基于物聯網的智能家居系統的構建要點

王慶媛

摘 要：智能家居是現代科技融入人們生活并為人們生活帶來便利的一種重要的科技應用。隨著科技的發展與應用，智能家居技術逐漸地進入并改善著人們傳統的生活方式，為人們的生活帶來了極大的便利和安全保障。在我國智能家居還屬于一個新興的概念，不同于國外已經將智能家居技術應用于人們的日常生活中，我國對于智能家居這一新概念技術仍處于發展起步階段，加之智能家居技術在設計和實現上仍存在著一些技術問題，從而使得智能家居技術在我國的發展和應用較為緩慢。為做好智能家居的發展和應用，可以將智能家居技術與現今熱門的物聯網技術相結合。本文在分析智能家居技術特點的基礎上對如何做好基于物聯網的智能家居設計和實現進行分析介紹。

關鍵詞：智能家居；物聯網技術；設計；實現

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

在智能家居的發展應用中，將智能家居與物聯網技術相結合是智能家居發展應用的一個重要的發展方向。本文將對基于物聯網技術下的智能家居系統的設計進行分析介紹，通過充分利用WIFI和4G技術將智能家居系統各層之間有機的聯系在一起，實現智能家居系統各系統層之間的信息交互，從而實現智能家居系統中人與物、物與物的交互性控制。

1.智能家居系統與物聯網技術的特點分析

物聯網技術是一種應用于物與物之間相互連接通信的互聯網技術，通過采用物聯網技術可以將虛擬網絡技術和物理實體網絡進行有效的連接，從而使得用戶可以通過網絡技術實現對于家中智能設備的控制。在物聯網技術的發展過程中其有著廣闊的發展前景。而智能家居系統則是通過網絡實現對于家居設備的聯網控制。物聯網和智能家居系統之間有著極強的互補性，兩者之間的結合將會迸發出“1+1>2”的效果。基于物聯網技術的智能家居控制系統將利用分布于被控設備上的各種信息傳感器來對各種信息進行收集、判斷、傳遞的基礎上構建起連接家中所有家具設備（諸如家居安全控制系統、家用電器）的控制網絡，從而形成一整套的安全與家具設備控制系統。基于物聯網的智能家居控制系統具有如下的特點：

（1）極強的實施聯網性，通過這一系統能夠有效地將家中的各種設備進行聯網通信。

（2）及時性，業主可以隨時隨地的通過移動終端來對家居進行監控并對一些突發事件進行遠程操控處理，通過這一方式能夠將各種損失的影響降至最低。

（3）極強的靈敏性。基于物聯網的智能家居控制系統依靠多種傳感器實現對于周邊環境的實時信息監控，傳感器通過將采集到的數據傳輸至基于物聯網的智能家居控制系統，通過對相關數據進行分析處理以便根據設定完成相關的控制功能。

2.基于物聯網的智能家居控制系統的設計和構建

在嵌入式智能家居系統的構建上需要通過家庭網關完成智能家居系統所連接的各設備的信息交互。因此在基于物聯網的智能家居控制系統的構建中需要在每個家庭中設置一個集中式的家庭網關，而在拓展基于物聯網的智能家居控制系統的系統功能時則需要對家庭設置進行更改，從而使得智能家居系統的拓展難度大為增加。本系統將嵌入式智能家居系統作為構建的基礎，并輔助以中間件技術、物聯網技術、WIFI技術等，從而使得基于物聯網的智能家居控制系統在信息處理、整合等方面的能力大為提高，相較于傳統智能系統構建時所存在的信息孤島問題，新的基于物聯網的智能家居控制系統在智能信息構建中發揮著極為重要的作用。在基于物聯網的智能家居控制系統的構建中主要分為以下主要的體系結構：

（1）組成系統的各級傳感設備和監控設備。在基于物聯網的智能家居控制系統的構建中需要使用各種傳感設備和監控設備用以實現對于信息的采集，這些傳感器包含聲、光、化學等類型的傳感器，通過這些傳感器所采集到的信號整個智能家居系統能夠對外界信息有著充分的認識。

（2）基于物聯網的智能家居控制系統中各基礎類型的傳感器將采集到的信息發送至中央控制系統，通過中央控制系統來對智能家居系統中的各種設備進行管理和控制。在基于物聯網的智能家居控制系統工作時，首先，中央控制系統接收到各傳感器所采集到的各種外界數據，將各類數據與智能家居系統中所存儲的相關設定進行比對，基于物聯網的智能家居控制系統中的各類設備進行控制。此外，該控制系統能夠在系統遭遇緊急情況時進行自動報警，并在自動報警時啟動相應的應急預案。同時基于物聯網的智能家居控制系統在工作時的各種傳輸信息將會被記錄在用戶數據庫中，以備后續查看。

（3）應用層。應用層是用戶圖形界面的接口，也是用戶與基于物聯網的智能家居控制系統進行直接交互的窗口。在基于物聯網的智能家居控制系統的應用過程中，用戶可以通過網絡、手機APP等完成對于基于物聯網的智能家居控制系統的登錄，并在完成系統登錄后對組成基于物聯網的智能家居控制系統中的各家居設備進行管理操作，通過對各種設備進行刪除、添加等操作用以實現人機交互。

此外，在構建基于物聯網的智能家居控制系統的過程中還可以使用Android平臺來完成對于智能家居系統的構建。通過這一構建方式將能夠使得基于物聯網的智能家居控制系統得到極大的擴展。利用Android平臺與物聯網相結合的方式使得控制系統能夠依靠無線的方式來對組成智能家居的各設備進行控制。因此，可以構建起以物聯網的智能家居控制系統為核心并輔助以基于Android平臺的手機控制終端的模式來完成整個物聯網控制系統的構建。在構建Android客戶端的過程中，Android客戶端的控制系統包括有用戶界面UI、Socket通信、SQLite數據庫設計等的組成部分。此外，基于Android平臺所開發的手機、平板等移動終端所開發的應用程序包含一部分的組件并可以根據需要予以激活。在網絡編程上，Android的通信模式十分友好，通過結合TCP的傳輸通信方式以及UDP的傳輸，Android平臺中可以通過采用其中所帶有的Dategram Socket或是Dategram Package類的組件用以實現Android控制系統的編制。Socket的編程方式是一種底層結構，在進行Android平臺通信模塊的組建時可以將其作為整個Android控制系統中應用協議的基礎。憑借Socket對象的創建就能夠實現以打開輸入輸出流的方式來實現與用戶、智能家居設備之間的信息交互。整個控制系統中客戶端與服務器之間主要是按照以下的模式進行工作的。首先，用戶服務器通過以Serversocket為對象實現對于服務器的初始化，而后等待客戶端的接入鏈接。此后，構建Socket對象完成對于客戶端的初始化操作。服務器在接收到客戶端所發出的控制請求后做出反應并使得兩者之間進行相互的鏈接。待到鏈接完成后，通過客戶端即可實現相應的控制操作。而后服務器將會對客戶的操作做出相應的回應。這一過程直至客戶端中止操作為止。在完成對于數據庫的構建中，由于智能家居所需處理的信息量較少且相應的時間也較短，因此無需高要求的數據庫。在構建智能家居系統時可以使用Android平臺中所內置的SQLite數據庫來完成數據庫的構建。SQLite數據庫能夠對NULL、INTEGER等類型的數據進行良好的管理。

結語

在通信技術不斷發展的今天，基于物聯網構建起智能家居系統并通過采用手機APP作為智能家居系統的控制終端將極大地拓展智能家居系統的應用范圍和使用的交互性。本文在分析智能家居系統特點的基礎上對如何做好基于物聯網的智能家居系統的構建進行了分析介紹。

參考文獻

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