基于物聯(lián)網云平臺的空調智能控制系統(tǒng)設計

郭 魯，魏 穎，何 金

(沈陽工學院 信息與控制學院，遼寧 撫順 113122)

0 引言

家用智能空調是智能家居中重要的組成部分，智能家居是在物聯(lián)網這一大背景下提出來的。家庭中經常使用的設備如：網絡電視、電風扇、地暖、空調、冰箱、微波爐、智能電燈等通過物聯(lián)網技術組合到一起并連接網絡，構成人們經常提及的智能家居。智能家居集開關控制、手機遠程控制、室內外遠程遙控、防盜報警、室內外環(huán)境監(jiān)測、紅外轉發(fā)以及未來可編程開發(fā)拓展等多種功能于一體。與傳統(tǒng)家居相比，智能家居不僅具有過去設備的全部功能，還擴展了家居設備自動化和信息化的優(yōu)勢，為使用者提供全方位與設備進行信息交互功能，同時也降低了諸多能源的消耗[1-3]。然而由于各種物聯(lián)網設備千差萬別，使用的通訊協(xié)議不盡相同，常用的通訊方式有串口、WIFI、3G、4G、并口等，導致物聯(lián)網應用開發(fā)異常復雜，使用的編程語言和技術紛繁多樣，導致應用難以實現傳統(tǒng)軟件所具有的可維護性和可伸縮性，同時難以自動傳輸設備的監(jiān)測數據以及傳遞執(zhí)行動作，所以簡化物聯(lián)網應用開發(fā)的關鍵技術勢在必行。

家用智能空調控制系統(tǒng)在智能家居物聯(lián)網背景下應運而生，目前大部分舊時的普通家居還使用紅外遙控器通過發(fā)送信號對空調進行控制，但許多家庭面臨遙控器過多、遙控器失靈，以及找不到遙控器等問題，造成了許多的煩惱，隨著科技的發(fā)展，針對這類問題某些廠家發(fā)明了紅外線發(fā)射器，只要將紅外線發(fā)射器插在手機上就能控制家電，但此類產品還存在著明顯的局限性，控制距離過短的問題顯得尤為突出，再加上需要隨時帶在身邊顯得尤為麻煩[4]。

目前家電市場上已有不少推出智能型空調的公司產品[5]，實現原理一般以單片機為控制芯片，內置無線通信模塊(如WIFI)與控制平臺通信。這樣的方式須內置無線通信模塊，僅供新生產的新型號空調，不能控制老型號普通版空調。

針對以上紅外線空調智能控制距離短、新型空調成本高、物聯(lián)網技術等原因，本文提出一種方法來實現以手機APP為客戶端，通過網絡連接云平臺進行虛擬服務虛擬設備和外置智能空調控制終端，可以實現對普通空調的遠程控制。本文的空調智能控制系統(tǒng)基于STM32主控中心、WIFI技術和機智云平臺而設計的，關鍵技術是采用FlyMcu軟件用Keil MDK5編程實現機智云平臺的SDK和API服務，實現三部分的通信連接，將新的服務器平臺應用于物聯(lián)網的應用開發(fā)，簡化了物聯(lián)網應用開發(fā)的復雜性，加快了物聯(lián)網應用的開發(fā)效率，提高了應用的可維護性、可升級性和可擴展性。

1 系統(tǒng)結構及原理

根據對智能控制系統(tǒng)的總體功能分析，將系統(tǒng)分為以下幾個部分進行模塊化設計，首先是溫濕度數據采集模塊，接著是按鍵控制顯示模塊，最后是WIFI網絡通訊模塊。溫濕度數據采集模塊采集當前環(huán)境數據信息，發(fā)送給中央處理器，處理器對信息進行讀取，再發(fā)送給液晶顯示模塊顯示。按鍵分別控制空調的溫度、風速和模式，當按鍵按下處理器收到信號時進行信號識別，接著把信息發(fā)給液晶顯示模塊顯示。當單片機接收到數據信息時，單片機也會將數據信息通過WIFI網絡發(fā)送給機智云平臺，機智云平臺再將數據信息發(fā)送給手機APP。系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體框圖

機智云平臺是個人或企業(yè)開發(fā)者的一站式智能硬件開發(fā)及云服務平臺。平臺提供了定義產品、應用開發(fā)、硬件設備的開發(fā)調試、云端開發(fā)、運營管理、數據服務、產品測試等覆蓋智能硬件接入到運營管理全生命周期服務的能力。機智云平臺為開發(fā)者提供了許多幫助，其中以自助式開發(fā)工具和開放的云平臺對于開發(fā)者而言幫助最大。開發(fā)者開發(fā)硬件聯(lián)網時，常常止步于相關應用程序的開發(fā)，因此硬件聯(lián)網在這之前只有部分技術經驗特別豐富的技術人員才能開發(fā)，機智云針對這類問題為開發(fā)者提供了完善的SDK與API服務，開發(fā)者只需下載下來直接使用即可，這不但大大降低了開發(fā)者的技術門檻，而且大大縮短了研發(fā)周期，減少了開發(fā)者花費在軟件開發(fā)等方面的精力，為今后的硬件智能化升級提供了許多寶貴精力[6-8]。

機智云開發(fā)者平臺為開發(fā)者提供了固件包，分為GAgent和MCU兩部分，其中MCU部分是直接與硬件設備通信的，也就是說，我們通過對MCU內部燒入代碼，通過相應的程序編程，實現對硬件的控制；然而GAgent相當于機智云提供給我們WIFI模塊的固件包，它的作用分為兩方面，一方面為一些硬件模塊提供配置入網功能或者是綁定手機功能，另一方面為手機控制硬件或者云端與硬件信息交互提供幫助。

機智云為用戶提供豐富的云服務功能，開發(fā)者可以在機智云服務平臺上注冊用戶和登錄、注冊設備和注銷、綁定設備和解綁等。機智云上的配置文件服務器可以為開發(fā)的設備提供數據點定義和配置，當硬件設備發(fā)送二進制數據時，SDK與云服務可以通過數據配置文件解碼，通過這種方式對上傳來的數據就行解析，當云端下發(fā)相應的數據點鍵值對時，SDK與云服務通過數據配置文件編碼成二進制數據，然后將二進制數據傳輸到設備上，再由設備內部處理，以此達到對設備控制的效果[9-12]。

2 物聯(lián)網云平臺的空調智能控制硬件設計

2.1 硬件電路設計

2.1.1 單片機最小系統(tǒng)

目前市面上的單片機有很多種，比如最常見的8051單片機、STM32單片機、TMS單片機、MSP430系列單片機等，51單片機和STM32單片機作為大學最常用的兩款單片機，本作品采用STM32單片機作為主控芯片，它具有高性能、豐富合理的外設、低功耗等優(yōu)勢，除了自身優(yōu)勢外，它還擁有強大的軟件支持，即豐富的軟件包，具備全面豐富的技術文檔，還積累了大批的用戶群體[13-14]。

本文選用STM32F103C8T6最小系統(tǒng)板，該系統(tǒng)板作為本套設計的中央處理器，通過PB9端口接收來自DHT11溫濕度檢測模塊的檢測數據。單片機I/O模擬SPI連接方式，由PB5～PB8接到OLED液晶顯示的模塊引腳上。將PA2、PA3與ESP8266WIFI模塊的RX、TX端口相連，實現數據互通。按鍵開關直接連接最小系統(tǒng)板的PB11～PB14端口，單片機接受到低電平信號針對內部數據進行處理。

2.1.2 按鍵電路

家用空調智能控制系統(tǒng)采用觸控按鍵模擬家用空調產品的按鍵，使本系統(tǒng)本身也具備硬件控制空調的模式、溫度和風速的功能，防止手機丟失導致無法控制空調的突發(fā)情況。按鍵的一端接地，另一端接STM32最小系統(tǒng)板的PB11～PB14引腳。當S1按鍵按下時，電平拉低，系統(tǒng)PB13端口接收到低電平，系統(tǒng)識別出低電平信號，通過程序處理，最后進行模式改變。另外的三個按鍵也是同樣原理，按鍵S5是整個家用空調智能控制系統(tǒng)硬件配網的開關，當長按時一鍵配置網絡，短按一下開關實現熱點配置功能。

2.1.3 顯示電路

OLED又稱為有機發(fā)光半導體，因其具備發(fā)光效率高、亮度高等特性，廣泛用于MP3、智能手表、智能車攝像頭圖像實時顯示、電池管理儀、工控手柄、便攜醫(yī)療儀等產品。OLED引腳定義如表所示。OLED的GND管腳一般直接連接電源地，VCC管腳接電源模塊的3.3 V電源端口，SCL管腳接STM32單片機的CLK時鐘端口，SDA管腳接MOSI數據端口，RST管腳一般接單片機的復位端口，D/C管腳一般用來接收單片機傳輸來的數據或命令，從SCL管腳到D/C管腳都是高電平有效，OLED液晶顯示電路圖如圖2所示。OLED模塊的分辨率為128*64，通過編程顯示16*16點陣以供使用，模塊采用SPI接口方式，通過研究GPIO模擬SPI的時序圖，不難發(fā)現，模擬SPI通信協(xié)議其實是向內部的SSD1306芯片寫入一個字節(jié)信號，這一個字節(jié)中包含了命令和數據信息，通過編程，只能向OLED模塊內部寫入數據不支持讀取數據功能，因此只需要寫SPI發(fā)送給OLED。

圖2 OLED液晶顯示電路

2.1.4 溫濕度檢測

DHT11數字傳感器是一款溫濕度復合傳感器，它是基于高性能的溫濕度感應元件制作而成的，其內部包括一個電容式感濕元件和一個高精度集成的測溫元件，并與一個高性能8位的單片機相連接。該傳感器的數字信號已校準，無需使用者擔心，該產品溫濕度的測量精度得到用戶的認可，因此其常應用在檢測設備、記錄器、醫(yī)療產品之中。

DHT11傳感器既能測量溫度，也能測量濕度，因此它的數據準確度不如一些用于測量單一數據信息的傳感器，與它們比較溫濕度測量結果精確度要小很多。DHT11數字溫濕度傳感器工作電壓為3.3～5 V之間，數據端口也帶有上拉電阻，該模塊設有固定的螺絲孔，方便用戶的連接，1號引腳是數據管腳和STM32的I/O口相連，2號引腳接電源模塊的3.3 V電源，3號引腳接地。引腳接線電路圖如圖3所示。

圖3 DHT11引腳接線電路

DHT11溫濕度傳感器作為采集模塊，使用方法為：首先總線下拉電平18 ms，接著總線由上拉電阻拉高電平，并且傳感器設定延時30 μs，其次判斷已連接的STM32單片機GPIO口是否有相應的低電平響應，響應后80 μs STM32的GPIO口再發(fā)出高電平。當有高電平發(fā)出，80 μs后傳感器進入數據采集狀態(tài)和校驗階段。

2.1.5 通信模塊

本系統(tǒng)采用WIFI模塊來實現硬件與手機APP通信，當前市面上有很多不錯的WIFI模塊產品，最后決定選取ESP8266開發(fā)板。之所以選用ESP8266 WIFI開發(fā)板主要是因為該開發(fā)板的主模塊是ESP-12F，串口芯片型號是CP2102，最重要的原因是支持NodeMCU Lua開發(fā)方式，雖然本設計尚未用到該開發(fā)方式，但如果使用該開發(fā)方式可以不再使用STM32核心處理器，直接通過該開發(fā)板D1引腳接OLED液晶屏SDA引腳，D2引腳接OLED液晶屏SCL引腳，3 V接3.3伏電源，GND接電源地。因此選用該開發(fā)板為以后硬件升級奠定一定基礎[15]。

ESP-12F是由安信可科技開發(fā)的，該模塊核心處理器ESP8266在較小尺寸封裝中集成了業(yè)界領先的Tensilica L106超低功耗32位微型MCU，帶有16位精簡模式，ESP-12F是ESP-12的增強版，無論是工藝上還是外圍電路上，相比于上一代都展現了極大進步，在穩(wěn)定性與抗干擾性方面，都表現極佳，PCB天線經過了專業(yè)實驗室的測試，也得到了ROHS的認證，ESP-12F在原先基礎上又新增了6個IO口，SPI口引出，對于開發(fā)者而言，開發(fā)也更加便捷，它一方面可以直接通過IO口與STM32單片機進行交流，另一方面通信工作方式分為STA模式、AP模式和 STA+AP模式，并且內部包含了TCP/IP協(xié)議，由此實現了云平臺通過WIFI網絡和串口之間的數據傳輸[16-18]。

本設計是在機智云平臺基礎上設計的，在選擇好相應的幾個功能后，機智云平臺會自動生成相應的SDK，因此無需關注其內部協(xié)議處理問題，這對開發(fā)起到極大的便捷性，WIFI模塊的開發(fā)設計主要包括配置處理、數據上報、數據下發(fā)，其他的軟件程序都由機智云平臺自動生成，結合軟件開發(fā)手冊調用即可。

本設計直接使用ESP8266 WIFI模塊開發(fā)板，該開發(fā)板的原理圖如圖4所示，鑒于系統(tǒng)以STM32作為核心處理器，因此本模塊只需用到RX端口和TX端口，其余端口留有今后升級使用。將WIFI模塊開發(fā)板的3V3和GND引腳分別接到電源模塊的3.3 V電源端和接地端，RX引腳和TX引腳分別接STM32開發(fā)板的PA2引腳和PA3引腳，通過這兩個引腳實現信息相互傳輸。

圖4 WIFI模塊電路

2.2 軟件設計

控制工作流程如圖5所示,空調設備供電后，控制器通過無線網絡連接遠程服務器機智云平臺，手機APP操作向服務器發(fā)送設備惟一識別碼和狀態(tài)信息，云平臺接收到信息后，進行數據分析處理，并查詢該設備對應的數據信息編碼指令，WIFI模塊在配置處理中有兩種接入模式，分別是SoftAP模式和AiriLink模式，當通過程序設定使WIFI模塊處于AiriLink模式時，WIFI模從會通過WTFI網絡連續(xù)地接收特定編碼的WIFI廣播包，當手機連接已聯(lián)網的WIFI網絡時，手機會自動廣播，廣播的是內容是由手機APP(如Demo APP)發(fā)送內部編碼后的WIFI網絡SSID和密碼，WIFI模塊接收到廣播的內容后，自動嘗試連接對應的WIFI網絡，當顯示連接成功時，相應對的配置也就完成了、當WIFI模塊處于AP模式下時，WIFI模塊自身就相當于一個熱點，可以通過手機的機智云APP直接與WIFI模塊連接，通過內部數據信息處理，手機APP會將可用的WIFI網絡SSID以及密碼發(fā)送給WIFI模塊，當WIFI模塊接收到手機發(fā)來的配置信息屆會自動不斷嘗試連接相應的路由器，當WIFI模塊顯示連接成功時，該設備會自動跳轉到正常工作模式。若有發(fā)回指令給控制器，控制器接收到指令，通過手機APP，完成對空調設備的控制。

圖5 控制工程流程

2.2.1 STM32驅動設計

2.2.1.1 時鐘初始化

系統(tǒng)時鐘初始化采用系統(tǒng)滴答定時器，函數中RCC-0scInitTypeDef為結構體函數，結構體中包含了是時鐘來源，RCC-ClkInitTypeDef函數以結構體的形式定義了總線的時鐘的配置，總線時鐘一般選擇的是內部使能系統(tǒng)時鐘，本程序中是使用外部時鐘源HSE的8 MHz晶振，通過代碼運算實現9倍頻，達到72 MHz系統(tǒng)主時鐘，APB1總我時鐘通過分頻實現36 MHz，然而APB2和AHB都為72 MHz:該模塊中實現了1 ms延時，是通過HAL-RCC-GetHCLKFreq()/1 000賦值，以此來使系統(tǒng)達到1 ms的中斷，接著通過定義HAL_SYSTICK_Config內部形參為1 ms。以此實現系統(tǒng)滴答定時器的初始化配置。

2.2.1.2 串口模塊初始化

STM32程序的串行通信中，程度必須包含串口初始化程序，首先要設定其波特率，只有相同波特率，才能實現相互通信，波特率相同每秒中傳輸的數據位數也就相同，數據傳輸是以一個字符接著一個字符的順序傳輸的，一個字符的傳輸是由起始位開始，停止位結束，當系統(tǒng)判斷了起始位和停止位，表明一個字符傳輸成功。下方的串口初始化程序表示，USART1選擇異步通信方式，接著設定相應的波特率為115 200 Bits/s，并且設定8 Bit數據長度。

2.2.1.3 按鍵模塊初始化

按鍵初始化函數是keyInit ()，該函數定義了2個按鍵相應的I/0口，通過讀取函數的輸入值，進行程序判斷，對于按鍵1和按鍵2需識別是長按還是短按。

2.2.2 OLED液晶顯示模塊程序設計

OLED模塊的分辨率為128*64，通過編程顯示16*16點陣以供本系統(tǒng)使用，模塊采用SPI接口方式，通過研究GPIO模擬SPI的時序圖，不難發(fā)現，模擬SPI通信協(xié)議其實是向內部的SSD1306芯片寫入一個字節(jié)信號，這一個字節(jié)中包含了命令和數據信息，通過編程，只能向OLED模塊內部寫入數據不支持讀取數據功能，因此只需寫SPI發(fā)送給OLED即可。

2.2.3 數據采集模塊程序設計

DHT11溫濕度傳感器作為采集模塊使用，本課題研究了其相應的工作原理，而總結出一般的軟件流程為：首先總線下拉電平18 ms,接著總線由上拉電阻拉高電平，并且傳感器設定延時30 μs其次判斷已連接的STM32單片機GPIO口是否有相應的低電平響應，如果有響應，響應后80 lusTY32的GPIO口再發(fā)出高電平。當有高電平發(fā)出，80 μs后傳感器進入數據采集狀態(tài)。

2.2.4 WIFI程序模塊設計

WIFI模塊在配置處理中有兩種接入模式，分別是SoftAP模式和AirLink模式，當通過程序使WIFI模塊處于 Airlink模式時，WIFI模塊會通過WIFI網絡連續(xù)地接收特定編碼的WIFI廣播包，當手機連接已聯(lián)網的WIFI網絡時，手機會自動廣播，廣播的是內容是由手機APP(如 Demo APP)發(fā)送內部碼后的WIFI網絡SSID和密碼，WIFI模塊接收到廣播的內容后，自動嘗試連接對應的WIFI網絡，當顯示連接成功時，相應對的配置也就完成了，當WIFI模塊處于APP模式下時，WIFI模塊自身就相當于一個熱點，我們可以通過手機的機智云APP直接與WIFI模塊連接，通過內部數據信息處理，手機APP會將可用的WIFI網絡SSD以及密碼發(fā)送給WIFI模塊，當WIFI模塊接收到手機發(fā)來的配置信息后會自動不斷嘗試連接相應的路由器，當WIFI模塊顯示連接成功時，該設備會自動跳轉到正常工作模式。

2.2.5 STM32軟件編程

STM32作為本設計的核心樞紐，無論是直接控制空調的幾種設定還是將數據顯示到手機上都要經過STM32不斷檢測有無信號輸入，當STM32檢測到對應的按鍵串口有低電平輸入時，STM32內部處理發(fā)送給OLED模塊顯示。當系統(tǒng)接通電源時，STM32不斷向溫濕度傳感器發(fā)送檢測信號，由STM32處理發(fā)送給OLED顯示和通過WIFI模塊發(fā)送給機智云平臺，再經過機智云平臺發(fā)送給用戶手機APP。

控制工程流程如圖5所示，遠程管理與數據分析系統(tǒng)功能流程如圖6所示。首先用手機APP提前設置好空調相關參數，然后啟用設備數據分析功能，該功能可以實時存儲的空調各狀態(tài)數據并保存，同時與提前設置好的空調狀態(tài)變量進行比較分析，判斷空調狀態(tài)是否開啟或者是關閉，根據需要生成控制指令來調節(jié)空調的溫度，根據需要生成報警信息并發(fā)送到控制器，同時通知給管理員。同時，根據整個控制過程中記錄的設備狀態(tài)信息來綜合分析空調運行情況等信息，了解系統(tǒng)在節(jié)能控制方面的效益。

圖6 遠程管理與數據分析流程圖

為了實現真正的遠程控制，選擇將實物硬件系統(tǒng)接入物聯(lián)網云平臺。在云平臺注冊一個開發(fā)者賬號，注冊完成后可以開始創(chuàng)建新任務。第一步，先創(chuàng)建智能空調的基本信息。

第二步，創(chuàng)建本系統(tǒng)功能所需的數據點。

第三步，下載生成的APP源碼(可以自行對源碼進行更改)，生成APP。

3 系統(tǒng)安裝及調試結果

3.1 硬件使用說明

1)連接電源;

2)若此前WIFI模塊已入網，在電源接通后，WIFI模塊會自動入網，整個系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。若此前未連接WIFI，此時只需在手機端對WIFI模塊進行配網即可。

3.2 軟件使用說明

1)用云平臺生成的APP源代碼在Android Studio中生成機智云示例APP，在安卓手機上安裝APP。

2)進入APP點擊一鍵配置——>輸入自己的WIFI名稱和密碼——>選擇WIFI模塊的型號——>根據提示按配網按鍵——>等待配網成功——>配網成功后會顯示設備在線，過程附圖如下：①一鍵配置；②輸入WIFI密碼；③選擇WIFI模塊型號；④搜索連接設備；⑤配網成功；⑥設備控制界面。(順序從左到右，從上到下)

連接成功后，可以對空調進行遠程控制，遠程開啟和關閉空調，遠程監(jiān)測家中環(huán)境溫濕度，遠程選擇空調的模式，遠程設定空調溫度；除此之外，空調有智能控制模式，當溫度超過設定的閾值，空調可以自動開啟進行制冷或制熱；空調還保留手動控制模式，可以通過按鍵控制空調的各參數和模式。

3.3 測試

在系統(tǒng)測試時，選擇了模擬空調電路作為測試對象，同時手機打開機智云APP，家用空調智能控制系統(tǒng)設計包括對空調的模式、風速和溫度的控制，環(huán)境溫濕度也同時在OLED屏幕上顯示，智能家居控制系統(tǒng)可分為硬件控制系統(tǒng)與遠程控制系統(tǒng)兩方面。在進行實驗調試之前，需要將軟件平臺keil MDK5安裝好，keil MDK5用于編寫和調試代碼，并將代碼燒錄到STM32最小系統(tǒng)板上，在keil MDK5中編寫好代碼，并且選擇好器件STM32F103C8，最終檢查編譯成功結束。具體步驟如下。

步驟1：基于keil 軟件與面包板搭建的臨時電路，根據基本要求實現測試；

步驟2：先安上元件后，焊接電路，用萬用表測試電路是否正確連通，以確定無虛焊、漏焊和焊接錯誤等問題，然后將集成芯片安上。以此可以防止集成芯片由于電壓過大而燒壞；

步驟3：檢查連接無誤后，裝載程序，調試，運行；

圖7 系統(tǒng)界面圖

首先進行硬件系統(tǒng)操控：當按下紅色按鈕時，模式可以改變；當按下綠色按鈕時，風速可以改變；當按下藍色按鈕時，可以調高溫度；當按下黃色按鈕時，可以調低溫度。

其次進行遠程操控：當選擇模式一欄時，可以選擇自己想設定的模式，顯示屏也能夠顯示，當選擇風速一欄時，可以選擇自己想設定的風速，顯示屏會將于手機設定的風速顯示出來，當拉動溫度條時，顯示屏可以根據設定值，將溫度顯示出來，手機機界面還會實時顯示環(huán)境溫濕度的變化。

首先通過程序獲取空調遙控器編碼進行分析，其組成按編碼模式為：表1模式編碼，分別對5種工作模式自動、制冷、加濕、送風、制熱進行編碼，表2為風速模式，分別對自動、一級、二級、三級進行編碼，表3為溫度編碼，分別對溫度范圍進行編碼。

校驗碼=[(模式-1)+(溫度-16)+5+左右掃風]，將十六進制數轉換成二進制數保留后4位，再逆序取值；校驗碼生成后根據通過程序進行編碼，編碼的不同可以需求控制空調的各種運行狀態(tài)，來調節(jié)室內的溫濕度，達到人體舒適狀態(tài)。

表1 模式編碼模式碼自動000制冷100加濕010送風110制熱001表2 風速編碼風速碼自動00一級10二級01三級11表3 溫度編碼溫度/℃碼16000017100018～29逆序遞增300111

表4為系統(tǒng)測試運行狀態(tài)數據表。其中有進口溫度、出口溫度、人員狀態(tài)、狀態(tài)、時間分別表示進風口溫度，出風口溫度，人體感應器返回數據、空調的運行狀態(tài)，運行時間。人員狀態(tài)有兩種表示方法，0表示無人，1表示有人。空調運行狀態(tài)有兩種，H表示制熱狀態(tài)，C表示制冷狀態(tài)。當室內長時間處于無人狀態(tài)的時長可以由時間表示(單位：分鐘)。一般預設時間15 min，當室內無人超過此時間后，系統(tǒng)則發(fā)出報警信息，并自動關閉空調。實驗結果表明，智能空調控制系統(tǒng)能實時采集周邊環(huán)境的溫濕度數據，服務器可以正常接收到傳送的狀態(tài)信息，用戶通過云平臺系統(tǒng)控制發(fā)出的信息編碼可以實現對空調的控制，運行較穩(wěn)定，控制成功率達到100%。

表4 系統(tǒng)測試運行數據

4 結束語

本文實現了基于物聯(lián)網云平臺的空調智能控制，智能空調控制終端模塊實時采集周邊環(huán)境的溫濕度數據，以STM32單片機作為硬件控制中心結合WIFI技術，云平臺與家用空調連接來進行遠程操控。手機可以實時顯示的房間溫濕度，在炎熱的夏季或寒冷的冬季，可以在回家之前就通過手機APP調節(jié)空調，這樣一到家就能平復焦躁的內心，不用再焦急地等待房間溫度降下來，更不用再困擾于找不到遙控器或是遙控器沒電的煩惱，甚至不用再擔心出門上班后家里的空調忘記關了的情況。利用該系統(tǒng)能實時監(jiān)控環(huán)境溫濕度數據，有效地控制空調合理使用，控制成功率達到100%，能營造舒適的生活工作環(huán)境又不造成浪費，適用于多種空調品牌，具有較高的實用價值。同時，本設計關鍵技術是采用FlyMcu軟件用Keil MDK5編程實現機智云平臺的SDK和API服務，實現三部分的通信連接，將新的服務器平臺應用于物聯(lián)網的應用開發(fā)，簡化了物聯(lián)網應用開發(fā)的復雜性，加快了物聯(lián)網應用的開發(fā)效率，提高了應用的可維護性、可升級性和可擴展性。

對于未來發(fā)展而言，首先智能控制系統(tǒng)是需要進行不斷完善的，隨著各種家用空調的發(fā)售，它可以與更多空調設備相關聯(lián)，進而滿足更多使用者的不同需求。人們使用WIFI技術既幫助人們不再煩惱于復雜的布線，又幫助人們節(jié)約了布線空間[19-20]。