基于物联网的智能家居发展前景探讨

基于物联网的智能家居发展前景探讨

作者/张慧燕，华北理工大学电气工程学院

摘要：随着时代的发展，人工智能和互联网逐渐走进了人们的视线，越来越高的智能化成为人们追求的目标。通过市场调查，得出了顾客希望以最低价位实现的家居智能为智能灯，其采用“远程+近程，按键+语音”控制模式，实现了方便、快捷、先进的家居控制，具有广阔的市场需求和发展前景。

关键词：人工智能；互联网；家居；控制模式

DOI:10.16589/j.cnki.cn11-3571/tn.2017.11.028

随着时代的发展，人工智能和互联网逐渐走进了人们的视线，越来越越高的智能化成为人们追求的目标。我们这次的项目便是互联网产品—智能控制板。想象这样一个情景，当你还在公司上班，快要下班的时候，你拿起手机，打开app，或者是直接语音口令，发送指令给家里的家具，打开空调，浴池里放上热水，电饭煲开始焖饭，扫地机器人打扫房间，甚至到门口是不用掏钥匙，一键就可以解锁打开房门等等。

而对于我们学生和大部分的工作者来说，一个可以语音指挥和远程遥控的智能台灯更加是繁重的工作的福音。目前随着经济水平的不断发展，人们对生活质量的要求也逐渐提高，越来越需要回到家后就能实现一切家务工作的智能化，是劳累一天的身体在智能化家居中得到充分放松。我们通过上街口头采访得出了顾客希望以最低价位实现的家居智能为智能灯。

1�市场概貌及前景

互联网智能家居带给我们的是方便和全新体验，它可以搭建安防报警系统，若有人非法侵入室内，或发生燃气泄漏、火灾等险情，系统将通过短信、彩信、电话等方式第一时间发出报警信号；午后，天气骤变下起大雨，用手机进行远程控制关窗，这样就无需一回家就面对“水漫金山”的窘境…随着互联网与智能家居技术的迅速发展和深入应用，智能家居系统正朝着网络化、信息化、智慧化方向发展，对智能家居行业的厂商来说将迎来难得的发展机遇。但是如今市场上大多的智能家居生产厂商在家居智能化的语音指令控制方面仍未有较大的有市场性的进展，而我们此次的项目最大的特点就在于以小成本实现语音指令控制和按键控制一体的技术普及。

2�创新点及特色

智能家居采用“远程+近程，按键+语音”控制模式，实现了方便，快捷，先进的家居控制。具有以下产品特色：语音控制、远距离控制。

在远距离控制层面，我们采用TCP网络控制方式，用

户通过手机，平板电脑或者计算机来控制家庭中的无线路由器，进而控制连接在无线路由器上的wifi模块，再进而控制继电器的通断来控制家居的开启与关闭。这种控制方式的优势在于能够在任何有网络的环境下控制家中的家居（不需要在家庭的无线网络环境中）。

图1

近距离控制分为以下几个层面：■ 2�1 通过遥控器直接控制

我们的继电器采用的是315MHz的射频继电器，可直接通过与其连接的遥控器直接控制其通断 ，遥控距离在室内可达30米。

图2 遥控器

■ 2�2 通过语音控制

通过预设的口令，如“开启大灯”、“打开电视”，来

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实验研究控制家居的通断，可通过并联麦克风实现室内无死角的语音控制，不需要别的操作，只需说出口令即刻实现控制，真正实现智能化。图3 ■ 2�3 定时插座控制定时插座与主体处于分离状态，互补影响。用户可在近距离时通过按键操作或是手机蓝牙无线操作来设置定时插座的开启和关闭时间，并且定时插座具有温度实时检测，过热自动断开，可设置定时周期（单次，每天，每周，每月），实时时间显示，掉电时间和设置不丢失的功能。

图4 定时插座

3�扩展功能

可通过设置语音模块的数据库来实现类似于钢铁侠的贾维斯的语音管家，无聊的时候可以跟它聊天（当然它的恢复都是人为设置的，不具备学习功能），还可以加上光电开关来实现进门欢迎的功能。后期还可以给它加上通话的模块来实现给语音管家打电话，令其按照你的指令操作的功能，这样一来也可以实现远程控制，并且可在无网络环境下远程82 | 电子制作 2017年6月

控制。还可以加上语音留言，或者在家中安装一个人体热释红外线传感器来实现防盗功能，当防盗功能开启时，一有人进门装置就会响应，通话模块会给你发送短信。智能家居的功能层出不穷，由于时间有限，不能够实现我所述的所有功能，虽然它们只是我的几个想法，但是还是可以突破的，在扩展之外的功能是可以实现的，等以后时间宽裕了，再逐步实现扩展功能。图5 产品结构框图

4�前景优势

智能家居作为一种新型的高科技家居行业来说，与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能。帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。随着随着互联网与智能家居技术的迅速发展和深入应用，智能家居系统正朝着网络化、信息化、智慧化方向发展，对智能家居行业的厂商来说将迎来难得的发展机遇。同时我们的产品优势极大，成本低功能大，迎合了现如今多数人的消费需求，

具有极大地销售市场。

现在，互联网给智能家居带来了第二次生命。由工信部牵头制定的《互联网“十二五”发展规划》出台，工信部支持重点领域应用示范工程，具体包括智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗与智能家居九大领域，尤其是智能家居和智能医疗领域，惠及民生，能提高民众生活品质，潜在应用需求更为迫切，因此有望形成大的产业规模。

在三网融合大趋势、政策积极引导、人机交互、互联网

实验研究

技术的刺激下，各大厂商都摩拳擦掌，蓄势待发，争夺智能家居领域这块大蛋糕。

可能很多人会对我们的产品的竞争优势产生质疑，但是我认为这种质疑完全没有必要，我们可以用最小的成本实现“远程+近程，按键+语音”的智能家居控制模式。

参考文献

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2011(10):176-177�

＊ [2]徐正�浅析候机楼灯光电视系统的智能化控制改造[J]�电子技术与软件工程，2013(23):258-258�

＊ [3]王出航，刘峰�采用遗传算法和WSN的智能灯控方法设计[J]�控制工程，2017，24(2):341-345�

＊ [4]王朝清，张超，杨杰，等�基于物联网的智能路灯管理系统[J]�信息通信，2017(2)�

（上接第87页）

机的内部主要有一定储存量的存储器，还有相应的RAM，避免了添加外扩存储器的烦恼。不仅仅如此，该单片机里面还存在3V供电电压，并且拥有若干个超低功耗单片机。而GPRS模块采取的是SIM300C，该SIM300C是某公司研制出来的GSM/GPRS三频段模块，主要的功能可以进行语言输送、短信息等。而SIM300C已经拥有较好的射频电路及其相应的处理器，对某些无线应用产品较为实用，例如移动电话、车载等有关方面，涉及的范围较为广泛。

IP地址的管理，它主要由以下两部分构成：一种是监控软件；另一种是数据库软件。无论是哪种无线抄表装置都将电表所产生的数据全部输送到指定的地方，当监控软件监听开放给相应的端口，在收到数据以后，就可以对客户以及电表的具体信息进行掌握了，呈现在监控界面中，可以随时掌握客户缴纳电费的具体状况，将电力管理质量加以提升。

5�结语

通过以上内容的论述，可以得知：相关单位将GPRS通讯模式应用到电力远程抄表中，促使其技术迈入了新的台阶。它有着诸多的优势，例如实时在线、网络具有一定的可靠性等，还拥有其他无限通讯模式不能与之媲美的优势。不仅仅如此，因为依赖于公网、并将按量计费举措实行，可以将系统的投资不断减少。通过将GPRS使用到电力远程抄表系统中有着显著的效果，为今后电力企业的发展提供了重要的参考依据，为我国的经济建设做出重要的贡献。

参考文献

＊ [1]曾策�电力远程抄表系统的现状及发展趋势[J]�中国高新技术企业�2014(04)

＊ [2]李芳红,杨亚萍�远程抄表系统中加密技术的应用[J]�经营管理者�2013(10)

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＊ [5]郭娜�关于远程抄表系统通信技术的应用研究[J]�黑龙江科技信息�2011(05)

4�系统软件设计

■ 4�1 单片机应用软件

就单片机应用软件来说，主要的作用是对电表数据进行采集、处理等一系列工作，主要包含以下几点：

（1）系统初始化：该程序实现单片机和SIM300C各个功能模块的初始化，并且使SIM300C注册到移动GSM网络。

（2）485网络程序：该程序实现对网络上的各个电表数据进行访问，采用轮询采集方式，即根据电表网络地址逐个访问。

（3）电表数据处理程序：对采集到的数据添加用户信息、采集日期、校验代码等附加信息。

（4）TCP/IP连接和数据发送程序：通过AT指令与Internet上具有固定IP地址的管理机进行连接，连接成功后发送数据；如果不能连接，则给系统内部预设的管理员手机发送短信，告之检查系统。工作人员检查管理机是否联网、防火墙是否设置正确等可能出现的故障，排查完毕后，拨叫模块号码使模块恢复正常的工作状态。■ 4�2 管理软件设计

对于管理软件来说，简单的说是在运作的过程中对已有

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