对物联网智能家居控制系统的几点探讨

摘 要：随着现代科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们在信息化社会大环境下，生活方式与工作习惯也在不断发生改变。在家居环境方面，不仅满足于住得舒适，对家居的智能控制成为时下人们对生活质量提高的一种新的需求。人们对家居的关注更多的是一个安全、方便、舒适、可控制的智能居家环境。智能化住宅以其安全舒适、信息通畅、服务完善而深受住户的喜爱，智能住宅成为现代化住宅的发展趋势。智能家居已经成为人们对美好生活的向往的表达方式。

关键词：物联网；智能家居；控制系统

1 智能家居的概念

智能家居是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，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、舒适性，甚至合理控制各种能源的使用。

2 物联网智能家居控制系统的工作原理

智能家居控制系统是以有线和无线的形式连接起来的信息传输网络为硬件平台，各种网络技术为软件支撑平台，通过现场总线把家庭生活中使用的通信设备、家居设备、家庭安全防范设备连接成一个完整的、能够实现自动控制的一个控制系统。通过这个控制系统将整个家庭中能够连接到网络是的所有电气设备有机的整合到一起，并对这些设备进行有效的控制，形成功能完善的智能家居系统。智能家居在网络的帮助下，形成与外界的沟通渠道，以实现与外界的智能家居电器的信息交互。从而满足用户对家居实行远程监控，对家用电器远程控制和状态查询，满足人们对安全，舒适，便利的生活需求。

3 物联网智能家居控制系统采用的网络技术

基于物联网的智能家居控制系统主要使用了三控制种网络技术，包括RS-485总线技术，以太网联网技术和GSM远程监控报警网络技术。

3.1 RS-485总线的家居设备物联网络技术

RS-485串行总线标准，可以使智能家居设备通信距离从十几米延长为几公里，这完全符合家居设备对互联要求。有线的RS-485总线通信，结构相对简单，价格比较便宜，数据传输速率和通信距离适当。但是，使用RS-485总线技术互联的家居设备的前提，是要确定要互联的设备是即插即用设备。在整个家居系统中，嵌入式系统作为中继器，负责通过与RS-485总线互连的串行端口管理家用终端接入模块的作用。该系统采用嵌入式ARM处理器为总线主控设备，RS-485网络为基础的网络互联主从网络，通过轮询的方式检查各个接入设备的状态信息，无论何时保证仅存在一对主机和从机之间的通信，即接收数据或发送数据。家用设备作为总线从机设备，包括单片机控制器，接入检测电路和信号调节电路。接入检测电路，是为了满足智能家居终端对家居设备移除及新设备接入的检测，实现家居设备的即插即用功能。

3.2 GPRS的远程报警网络技术

GPRS是通用分组无线服务技术的简称，俗称“2.5G”，是位于第二代和第三代移动通讯技术之间的通信技术。是用户可用一种GSM移动数据业务。与GSM的数据业务相比，有以下优点：

（1）传输速率高，连接方便。GPRS通过使用GSM网络中，没有被使用的TDMA信道，传输速率得到保证，可连56至114Kbps。GSM网络使用电路交换数据模式时，在通信两端建立物理链路，并维持该链路到通信结束。GPRS在传送数据过程中，是把数据包划分成若干个分组之后，再进行传送的。这样容易获得更高数据速率，并且投资较小。进一步说，无线通信装置不必在它们之间附加中间设备，就可以方便地传输数据。

（2）资源利用率高。GPRS使用分组交换通信，通信过程中把数据分成具有一定长度的数据包。数据包头部包含了地址信息表明该分组发往的目的地址。当数据包分组到达时，根据该地址信息，寻找临时可用信道资源来传输数据，而无需预先分配信道。

4 控制系统设计研究

所谓智能家居的控制系统实际上充分应用了模块化的设计原理，如此一来其层次相对较为清晰、容易调试、维护以及对其功能进行充分的扩展与程序的不断移植，另外也能够有效的提升处理器的对工作的执行效率。当前控制系统主要以QT/Embedded作为其GUI的研发主要手段，能够充分实现本地图形的用户界面，同时实现系统的控制和设置。在系统充分运行同时初始化顺利完成之后，控制系统会对现阶段的状态实施分析研究，如果为正常运转的状态，那系统会自动运行对应的子程序段。反之则会使用GPRS模块实施报警操作。在警报出现的情况下，其触发的报警操作，此时系统打开全球定位系统设备同时实施初始化，另外依据用户设置的有关信息实施短信报警或者电话报警。需要特别注意的是，为了能够充分保证安全，一般情况下应该使用嵌入式WebServer来对其进行构建，同时可以适当加入密码进行验证。如此，用户可以使用真正认证的密码以及用户名，利用CGI来充分实现建立在WEB远程条件下的系统控制。

5 结束语

人类己进入21世纪，在高度物质文明的今天，追求环境绿色化、生活信息化己开成时尚，安全、舒适、方便、现代成为21世纪居家生活的象征。日益更新的现代科技的力量，打破了传统的时空界线，借助计算机网络和层出不穷的信息技术，改变了人类的生产、生活方式，科技正以超乎想象的速度更深刻地影响到人类的思维模式和生存状态。建设物联网智能家居具有时代的前瞻性，顺应了当今信息社会的潮流，对进一步提高居民水平和生活质量具有非常重要的意义，智能家居具有非常广阔的发展前景。

参考文献

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[3]杨琛.智能家居物联网监控终端的研究与设计[D].太原理工大学，2011.

[4]高小平.中国智能家居的现状及发展趋势[J].低压电器，2005，4.

作者简介：高柱明，身份证号：442000198207286676。