基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設計與研究

李其陽

【摘? 要】所謂基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居建設是指在傳統(tǒng)家居設計的基礎上，利用人工智能，融合了現(xiàn)代自動化技術(shù)、通過優(yōu)化家居人性化設計，且安全、舒適、更為可靠的一種具有人工智能的現(xiàn)代化家居服務。通過物聯(lián)網(wǎng)工程搭建基礎信息模型，基于此來進行高速運算，具備了傳統(tǒng)家居沒有的一些新特點。本文旨在為大家介紹一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設計裝置，通過講述該裝置中的相關(guān)基本特點、裝置功能、基本結(jié)構(gòu)、硬件組成以及設計思路，讓大家系統(tǒng)全面的來了解這種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設計。

【關(guān)鍵詞】智能家居;物聯(lián)網(wǎng);網(wǎng)絡;設計與思考

引言

隨著21世紀互聯(lián)網(wǎng)新時代社會的發(fā)展變遷，智能家居建設已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代化建筑建設的主流。盡管當前智能家居系統(tǒng)的相關(guān)建設以及安全管理發(fā)展并不是很完善，但總體而言我國的現(xiàn)代智能家居建設事業(yè)也獲得了飛速的發(fā)展，而且當前國家、社會、企業(yè)、個人的家居生活需求質(zhì)量都在持續(xù)上漲，這就對當前國家物聯(lián)網(wǎng)的智能家居建設事業(yè)的發(fā)展提出了新要求，我們應大力推動基于物聯(lián)網(wǎng)下的智能網(wǎng)絡家居建設事業(yè)的發(fā)展進步。本文試從探究與分析基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設計與研究的相關(guān)問題，來為后續(xù)相關(guān)現(xiàn)代化智能家居設計的研究人員來提供理論支持。

1.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)基本特點與設計思路

1.1基本特點

通過在傳統(tǒng)家居設備上安裝各種靈敏的電學傳感器，實現(xiàn)對住宅房屋環(huán)境、用戶個人信息的采集錄入工作，其具有的人工智能（AI）將會對智能家居信息數(shù)據(jù)進行分析，優(yōu)化網(wǎng)絡自主化家居系統(tǒng)配置，從而實現(xiàn)對智能家居住宅設施管理系統(tǒng)性循行的智能與高效?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能家居自身集信息采集、測量、計量、保護、在線監(jiān)測、自診斷于一身，是傳統(tǒng)家居網(wǎng)所不具備的。智能家用電器部分的主要任務是提供舒適高效的家庭環(huán)境，完成一些耗時的工作;對移動物體的圖像抓取及紅外傳感使得家庭安防更加可靠。

1.2設計思路

基于物聯(lián)網(wǎng)基礎知識構(gòu)建的智能家居系統(tǒng)，其可以通過感測電路中電流的穩(wěn)定狀況，來反映出現(xiàn)代化建筑家居建設電力系統(tǒng)是否穩(wěn)定安全運行，根據(jù)發(fā)生情況向運行人員發(fā)出警示，便于迅速準確的處理安全隱患。并充分利用現(xiàn)有的有關(guān)光照、溫度、濕度和有毒氣體檢測數(shù)據(jù)采集的新型智能感知傳感器，借助現(xiàn)代化自動組網(wǎng)功能，更方便數(shù)據(jù)的傳輸;同時應用網(wǎng)絡訪問技術(shù)、視頻處理技術(shù)、語音識別技術(shù)使得智能家居系統(tǒng)的人機交互能力有了實質(zhì)性的提高，目的是提升住戶自身的舒適度體驗。

2.智能家居設計系統(tǒng)的基本架構(gòu)

2.1系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)組成

現(xiàn)代化智能家居設計系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，組成構(gòu)建一般包含以下幾個組成部分。其一是微型嵌入式智能微處理器（該處理器一般直接聯(lián)系到智能家用電器使用部分），其二是智能家居自動監(jiān)控感知部分（主要負責家居設備的信息感知，為住戶實時信息交互，舒適度調(diào)節(jié)）該系統(tǒng)的遠程人機交互已經(jīng)不僅局限于短信報警等一些實時信息通信，而是基于互聯(lián)網(wǎng)通信集視、聽、語音對話、遠程操控于一體的全方位實時交互機制家居中應用更加智能的傳感器通過數(shù)據(jù)采集傳輸處理，來控制與之相連的家用電器。

2.2系統(tǒng)工作方式

當前先進的智能家居系統(tǒng)工作模式設計主要包含兩種切換運行裝置。一種是手動切換，另一種是電力控制的自動運行切換，這兩種切換設計方式在智能家居設計系統(tǒng)的基本架構(gòu)運行以及操縱中都有體現(xiàn)。同時用戶還可以通過訪問家庭網(wǎng)關(guān)所在服務器進入控制平臺手動操控用電器的開關(guān)，或者通過智能語音控制其工作或停止;視頻采集可通過運動物體抓取實現(xiàn)自動報警功能，報警信息將通過網(wǎng)絡直接以文字對話形式傳送給用戶PC;為了更好地滿足用戶對家居狀態(tài)的了解，人機對話的網(wǎng)絡平臺還可以向用戶提供存儲于數(shù)據(jù)庫。

3.智能家居系統(tǒng)的硬件組成

3.1智能感知節(jié)點的硬件設計

智能家居系統(tǒng)相關(guān)硬件設計的眾多電路系統(tǒng)當中，智能感知節(jié)點的電機控制電路的相關(guān)運行設計是最為關(guān)鍵的。系統(tǒng)工作當中智能感知節(jié)點硬件的正常運行與否和電機的整體控制電路設計息息相關(guān)，我們需要全面系統(tǒng)化的對之進行電路細節(jié)設計。在智能感知節(jié)點的硬件設計的具體設計上，我們可以參考相關(guān)大型智能機械核心的電機控制電路，進而設計出符合智能家居系統(tǒng)設計需求的系統(tǒng)硬件設計。

3.2系統(tǒng)的安全監(jiān)測以及遠程人機交互所需硬件設備

系統(tǒng)的安全監(jiān)測以及遠程人機交互所需硬件設備的設計初衷是為切實把握控制智能家居設計的用戶體驗實時數(shù)據(jù)變化。在具體的系統(tǒng)的安全監(jiān)測電路相關(guān)設計上，我們要根據(jù)電器設備的運行參數(shù)需求進行科學合理設計。相較傳統(tǒng)的硬件配置電路的設計就比較寬泛，就大多數(shù)的位置檢測電路設計來說，一般運行與設計都是非常人性化的操縱設計，在智能家居控制電路中加入了該設計安全監(jiān)測以及遠程人機交互作為前端設計的一部分，視頻采集元件自然是必備的，作為紅外傳感器的補充，應用圖像傳感器，結(jié)合圖像處理的軟件設計，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對于非法入侵的實時監(jiān)測與報警。

3.3智能家居系統(tǒng)的智能網(wǎng)關(guān)設計硬件需求

在智能家居系統(tǒng)的智能網(wǎng)關(guān)設計當中，選項設置及位置檢測電路算是其中技術(shù)含量比較低的一種電路設計。如今技術(shù)已經(jīng)更選換代，大多數(shù)的智能家居系統(tǒng)的智能網(wǎng)關(guān)的選項控制由數(shù)據(jù)遙控模擬控制，在制定的移動設備終端上，即可實現(xiàn)對智能網(wǎng)關(guān)控制器的運行操縱與控制。作為該系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，智能網(wǎng)關(guān)是實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)視與人工控制的關(guān)鍵部分。系統(tǒng)的正常工作要求網(wǎng)絡暢通。當網(wǎng)絡信號中斷，系統(tǒng)軟件自動切斷所有工作電路的電源，避免系統(tǒng)在脫離監(jiān)控下的完全自主控制?？墒沟眠\行物理數(shù)據(jù)的測量變得十分簡單，我們可以通過數(shù)據(jù)面板直接觀察檢測電路測得的各種設備運行數(shù)據(jù)參數(shù)，進而最大限度保證現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)

4.1系統(tǒng)前端連接機制設計的實現(xiàn)

不可否認，當前現(xiàn)代智能家居理念倡導低碳環(huán)保，保證綠色友好社會生活?；镜闹悄芗揖右笤诘湍芎牡臈l件下完成家居生活的智能化革命。本系統(tǒng)的傳感單元采集、傳輸數(shù)據(jù)設計為周期工作，系統(tǒng)各傳感元件狀態(tài)可分為工作狀態(tài)和休眠狀態(tài)。進入工作時間或者 MPU 收到用戶終端檢測指令，傳感終端節(jié)點被喚起，等待作為協(xié)調(diào)工作周期滿足家居需求。

4.2系統(tǒng)后臺信息交互實現(xiàn)設計

系統(tǒng)后臺信息交互實現(xiàn)設計之前傳統(tǒng)的社會背景下，我們經(jīng)常遭受交互設備與交互手段的影響和限制，我們很難在家居服務建設工作領(lǐng)域上實現(xiàn)真正意義上的實時人機交互。如今現(xiàn)代家居生活工作當中的人機交互技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，可以運用在很多方面;在各項識別技術(shù)、人工智能計算機圖形等等發(fā)展起來之后，人和機的交互會漸漸回歸到人和自然物理世界慣有的交流方式來，而不再受限于器材本身。簡單地說比如拿東西就是拿東西，不再是不自然的點擊鼠標或觸屏。

5.結(jié)束語

在當今基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設計與研究的相關(guān)應用的普及以及質(zhì)量控制上，需要不斷的學習與增強，目的是達到現(xiàn)代智能家居應用安全系數(shù)較高，后期運行維護較少。通過分析現(xiàn)有的現(xiàn)代化智能家居工程建設應用技術(shù)不難發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢的一面，我們應不斷增強新技術(shù)的應用并不斷對工程應用進行優(yōu)化，同時對智能家居相關(guān)工程的質(zhì)量控制及管理方面做好工作，從而促使國家智能家居設計與研究建設事業(yè)不斷向安全健康的持續(xù)發(fā)展。

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