信息家電遠程控制系統及其安全性的研究

張伶俐 胡負稷

摘要：目前家庭都是通過有線接入的方式將家電與互聯網進行連接，從而實現遠程控制，與無線控制相比，有線接入更加安全可靠，并且可以大大降低成本，幫助家電與外部保持信息交流通常，使得人們的生活更加優化方便，因此本文我們將針對于信息家電遠程控制系統以及安全性提出以下探討。

關鍵詞：信息家電;遠程控制系統;安全性研究

前言：現在科技進步也非?？?，很多人也在家具上采用遠程控制的操作，比如有些人在外地都可以知道家里邊的哪些燈亮著，并且可以控制它的開關。那么要是智能遙控空調的研究也更加成熟，人們的生活被更加方便，本文研究的主要是以單片機為核心，把單片機、傳感器、藍牙和安卓系統一定到智能遙控空調的上面，根據環境的溫度，從而實現自己控制的目的，并且單片機的價格是很便宜的，可靠性也比較高，要是應用到空調上面，不僅不會增加費用，還能更有利于適應現在的科技生活，因此這個研究是很有現實意義的。

一、信息家電的含義

其實信息家電遠程控制設計能夠實現的核心內容就是單片機和藍牙模塊，它是用來提高豐富的控制系統，這樣可以滿足人們的需求，從而提高人們生活的滿意度，因為隨著科學技術的發展，傳統的一些手動開關肯定會被新的科技產品，也就是我們所說的遠程控制所代替，并且現在市場上存在的一些開關已經不能滿足人們的生活需求了，因為現在家電的產品越來越多，而傳統的遙控器智能控制某一種電器，所以有時候堆積在一起，讓人們很難去分辨每個遙控器對應的是哪個電器，所以智能遙控對所有家電都具有很大的意義。基于單片機和藍牙控制的遠程控制的研究，意味著人們的生活水平有了很大的提高，人們可以用自己的手機隨時隨地的對家里面的電器進行控制，不僅更加有效，還使得操作的便利性有了很大的提高。

二、信息家電遠程控制系統的總體設計

（一）基于電力載波PLC通訊技術

在本文提到的PLC，也就是人們常說的電力線通信，它是一種可以通過電力線傳輸數據以及語音信號的一種通信方式，在目前的網絡發展中應用非常廣泛。這個技術的主要工作原理是把載有信息的高頻信號加載到電流上方，然后利用電線進行傳輸，利用專門接收信息的調制解調器將高頻信號從電流中分離出來，根據實際需要傳輸到計算機或者電話上面，從而實現信息傳遞。該技術最大的優點就是不需要重新排布線路，而是根據具體情況，在原有的電線上實現數據、語音以及視頻等多個業務的承載。但是由于這種技術是根據歐美國家的線路排布設計的，所以在我國家電遠程控制中，可能不是很合適，因為我國的電力網比較復雜，且所處的環境很惡劣，如果使用不當的話，會對電網產生干擾，所以我國很多地區禁止使用這種技術。

（二）基于藍牙通訊技術

藍牙其實是一種功耗很低的無線技術，它可以以一種無線的方式把手機、電腦和很多的數字信息連接起來，這樣就可以使得很多設備同時共享信息，它的應用范圍是十分廣泛的，因為它是通過無線的方式來連接的，所以設備之間就不需要額外的設置和調試，而信息家電的設計正是以藍牙的智能控制系統為基礎的，也就是說你不需要攜帶專門的遙控器來控制，即使你在外地工作，也可以讓你手機上面的藍牙系統和家里邊的家電設備進行連接，這樣你就可以清楚地了解到現在家里邊的家電是處于什么樣的狀態，并且可以使用藍牙設備遠程控制，并且和其他的通信技術相比的話，藍牙技術是有很強的安全性和抗干擾能力的，所以在設計時不用過多擔心。

（三）基于INTERNET技術的智能家居控制

隨著科技的發展以及人們研究力度的加強，INTERNER技術越來越成熟，因此很多人將該技術應用到遠程控制中。但是因特網并不是實時通信網，它在實際應用中存在“延時”問題，也就是說從信息發出到接收到信息之間還存在一定的時間間隔。因為因特網傳輸的是數字編碼信號，所以中間有很多步驟，如果遇到網絡擁擠的情況，就會出現隨機時延的現象，嚴重的話還會導致信息丟失。還有一個十分明顯的問題就是以因特網技術作為基礎的遠程控制系統的控制端以及被控制端之間很難同步，如果不解決這個問題的話，信息家電的控制系統將存在很大問題。

（四）基于IP電話

最開始人們使用的IP電話，只是計算機對計算機的語音傳輸技術，我們日常生活中使用到的很多軟件都是通過IP電話實現設備功能的，比如說騰訊QQ等，雖然利用該設備可以實現遠程通話以及視頻等，但是由于PC機的體積比較大，并且價格高昂，導致它的應用范圍十分受限，因此，美國的科技公司對該技術進行了改進，以一種以入嵌式IP電話為控制中心的智能家電網絡接入因特網的方案，以接口的方式將不同家電串在一起，從而實現遠程控制，為了對家電進行統一控制，可以將家電接口進行修改，并匹配合適的軟件系統則可以完成遠程控制。

三、信息家電遠程控制系統安全機制

（一）遠程控制系統的安全機制

在上文我們主要介紹了實現家電遠程控制的系統設計技術，那么人們可能會疑惑？通過互聯網的方式實現遠程控制會不會造成信息泄露等安全問題呢？我們完全不需要擔心這個問題，因為安全機制將在遠程控制中發揮著重要作用。第一層安全保障就來源于系統的加密，人們在使用控制系統的時候需要輸入密碼或者是語音輸入等方式與系統原始密碼進行匹配，只有輸入正確的密碼才可以對家電進行控制，如果輸入密碼錯誤的次數過多，可能會被鎖定，不允許操作者繼續操作。需要第二層系統進行驗證之后，操作者可以修改密碼，避免密碼在長期使用中被泄露，也起到了保護作用。

（二）藍牙技術的安全機制

（1）???? 藍牙協議結構

除了系統自身的加密措施之外，藍牙技術也具有一定的安全機制，從而起到了雙層保護的作用，使得遠程操作的安全性大大增加。藍牙技術是以無線局域網的標準技術作為工作基礎的，協議結構主要包括核心部分、應用模型、和測試協議三個部分，它們都有著各自的作用，藍牙系統的軟件按照功能可以分為四個部分，信息家電遠程操作中藍牙技術都是嚴格按照技術標準完成的，并且每個步驟都需要有密碼輸入，確定是本人操作之后才能夠進行下一個工作，尤其是用戶數據包協議的應用，避免了用戶信息被泄露、丟失的現象。

（2）???? 差錯控制和安全機制

為了提高數據通信的可靠性，藍牙系統的每個包都有包頭檢查來確保其完整性，一旦信息運輸過程中發生了錯誤或者是技術故障，藍牙技術都會通過自動申請重發方案進行再次傳輸。而差錯控制的作用就是為了減少重發次數，提高數據的安全性以及準確性，但是存在的缺點就是，FEC糾錯雖然能夠避免數據錯誤，但是使得工作效率有所降低，好在FEC比較靈活，可以根據家電接口進行及時調整，并且藍牙系統的每一個程序都有加密處理，通過多次的加密處理提高了系統的安全性。

四、總結

智能電器已經逐漸成為家居生活的一部分，并且藍牙技術有很高的保密性，成本也不是很高，將遠程控制技術應用在智能家電上邊可以說是一種經濟效益極高還能方便人們生活的設計，但是目前我們的重點應該是突破一些技術方面的問題，比如說當超過一定距離之后家電就沒辦法受遠程控制，這些問題解決之后我們還可以加入一些語音控制，比如根據聲音開啟和關閉。通過本文介紹我們了解了遠程控制系統中涉及的專業技術以及安全性，我相信，通過不斷地研究，我國信息家電一定會取得更大的進展。

參考文獻：

[1]?? 胡俊達，李祥來，趙佳，et al.家用電器遠程智能控制系統的研究[D].曲阜師范大學.

[2]?? 王曉玲.遠程智能家電控制系統的研究[D].河北工業大學.