試論物聯網概念下的智慧家庭設計與實現

湖北郵電規劃設計有限公司 周 華

引言

隨著信息時代的縱深發展，科學技術的發展逐漸步入高峰，正式將“智慧家庭”這一名詞展現到了公眾的視野前，進一步讓人們感受到了移動物聯網技術的創新發展所帶來的便捷。智慧家庭實現了物聯網技術、計算機技術以及人工智能技術等現代化信息技術的綜合利用，致力于為人們打造安全舒適、智能便捷的家居環境，從而為人們的居家生活提供智能化的服務，極大的滿足了人們的居家個性化需求。

1.試論物聯網概念下的智慧家庭設計思路

1.1 服務應用軟件設計思路

為了體現智慧家庭服務系統的強大功能，在設計服務器應用軟件的時候，可以使用Browser/Server，B/S等瀏覽器結構設計方式，從而利用瀏覽器及時獲取智慧家庭用戶的反饋信息，及時了解到用戶所提出的個性化服務需求。其中B/S設計方式的優勢比較明顯，像是可以根據用戶提出的附加服務需求，通過適當增加服務器網頁的方式，及時完成服務業務的拓展操作，從而將少數幾臺服務器的功能拓展成可以為數千名用戶提供智能服務的大型服務系統。這樣一來，智慧家庭用戶便可以隨時登錄瀏覽器，提交所需要的個性化服務需求，以便設計人員根據云端存儲的數據信息，及時對智慧家庭服務系統進行更新和升級處理[1]。

1.2 網關總體框架設計思路

在設計智慧家庭服務系統網關的時候，應先對網關進行掃描處理，以便及時與智慧家庭操作設備建立連接，實現數據資源以及基礎信息的網絡共享。同時，網關還可以和智慧家庭系統服務器進行交互，利于根據用戶的動態及時更新信息來源，促使整個智慧家庭服務系統的功能盡快臻于完善，不僅能夠利用實時更新的信息向用戶提供智能服務，還能夠滿足用戶登錄網頁自主查詢的個性化需求。運用智能化設備連接到藍牙或者路由器等端口，可以及時將采集到的用戶個性化需求信息提交給網關，之后再借助Socket通信功能建立串口通信關系，及時將IP地址和端口號的數據傳遞給服務器，實現智慧家庭服務商和用戶的交互通信。

1.3 智慧家庭運作模式設計

建立智慧家庭智能服務系統，離不開網絡、終端以及平臺之間的聯網互動，最終能夠共同構成統一的服務平臺體系。智慧家庭系統配置的傳感器，能夠自動感應到環境條件發生的變化，再將解析到的變化信息通過網絡快速傳送至應用平臺。等到數據信息已經在平臺上處理完成之后，會及時根據得到的反饋信息，驅動智慧家庭服務系統提供用戶所需要的個性化需求服務。例如，在光線充足的情況下，智慧家庭能夠自動感應并生成閉環生態，及時將感應到的光源強度與用戶設定的光源合理值進行對比，再將信息傳送給網絡平臺層，促使控制器終端智能開啟用戶家中的窗簾，提供省時省力的便捷服務。

2.試論物聯網概念下的智慧家庭實現路徑

2.1 智慧家庭客戶端實現路徑

在移動物聯網技術的依托下，現如今利用Android系統便可以開發出基于智慧家庭的系統客戶端軟件，所創造出的智慧家庭系統客戶端通常包括Linux內核層、系統運行庫層以及應用程序層、應用程序框架層這四大部分。其中功能最為廣泛的當屬應用程序層，涵蓋著基于智慧家庭的龐大服務系統，具有通話、短信、多媒體等多種智能化的操作功能，從而為提供智能化的居家服務奠定了系統技術基礎。智慧家庭系統客戶端所涵蓋的功能模塊設計則更為豐富，包括家庭空間、家庭醫療健康、感知功能以及家庭百事通等多項功能模塊，就其中的家庭好友功能模塊來說，用戶可以借助安裝在家里的聯網路由器，尋找多個獨立性的節點，構建智慧家庭的互聯網絡，從而在這項智慧家庭互聯網絡的基礎上，實現和社區之間、鄰居之間或者家人之間的聯網互動。在此基礎上，居民社區的物業管理處可以與居民們的智慧家庭互聯網絡建立聯網關系，順利完成對于整個居民社區的停車管理、實時監控或者社區費用繳納通知等服務，從而體現出智慧家庭任意功能模塊的智能化、自動化特征，展現物聯網技術便利居民生活的優勢[2]。

2.2 智慧家庭客戶端網絡調控

智慧家庭服務系統的構建主要依托于互聯網技術以及物聯網技術的發展，因此真正將人們生活的方方面面聯系成為了有機的整體，能夠幫助人們提供類似于天氣預報、鬧鐘提醒或者股票走向的生活服務，具有明顯的智能化特征。因此，在調控智慧家庭服務系統客戶端的時候，應注意做好設計以及調控環節的工序，不斷完善系統各模塊的功能。至于系統的所有子模塊，可以列表的形式直觀展現給用戶，讓用戶能夠隨心所欲選擇返回主頁面或是查看各項子功能頁面等操作，以便及時選擇個人當前所需的子功能操作模塊。另外，要調控好家庭網絡的感知節點以及控制節點，以便借助RF模塊的功能實時通信到網絡，促使傳感節點及時將接收到的指令信息傳送給網絡協調者，從而盡快完成APP之間的網絡通信，響應用戶發出的燈光調控、聲音調控或溫度調控等操作指令，創造智能化的溫馨舒適居家生活環境。

2.3 智慧家庭服務器架構實現

本文所述的智慧家庭系統服務架構，大致包括四大模塊的主要功能，分別是用戶bundle、P2P bundle、分布式bundle以及日志bundle，在系統架構中分別承擔著不同的智慧服務功能。其中，用戶bundle主要是幫助已注冊登錄的用戶保管個人信息，而系統全程的安全運行主要由日志bundle進行把控，并將管理信息及時存儲到系統運行日志當中。本次智慧家庭系統服務架構的數據庫，重點是記錄用戶的注冊名稱、密碼以及家庭住址等個人信息，由一項獨立的id作為家庭代號，記錄所有登錄用戶的基本信息。如此一來，社區物業處或者管理處想要了解社區居民對于煤、電、氣等資源的使用情況，就可以通過獨立的用戶家庭id代號同用戶家庭的網絡建立聯系，快速讀取以家庭為單位的社區居民生活資源消耗情況。并且，P2Pbundle能夠幫助社區居民建立具有通信功能的通道，從而將各戶居民所使用的系統客戶端區分開來，等到用戶通過客戶端連接到路由器時，就可以為用戶分配新的網絡端口號，實現對于不同智慧家庭系統用戶的專門服務，彰顯物聯網技術下智慧家庭服務系統的專業化、智能化優勢。

3.結束語

綜上所述，目前國內對于智慧家庭的研究尚處于初期的探索階段，面臨著諸多技術方面的瓶頸難題，在未來的改進創新中還亟待進一步加以完善和解決。像是智慧家庭雖然能夠為人們的家居生活提供前所未有的便利，但同時也凸顯出個人隱私保護性不足以及使用成本較高等現實問題，限制了智能家居服務系統推廣向市場的步伐，日后還需不斷借助物聯網技術的優勢，打造更為智能化、舒適化的服務體驗。