统把装有无线通信节点的电机产品统一组网，集成到一个电机控制系统中，最终实现智能控制、主动上报和智能化管理。

2.1 智能照明控制模块。

照明系统模块通常有传感器模块、调光控制器模块、开关控制器模块等。智能照明系统主要根据室外的光线来控制室内灯光照明强度，室外光照强度强时，照明系统直接处于关闭状态;室外光照强度弱时，光敏等传感器采集到此信息传输给单片机进行处理来调整室内补充光源。

2.2 门禁控制模块。

门禁系统兼具传统与智能两种家居功能，简单来说，它既可以通过手动开关来实现门的开关功能（传统的），也可以通过智能开关实现。门禁系统以STM32控制器为核心，此外还有无线通信模块、门锁驱动模块、系统电源等，用户可以通过手机APP远程控制房屋门的状态。

2.3 智能窗帘控制模块。

该窗帘控制器采用STM32作为单片机的最小系统，同时配置光照强度传感器、WiFi路由器、智能终端。单片机控制着220 V可逆的、步进电机来实现窗帘的拉开和关闭;通过光照传感器的測量将获取的数据传入单片机中，连接WiFi路由器，最后通过智能终端让单片机做出相应的选择。窗帘可以利用红外传感器进行手动的开、关以及停，还可以通过传感器检测室外的光照强度来进行智能调节。

3 软件设计

系统开机后，初始化外围硬件。当硬件初始化成功后，传感器开始采集环境的温度等参数。同时，持续分析客户需求，当有新指令时就执行相关动作，执行完毕就进入继续采集环境参数和等待新指令的循环。智慧家居软件设计流程如图3所示。

4 结语

基于物联网的智慧家居远程控制系统可以在照明控制模块实现对全宅灯光的智能管理，根据周围环境进行调整。智能窗帘模块可以调节室内光照强度，平衡室内温度。自动煤气开关检测煤气泄漏并自动切断煤气源，门禁模块直接越过开门这一动作来达到目的（手机开关门），在功能上尽可能满足客户需求。因此，本文主要论述了基于物联网的智慧家居远程控制系统设计等内容。在现代社会的发展中，智慧家居带来了诸多便利，不仅提高了人们的生活品质，还满足了人们的生活需求。

参考文献：

[1]Gold B，Morgan N，Ellis D，et al.Speech and Audio Signal Processing：Processing and Perception of Speech and Music，Second Edition[J].The Journal of the Acoustical Society of America，2012（3）：1861-1862.

[2]刘煜，武辰，王嘉宇.实验室无线智能门禁系统的设计与实现[J].电子技术与软件工程，2019（2）：101-102.

[3]杨益，刘青林.物联网传感器技术在智能家居中的应用研究[J].通讯世界，2019（9）：227-228.

[4]Semtech发布面向物联网应用的全新LoRa智能家居器件[J].单片机与嵌入式系统应用，2019（9）：3.

[5]刘婷婷，吴晴.基于WiFi的物联网智能家居系统的设计研究[J].信息与电脑（理论版），2019（11）：203-204.