基于物联网的智能家居系统的构建要点

王庆媛

摘 要：智能家居是现代科技融入人们生活并为人们生活带来便利的一种重要的科技应用。随着科技的发展与应用，智能家居技术逐渐地进入并改善着人们传统的生活方式，为人们的生活带来了极大的便利和安全保障。在我国智能家居还属于一个新兴的概念，不同于国外已经将智能家居技术应用于人们的日常生活中，我国对于智能家居这一新概念技术仍处于发展起步阶段，加之智能家居技术在设计和实现上仍存在着一些技术问题，从而使得智能家居技术在我国的发展和应用较为缓慢。为做好智能家居的发展和应用，可以将智能家居技术与现今热门的物联网技术相结合。本文在分析智能家居技术特点的基础上对如何做好基于物联网的智能家居设计和实现进行分析介绍。

关键词：智能家居；物联网技术；设计；实现

中图分类号：TP311 文献标识码：A

在智能家居的发展应用中，将智能家居与物联网技术相结合是智能家居发展应用的一个重要的发展方向。本文将对基于物联网技术下的智能家居系统的设计进行分析介绍，通过充分利用WIFI和4G技术将智能家居系统各层之间有机的联系在一起，实现智能家居系统各系统层之间的信息交互，从而实现智能家居系统中人与物、物与物的交互性控制。

1.智能家居系统与物联网技术的特点分析

物联网技术是一种应用于物与物之间相互连接通信的互联网技术，通过采用物联网技术可以将虚拟网络技术和物理实体网络进行有效的连接，从而使得用户可以通过网络技术实现对于家中智能设备的控制。在物联网技术的发展过程中其有着广阔的发展前景。而智能家居系统则是通过网络实现对于家居设备的联网控制。物联网和智能家居系统之间有着极强的互补性，两者之间的结合将会迸发出“1+1>2”的效果。基于物联网技术的智能家居控制系统将利用分布于被控设备上的各种信息传感器来对各种信息进行收集、判断、传递的基础上构建起连接家中所有家具设备（诸如家居安全控制系统、家用电器）的控制网络，从而形成一整套的安全与家具设备控制系统。基于物联网的智能家居控制系统具有如下的特点：

（1）极强的实施联网性，通过这一系统能够有效地将家中的各种设备进行联网通信。

（2）及时性，业主可以随时随地的通过移动终端来对家居进行监控并对一些突发事件进行远程操控处理，通过这一方式能够将各种损失的影响降至最低。

（3）极强的灵敏性。基于物联网的智能家居控制系统依靠多种传感器实现对于周边环境的实时信息监控，传感器通过将采集到的数据传输至基于物联网的智能家居控制系统，通过对相关数据进行分析处理以便根据设定完成相关的控制功能。

2.基于物联网的智能家居控制系统的设计和构建

在嵌入式智能家居系统的构建上需要通过家庭网关完成智能家居系統所连接的各设备的信息交互。因此在基于物联网的智能家居控制系统的构建中需要在每个家庭中设置一个集中式的家庭网关，而在拓展基于物联网的智能家居控制系统的系统功能时则需要对家庭设置进行更改，从而使得智能家居系统的拓展难度大为增加。本系统将嵌入式智能家居系统作为构建的基础，并辅助以中间件技术、物联网技术、WIFI技术等，从而使得基于物联网的智能家居控制系统在信息处理、整合等方面的能力大为提高，相较于传统智能系统构建时所存在的信息孤岛问题，新的基于物联网的智能家居控制系统在智能信息构建中发挥着极为重要的作用。在基于物联网的智能家居控制系统的构建中主要分为以下主要的体系结构：

（1）组成系统的各级传感设备和监控设备。在基于物联网的智能家居控制系统的构建中需要使用各种传感设备和监控设备用以实现对于信息的采集，这些传感器包含声、光、化学等类型的传感器，通过这些传感器所采集到的信号整个智能家居系统能够对外界信息有着充分的认识。

（2）基于物联网的智能家居控制系统中各基础类型的传感器将采集到的信息发送至中央控制系统，通过中央控制系统来对智能家居系统中的各种设备进行管理和控制。在基于物联网的智能家居控制系统工作时，首先，中央控制系统接收到各传感器所采集到的各种外界数据，将各类数据与智能家居系统中所存储的相关设定进行比对，基于物联网的智能家居控制系统中的各类设备进行控制。此外，该控制系统能够在系统遭遇紧急情况时进行自动报警，并在自动报警时启动相应的应急预案。同时基于物联网的智能家居控制系统在工作时的各种传输信息将会被记录在用户数据库中，以备后续查看。

（3）应用层。应用层是用户图形界面的接口，也是用户与基于物联网的智能家居控制系统进行直接交互的窗口。在基于物联网的智能家居控制系统的应用过程中，用户可以通过网络、手机APP等完成对于基于物联网的智能家居控制系统的登录，并在完成系统登录后对组成基于物联网的智能家居控制系统中的各家居设备进行管理操作，通过对各种设备进行删除、添加等操作用以实现人机交互。

此外，在构建基于物联网的智能家居控制系统的过程中还可以使用Android平台来完成对于智能家居系统的构建。通过这一构建方式将能够使得基于物联网的智能家居控制系统得到极大的扩展。利用Android平台与物联网相结合的方式使得控制系统能够依靠无线的方式来对组成智能家居的各设备进行控制。因此，可以构建起以物联网的智能家居控制系统为核心并辅助以基于Android平台的手机控制终端的模式来完成整个物联网控制系统的构建。在构建Android客户端的过程中，Android客户端的控制系统包括有用户界面UI、Socket通信、SQLite数据库设计等的组成部分。此外，基于Android平台所开发的手机、平板等移动终端所开发的应用程序包含一部分的组件并可以根据需要予以激活。在网络编程上，Android的通信模式十分友好，通过结合TCP的传输通信方式以及UDP的传输，Android平台中可以通过采用其中所带有的Dategram Socket或是Dategram Package类的组件用以实现Android控制系统的编制。Socket的编程方式是一种底层结构，在进行Android平台通信模块的组建时可以将其作为整个Android控制系统中应用协议的基础。凭借Socket对象的创建就能够实现以打开输入输出流的方式来实现与用户、智能家居设备之间的信息交互。整个控制系统中客户端与服务器之间主要是按照以下的模式进行工作的。首先，用户服务器通过以Serversocket为对象实现对于服务器的初始化，而后等待客户端的接入链接。此后，构建Socket对象完成对于客户端的初始化操作。服务器在接收到客户端所发出的控制请求后做出反应并使得两者之间进行相互的链接。待到链接完成后，通过客户端即可实现相应的控制操作。而后服务器将会对客户的操作做出相应的回应。这一过程直至客户端中止操作为止。在完成对于数据库的构建中，由于智能家居所需处理的信息量较少且相应的时间也较短，因此无需高要求的数据库。在构建智能家居系统时可以使用Android平台中所内置的SQLite数据库来完成数据库的构建。SQLite数据库能够对NULL、INTEGER等类型的数据进行良好的管理。

结语

在通信技术不断发展的今天，基于物联网构建起智能家居系统并通过采用手机APP作为智能家居系统的控制终端将极大地拓展智能家居系统的应用范围和使用的交互性。本文在分析智能家居系统特点的基础上对如何做好基于物联网的智能家居系统的构建进行了分析介绍。

参考文献

[1]武一，张圣鹏，丁涵.基于Android和云平台的智能家居系统设计与实现[J].电视技术，2015，39（22）：27-30.

[2]潘颖辉.基于Android和嵌入式Web技术的智能家居系统设计[J].东北师大学报（自然科学），2015，47（1）：71-76.