基于物聯網的智能家居控制分析

趙秀江

摘要：在互聯網技術的支持下，真正實現了萬物互聯互通。而物聯網技術對諸多領域的發展起到了促進作用，如今智能家居不僅有效實現節能環保，更提升了人們生活質量。本文從智能家居特征入手，討論物聯網下智能家居的系統設計，并分析物聯網下的智能家居系統測試，希望對相關研究帶來幫助。

關鍵詞：物聯網;智能家居;控制

智能家居利用傳感器技術、嵌入式技術、網絡通信技術、自動控制技術關聯與整合家具設施，對家具生活進行智能化控制，使得家居生活空間更為舒適。物聯網技術的飛速發展為智能家居提供了巨大支持，借助射頻、藍牙、紅外、Wi-Fi等通信技術能夠迅速采集信息，然后與手機、電腦等終端連接，實現對家居設備的控制。

一、智能家居特征

當前智能家居控制系統在服務項目、應用方式、控制技術都存在一定差異，不過具有以下共同點：其一，通過智能家居利用可以打造良好的生活空間，智能家居具有明顯的節能性和使用性特征，因此受到消費者的廣泛青睞;其二，可滿足家庭多樣化需求，能夠打造更加完善的智能家居控制體系;其三，對新技術利用，以此持續提升控制系統的技術水平，讓智能家居控制系統適用范圍更廣。

二、物聯網下智能家居的系統設計

（一）總體設計

關注物聯網網絡層、感知層、應用層的三層架構，利用智能家居云平臺、遠程控制端、RPI、Arduino-UN0-R3、舵機，通過無線方式組建更加完善的智能家居控制系統。其中RPI和網絡相互連接，正確分析紅外線信息和遠程指令，遠程控制端設置主要是實時監測相關數據并發布控制指令，利用Arduino-UN0-R3及時搜集傳感器信息，實時控制門禁狀態、電燈使用情況、插座使用情況，利用以上系統可以對家具應用功能進行全面控制以及遠程操控，有效提升家居生活的便捷性與安全性[1]。

（二）選擇主體硬件

其一，Arduino-UN0-R3。這是一種開源控制器，操作十分便捷，其中安裝電源插座并設置USB接口，然后使用ATmega328設置處理器核心內容，并且在功能模塊添加ICSP header，可以利用復位按鈕進行控制。

其一，RPI。這是卡片式電腦的一種形式，具有個性化應用價值，這一主體硬件設備有著較多接口，其中包括USB接口、I2C接口、GPIO接口，并且和眾多功能性應用軟件相連接。在設計智能家居過程中，為了提升控制系統穩定性可選擇樹莓派B+開發板，這一硬件可以滿足智能家居控制系統的功能需要，在控制系統設計期間，可通過串口連接Arduino-UN0-R3、B+RPI。

物聯網技術下設計的智能家居控制系統還包括以下設備，比如LDE顯示屏、Wi-Fi攝像頭、DHT11模塊，在設備設計過程中需要利用常見的硬件資源。

（三）連接相關硬件

智能家居控制系統的設計過程中主體控制模板設計選用ArduinoUNO-R3作為主板，在數據信息搜集過程中選用這一溫濕度傳感器，完成信息搜集后使用硬件顯示屏呈現有關信息，然后通過串口傳輸信息傳輸到B+RPI，通過射頻識別模塊時如果IC卡發生觸碰就會啟動，并將相關信息呈現在顯示屏中。

一方面，利用MFRC522芯片開展通訊活動，采取同步串行方式和主板控制模塊共同完成通信活動。MFRC522芯片運行的同時主板控制模塊在主模式下運行;另一方面，PM2.5傳感設備需要借助紅外散射光學質量有效捕捉塵埃，這一傳感器設備所占空間小、質量輕，適宜在家居生活中。利用DHT11可以對室內的溫度和濕度監測。具有抗干擾能力強、運行穩定的特點，并且整體連接方式較為便捷[2]。

（四）軟件系統的選擇

物聯網時代下的智能家居控制系統需要軟件支持，在Linux系統支持下可通過遠程監控的方式，利用Python創作軟件程序，Python是一種設計語言，具有易讀性強特征，可以和其它語言程序模塊銜接。在設計門禁系統過程中，舵機是重要的控制部件，可以搜集環境參數。

三、物聯網下的智能家居系統測試

一方面，需要合理選擇硬件資源，然后依次連接，進而形成完整的硬件系統;另一方面，編寫好程序代碼，然后植入樹莓派，之后操控PM2.5和DHT11在家居生活環境下檢測溫度、濕度、粉塵，然后將信息和數據傳輸到樹莓派。此外，利用智能家居平臺體系對不同的功能模塊進行數據傳輸，分析數據傳輸準確性和系統穩定性[3]。

結束語：

綜上所述，通過相關測試證實在物聯網下的智能家居系統可以準確監測室內溫度、濕度，并且可以對家居門禁系統開啟關閉進行控制，進而讓人們生活質量得到進一步提升。

參考文獻：

[1]趙躍鵬，楊承翰，楊金林.基于物聯網技術的智能家居椅控制系統設計[J].自動化儀表，2021，42（1）：77-80.

[2]王軍，孫澤軍.基于用戶行為分析的物聯網智能家居監測控制系統的設計與實現[J].物聯網技術，2020，10（9）：71-74，79.

[3]王艷麗，呂海翠，宋佳.基于STM32單片機微控制的機智云物聯網智能家居系統開發[J].電子測試，2020，12（18）：62-63，126.

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