物聯網技術下的智能家居遠程無線監控系統設計探討

李忠

（順德區勒流職業技術學校，廣東佛山，528000）

物聯網技術下的智能家居遠程無線監控系統設計探討

李忠

（順德區勒流職業技術學校，廣東佛山，528000）

由于當前新技術不斷發展，人們的生活得到越來越好的服務。其中在網絡技術的幫助下，當前的智能家居可以實現遠程監控，這就更好地滿足了用戶的實際要求，同時也是智能家居今后重要的發展方向。因此，本文重點分析物聯網技術支持下智能家居實施遠程、無線監控的系統，有效連結了用戶和生活的實際需求，進而可以更好地克服傳統安裝服務器和依賴IP地址所存在的弊端，并且還有效地提升了安全度。

物聯網技術；智能家居；遠程無線監控系統；設計；探討

0 引言

隨著通信技術與物聯網技術發展，人們的生活質量得到良好的提升，尤其在居住方面更是快捷和舒適，而居家方面也逐漸走向了信息化、自動化以及智能化的發展方向。正是在這一背景下，人們對智能化的居家系統提出了更高的要求，同時這也是人類居住方面所發展的重要變化。本文重點闡述在網聯網的技術支持下，如何設計良好的監控系統，進而更好地服務人們的生活。

1 分析遠程監控的設計情況

1.1 簡述系統功能

這一監控系統主要結合Android手機、ZigBee無線與新浪開放平臺而設計的智能家居控制系統，這就可以幫助用戶更加便捷在自己的手機上就可以實施監控，同時在此系統中還能夠進行數據查詢以及監控工作，從而使得用戶可以更好地享受智能化以及快捷化的生活服務。在此系統中主要的控制端有三個不同的模塊，分別是ZigBee設備中的無線網絡、遠程控制以及家庭網關端[1]。而在本設計中，則通過計算機而建立良好的平臺，從而幫助網關更好地接收以及傳遞數據信息，同時在ZigBee中，還能夠迅速掌握數據處理以及監控情況。

1.2 分析ZigBee內部的設計

在本系統中，主要采用的方式就是將六個不同的ZigBee節點實施控制，但是由于在不同的結點中就組建的網關限制不同，因此，本系統主要采用的是樹狀拓撲的結構實施組網，其中節點的主要作用就是更好地協調其他的服務器，從而使得信息可以和網關之間更好地連接在一起。此外，兩個節點相結合的方式就是更好地控制不同的結點，并能夠在模擬化的路由控制中對不同的房間進行控制，最后將剩下的結點分別接入其中的設備中，最終可以對房屋實施全方位的監測。

1.2.1 分析協調器的組件情況

在本文中所提出的設計系統主要是結合了結點的作用和軟件的功能而對家庭中的網關和串口線連接在一起，然而ZigBee的內部網中主要負責是節點控制和調節的問題，進而可以更好地建立良好的網絡系統，并能夠根據一定的網絡入口而實施信息的轉發或者是分析。因此，在本系統中就需要一些協調器，它們的主要作用就是對于新節點的加入時，可以及時有效地得到地址和設備中的Profile設備的信息，同時將這些信息可以更好地發送至網關[2]。此外，當網關接收命令和分析命令時，就可以掌握對應設備的情況，并能夠將信息發送至對應的設備中，從而達到有效傳輸信息的目的。

1.2.2 分析路由器的情況

在系統設計過程中，還增加了路由器的節點，其主要的功能就是可以將軟件所獲取的信息通過路由節點而提供給內部的網絡，同時通過節點加入的方式而更好地掌握設備中所分配的地址。在路由器中節點的主要作用就是能夠將各個不同房間中的子網進行劃分和分開，然后由一個個節點能夠對應負責每一個房間中的設備，同時和其他的設備更好地結合在一起。此外，在還需要路由節點對房間中周圍的信息進行采集，并能夠定期收集其周圍的情況，然后通過對應的數據軟件進行分析和調節，最后通過負協調器節點而將信息傳遞至對應的路由器中，從而為使得人們可以掌握每一房間的具體信息。

1.2.3 設備結點情況分析

由于不同的設備可以在節點中發揮自己的功能，然后通過對應的軟件更好地設計出設備的節點，它們主要是主要負責對網絡進行搜索和及時加入，然后將對應的信息和數據發送至對應的軟件中。因此，在本系統中就需要設計出各個節點的功能，主要有以下的幾個作用：第一個是對設備中的節點入網情況，可以主動對不同的協調器而發送地址信息；第二個是在接收和信息方面可以較好地執行對應的控制流程，同時還可以及時將對應的結構反饋至對應的協調器節點。如下圖1所示。

圖1 設備結點情況分析

2 分析家庭網關的設計情況

在本設計系統中，家庭網關的作用就是可以運用Internet和內外部的網絡信息連接在一起，并將ZigBee的內網實施監測。然而在硬件平臺方面，則主要是運用臺式的PC，隨著技術的發展還可以運用嵌入式的設備，將九針串口線和ZigBee的網絡連接在一起。但是為了能夠更好地保障軟件可以在不同的信息平臺中實施移植，因此，網關軟件主要的開發過程中就運用到了Java語言，而在開發環境方面就采用的是Eclipse。在通信模塊中包括了內部網和外部網模塊。第一，外部網模塊中可以運用兩個不同的線程實現，將其中的一個Runnable作為接口而可以在微博中獲取消息，并經過篩選命令之后，就可以實現更新命令的目標，然而另一個就是幫助Runnable的接口而接收最新的命令，并對命令進行判斷進而執行對應的操作，最終將結構返回至遠程控制端口[3]。第二，內部網主要運用的是javax.comm，其主要的作用的就是可以實現異步的串口通信目標，基本操作步驟是：首先，列舉出對應的串口，然后再擇用對應的需求的端口；其次，將串口中的參數實施配置，主要包括的內容是數據位數、波特率以及停止位與校驗等；最后，打開對應的串口，這可以將其中的信息輸入和輸出，最終能夠在不同的串口中找到對應的事件，并進行讀寫。具體情況見下圖2。

3 分析系統運行和調試情況

在系統調試中最主要的目的就是可以在測試系統方面發揮積極的作用。例如人們可以在家庭網絡節點中就掌握好通信作用，同時在不同的結點中可以發揮出良好的作用，因此，這就滿足了人們運用自己的手機而有效接收信息。具體的調試操作步驟是：第一，對其中的九針串口進行有效控制，同時掌握好不同的協調器和網關中的計算機情況，這就可以更好地滿足不同協調點上開啟網絡和開啟路由的節點要求，最終可以順利加入網絡；第二，打開對應的網關軟件，其中還包括了開啟數據庫的服務，使得路由節點可以加入網絡中；第三，對新節點進行入網驗證，這就主要是掌握信息管理的方式，同時也可以在節點處更好地掌握信息的存儲情況；第四，對定時環境下的信息檢測，這主要是掌握好軟件中的各個不同房間中的溫度和濕度的情況；第五，對于已經就接入的網點信息可以在本地控制過程中實施良好的操作，并能夠在各個不同的節點處掌握一個完整的功能，進而保證工作能夠正常運行。遠程控制還需調試驗證網關和客戶端之間的連接情況，具體地調試步驟是：第一，從網關軟件中登錄微博，并在其中需要根據不同的用戶需要而設置權限；第二，打開一些移動客戶端或者是應用系統，并進行登錄認證，這主要是測試各個功能中是否在獲取信息方面可以具有良好的敏感性，其中就包括房間信息、操作列表以及操作設備等，第三，修改用戶的權限，主要的作用是驗證系統的功能。

圖2 家庭網關的設計情況

4 結束語

在文章中主要分析通過社交網絡中的媒介方式而有效控制家居物品，并且在公共的社會網絡中，可以在此平臺上實施交互，這就有效地幫助人們解決傳統居家中遠程控制方面所存在的缺點。如難以在家庭中安裝服務器，對IP地址產生較大的依賴性等，通過家庭中物聯網模式而實施內網拓撲的結構轉變，可以有效地保持網絡中的各個節點，同時可以較好地調節網絡系統，進而提升網絡系統靈活性，滿足人們日常生活中的需求。

[1]吳岳忠,汪濤,周訓志等.基于物聯網的家居室內環境在線監控系統研究*[J].微型機與應用,2014,20(14):60-63.

[2]吳文平.無線傳感器網絡與物聯網的應用研究[J].吉林工程技術師范學院學報,2016,32(04):86-88.

[3]鄭曉彬,王琛嵐,王忠等.基于ZigBee和Android的家用移動監護系統設計與實現[J].計算機測量與控制,2015,23(08):2706-2708,2712.

Design of smart home remote wireless monitoring system based on Internet of things

Li Zhong
（Shunde Leliu vocational and technical school，Foshan Guangdong，528000）

This paper focuses on the analysis of IOT technology support system, the implementation of intelligent Home Furnishing remote wireless monitoring, effectively link the actual needs of users and life, and thus can better overcome the drawbacks of traditional server and relies on the IP address exists, and also effectively improve the safety degree.

Internet of things technology; smart home; remote wireless monitoring system; design; discussion