物聯網遠程控制下智能家居系統的設計研究

陳慶

摘要：在科學技術以及信息產業日益發達的今天，物聯網在社會不同領域得到普遍應用，尤其是在住宅家居這一領域的運用，可以有效改善人們的日常生活質量。本文主要對物聯網遠程控制下智能家居系統的具體設計進行分析研究，提出相應的思考和建議。

關鍵詞：物聯網 遠程控制 智能家居系統 設計

物聯網技術在社會不同領域得到了廣泛深入的應用，給人們的生活帶來了很大變化。在家居領域里面運用物聯網技術，可以為智能家居具體控制系統的設計帶來新思路，從而顯著提升人們的生活質量。

一、系統具體控制原理

物聯網技術能夠通過網絡里面的傳感節點，對室內需要操作的器件進行控制，提高其遠程控制水平。該類技術具體工作原理是：通過傳遞通信功能、噪音分離功能或者是融合數據壓縮功能處理外部控制信息；順利收集外部所有控制信號，從而得到有效信號，并且確保這些信號對應各自的控制器件，使該家居控制系統達到各項標準。

在物聯網條件下設計出的家居控制系統必須滿足一些比較特殊的條件，主要有：需要通過信號以及系統理論獲得對命令傳感器進行控制的相應信號；隨時注意控制信號的具體情況；需要準確操作得到的控制信號；利用不同信號操作相應的器件；安裝了壓力異常報警以及信號處理等各類子系統等。

二、以物聯網為基礎的遠程智能家居具體控制系統設計與應用

智能家居的發展一共經歷了三個關鍵階段，即電子化階段、自動化階段、網絡化階段。在物聯網迅猛發展的條件下，智能家居系統發展成了一種兼具通信以及控制功能的綜合系統，發展前景非常廣闊。可是該類控制系統也存在一定不足，比如系統操作十分復雜、成本較高等。所以，設計人員在對其進行設計的過程中，需要對系統功能以及可行性進行充分考慮，保證設計出的系統可以有效提升人們的日常生活質量。

要更好地應用這種智能控制系統，就應該保證其可以互聯并且控制各種家具設備，同時把家里面的所有電器設備均有效連接在相同內部網絡環境之中，從而實時控制以及管理這些家居設備，顯著提升家具設備實際使用中的實用性與便捷性。通常在對這種以物聯網為基礎的家居控制系統進行設計的時候，能夠將其大致分成四個不同的部分，分別是遠程控制器、GPS接收器、模擬啟動器以及中間控制環節。

1.遠程控制器

遠程控制的主要優點是實際操作以及攜帶均非常方便，用戶只要把遠程控制器相關芯片置于手機里面，就能夠利用無線方式有效操控并且管理家中各種電器設備。想要進一步增強遠程控制信號所具有的精準度，相關設計人員應該通過放大電路有效監控控制信號，從而防止控制信號的接收以及傳輸產生失誤。其中，可以利用低通濾波器合理處理內部信號。

圖1為控制信號放大電路具體硬件連接圖，如果輸入控制信號非常小，那么其使用的就是小信號模型。對于場效應管微變具體等效電路，其和塑造雙極型以及三極管相應小信號模型比較相似，可以將場效應管看做兩端口網絡，對結型場效應管進行有效應用，輸入接口設置在柵極以及源極范圍里面，輸出接口設置在漏極以及源極范圍里面。對所有場效應管來說，柵極電流均為零，輸入接口等同于開路，由于柵源極間只存在電壓，所以能夠有效放大從該物聯網底端獲得的控制信號所變成的電壓信號。此外，想要確保信號在整個傳遞過程中產生的損耗能夠被準確接收，可以采取串形接口和相應USB接口對具體遠程控制信號進行采集，并且將其傳輸至電器控制終端。其中，接受信號的主要是無線串口接收器，如圖2所示。

2.GP8接收器

對于以物聯網為基礎的家居控制系統來說，GPS接收器發揮著非常重要的作用，能夠讓用戶及時接收并且傳輸所獲得的信息數據。

3.模擬啟動器

實際應用物聯網具體家居控制系統的時候，模擬啟動器屬于指令執行者，主要作用是識別并且分辨所接收到的相關指令以及信息數據，同時按照這些指令有效操控和管理與控制系統相連的各種電器設備。從實質上來講，模擬啟動器其實和計算機主板所具有的功能比較接近，就是按照不同的指令完成相應的動作，從而對相應設備進行控制。

4.中間控制環節

中間控制環節會嚴重影響到這種家居控制系統的具體應用效果。中間控制環節通常有三個組成部分，包括DSP芯片單片機、其他相應部件。這一控制環節內部存在四個不同的控制系統，包括安全家居環節、環境控制環節、安逸生活環節以及燈光環節。

三、系統各種模塊的設計

1.遠程醫療系統的設計

在生活以及工作壓力不斷上升的條件下，人們經常出差，無法照顧家里面的老人。想要改善該狀況，可以采用遠程醫療系統，而智能家居控制系統里面就有遠程醫療系統。遠程醫療系統主要包含醫院局域網、中央控制器、數據服務器、互聯網公共網絡、GPRS通信模塊以及GPRS網絡等組成部分。當其處于工作狀態的時候，病人應該隨身攜帶遠程醫療終端，這樣便于醫護工作者及時對病人血壓以及心電等情況進行監測，同時讓病人家屬了解監測結果。如果病人血壓或者是心電出現異常情況，那么這一遠程醫療系統里面的通信模塊將壓縮病人當時的詳細人體參數，同時通過中國移動基站把這些參數傳送至監護中心相關數據庫系統里面存檔，相關醫護人員就可以參考數據庫獲得的信息，及時了解病人的病情，同時實施合理的方法緩解病人的痛苦或者是解決病人的問題，從而保證病人的安全。

2.照明控制模塊的設計

照明控制模塊設計通常采取的是交互通信控制方法，同時利用智能總線開關有效控制該模塊。通過該家居控制系統控制照明設備的過程中，主要涉及兩個模塊，分別是主機、從機。在觸發控制系統里面的主機之后，CPU將對獲得的信號進行編碼，再利用總線把這些信號傳輸至從機中，從而讓控制系統里面的響應模塊可以及時做出相應反應。比如，人們在離開家一段時間后，發現家里面的照明系統依然處于開啟狀體，若其返回家里面關閉照明系統，就會浪費很多時間。如果在家里面設置有遠程控制系統，就能夠遠程關閉家里的照明系統，為生活提供了很大的便利。

四、小結

以物聯網為基礎的家居控制系統綜合應用了自動控制技術、計算機技術以及互聯網等現代化技術，可以在家庭管理系統里面得到有效的應用。這種控制系統既可以緩解人們所承受的生活以及工作壓力，同時還可以提高人們的日常生活質量。可是因為該系統實際使用成本相對較高，并且操作十分復雜，所以難以得到廣泛應用，只有采用新的設計思路不斷完善這種遠程控制系統，才可以將其在人們日常生活中的作用完全發揮出來。