基于物聯網的智慧家居遠程控制系統

郁浩　王橋　王子秀　胡家豪

摘 要：當今社會，家居產品逐漸趨于智能化，相關要求不斷提高。為了進一步提高生活質量，讓人民享受智慧家居帶來的益處，本文以STM32為控制核心，設計出基于物聯網的智慧家居遠程控制系統對信息進行處理，然后根據信息指示來控制各模塊做出相應的動作來完成任務。客戶端通過使用智能手機WiFi模塊連接遠程因特網云服務器來對其進行操控。試驗證明，此系統操作性強、操作過程簡單易懂，制作成本低，適合在市場推廣。

關鍵詞：STM32;智慧家居;遠程操控

中圖分類號：TP273.5;TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：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

隨著我國經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，人民的生活水平得到顯著改善，智慧家居作為一個新興產業，正以不可阻擋的趨勢快速崛起，許多傳統家電廠商和新興科技企業積極布局、四處奔走。智慧家居產品已不再限制于過去的展覽館，早已開始走入尋常人家。物聯網在民生應用領域中也占據著重要的地位。

未來，智慧家居必將會快速全面發展，應用到家家戶戶。將窗簾、燈、門以及電視等家用器具智能化、人性化，便于人們對家中的器具進行遠程控制管理，避免因一時的疏忽使得電器發生故障或者電器用完未及時關閉帶來的危害和損失，降低開銷，減少不必要的支出[1-3]。智慧家居遠程操控系統使人可以隨時了解家中電器、門等設備的應用和關閉情況，最大程度地滿足大眾需求，為繁忙的人帶來很大便利，深受人們的喜愛和追捧。

1 智慧家居系統結構

智慧家居系統具有智能門禁系統、自動窗簾系統、照明控制系統、自動煙霧報警系統等，如圖1所示。同時，支持手機APP控制，進入定制系統，輕輕點擊“回家模式”。

總體來看，物聯網智慧家居設計主要有中間件層、感知層、中心控制平臺和應用層四層，不同層面應用不同感應器[4-5]。其中主要利用無線WiFi、5G等現代化網絡技術，實現信息技術與智慧家居系統的完美結合，給人們的生活帶來很大便利。中間件層負責儲存感知層收集的大量數據，同時給人們提供個性服務。其間，人們可以根據自己的個性進行設置，使智慧家居更貼切生活，便于實際應用，滿足各類客戶需求。感知層多應用于溫度傳感器、紅外傳感器和光敏傳感器等領域，不同的傳感器能夠帶來視覺、觸覺等感官體驗，更真實地體會智能家具帶來的便利。作為物聯網的一部分，智慧家居以其智能化、人性化以及安全可靠等優勢廣泛吸引著大眾的關注。

2 硬件設計

智慧家居系統的各模塊電路硬件設計如圖2所示。電機常用于智慧家居中，例如，自動窗簾、門開關、自動煤氣開關等電機控制系統把裝有無線通信節點的電機產品統一組網，集成到一個電機控制系統中，最終實現智能控制、主動上報和智能化管理。

2.1 智能照明控制模塊。

照明系統模塊通常有傳感器模塊、調光控制器模塊、開關控制器模塊等。智能照明系統主要根據室外的光線來控制室內燈光照明強度，室外光照強度強時，照明系統直接處于關閉狀態;室外光照強度弱時，光敏等傳感器采集到此信息傳輸給單片機進行處理來調整室內補充光源。

2.2 門禁控制模塊。

門禁系統兼具傳統與智能兩種家居功能，簡單來說，它既可以通過手動開關來實現門的開關功能（傳統的），也可以通過智能開關實現。門禁系統以STM32控制器為核心，此外還有無線通信模塊、門鎖驅動模塊、系統電源等，用戶可以通過手機APP遠程控制房屋門的狀態。

2.3 智能窗簾控制模塊。

該窗簾控制器采用STM32作為單片機的最小系統，同時配置光照強度傳感器、WiFi路由器、智能終端。單片機控制著220 V可逆的、步進電機來實現窗簾的拉開和關閉;通過光照傳感器的測量將獲取的數據傳入單片機中，連接WiFi路由器，最后通過智能終端讓單片機做出相應的選擇。窗簾可以利用紅外傳感器進行手動的開、關以及停，還可以通過傳感器檢測室外的光照強度來進行智能調節。

3 軟件設計

系統開機后，初始化外圍硬件。當硬件初始化成功后，傳感器開始采集環境的溫度等參數。同時，持續分析客戶需求，當有新指令時就執行相關動作，執行完畢就進入繼續采集環境參數和等待新指令的循環。智慧家居軟件設計流程如圖3所示。

4 結語

基于物聯網的智慧家居遠程控制系統可以在照明控制模塊實現對全宅燈光的智能管理，根據周圍環境進行調整。智能窗簾模塊可以調節室內光照強度，平衡室內溫度。自動煤氣開關檢測煤氣泄漏并自動切斷煤氣源，門禁模塊直接越過開門這一動作來達到目的（手機開關門），在功能上盡可能滿足客戶需求。因此，本文主要論述了基于物聯網的智慧家居遠程控制系統設計等內容。在現代社會的發展中，智慧家居帶來了諸多便利，不僅提高了人們的生活品質，還滿足了人們的生活需求。

參考文獻：

[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]劉煜，武辰，王嘉宇.實驗室無線智能門禁系統的設計與實現[J].電子技術與軟件工程，2019（2）：101-102.

[3]楊益，劉青林.物聯網傳感器技術在智能家居中的應用研究[J].通訊世界，2019（9）：227-228.

[4]Semtech發布面向物聯網應用的全新LoRa智能家居器件[J].單片機與嵌入式系統應用，2019（9）：3.

[5]劉婷婷，吳晴.基于WiFi的物聯網智能家居系統的設計研究[J].信息與電腦（理論版），2019（11）：203-204.