基于物联网的智能家居设计与研究
作者：李其阳
来源：《理论与创新》2020年第16期
        【摘; 要】所谓基于物联网的智能家居建设是指在传统家居设计的基础上，利用人工智能，融合了现代自动化技术、通过优化家居人性化设计，且安全、舒适、更为可靠的一种具有人工智能的现代化家居服务。通过物联网工程搭建基础信息模型，基于此来进行高速运算，具备了传统家居没有的一些新特点。本文旨在为大家介绍一种基于物联网的智能家居设计装置，通过讲述该装置中的相关基本特点、装置功能、基本结构、硬件组成以及设计思路，让大家系统全面的来了解这种基于物联网的智能家居设计。
        【关键词】智能家居;物联网;网络;设计与思考
        引言
        随着21世纪互联网新时代社会的发展变迁，智能家居建设已经逐渐成为现代化建筑建设的主流。尽管当前智能家居系统的相关建设以及安全管理发展并不是很完善，但总体而言我国
的现代智能家居建设事业也获得了飞速的发展，而且当前国家、社会、企业、个人的家居生活需求质量都在持续上涨，这就对当前国家物联网的智能家居建设事业的发展提出了新要求，我们应大力推动基于物联网下的智能网络家居建设事业的发展进步。本文试从探究与分析基于物联网的智能家居设计与研究的相关问题，来为后续相关现代化智能家居设计的研究人员来提供理论支持。
        1.基于物联网的智能家居系统基本特点与设计思路
        1.1基本特点
        通过在传统家居设备上安装各种灵敏的电学传感器，实现对住宅房屋环境、用户个人信息的采集录入工作，其具有的人工智能（AI）将会对智能家居信息数据进行分析，优化网络自主化家居系统配置，从而实现对智能家居住宅设施管理系统性循行的智能与高效。基于物联网的智能家居自身集信息采集、测量、计量、保护、在线监测、自诊断于一身，是传统家居网所不具备的。智能家用电器部分的主要任务是提供舒适高效的家庭环境，完成一些耗时的工作;对移动物体的图像抓取及红外传感使得家庭安防更加可靠。
        1.2设计思路
        基于物联网基础知识构建的智能家居系统，其可以通过感测电路中电流的稳定状况，来反映出现代化建筑家居建设电力系统是否稳定安全运行，根据发生情况向运行人员发出警示，便于迅速准确的处理安全隐患。并充分利用现有的有关光照、温度、湿度和有毒气体检测数据采集的新型智能感知传感器，借助现代化自动组网功能，更方便数据的传输;同时应用网络访问技术、视频处理技术、语音识别技术使得智能家居系统的人机交互能力有了实质性的提高，目的是提升住户自身的舒适度体验。
        2.智能家居设计系统的基本架构
        2.1系统基本结构组成
        现代化智能家居设计系统的基本结构，组成构建一般包含以下几个组成部分。其一是微型嵌入式智能微处理器（该处理器一般直接联系到智能家用电器使用部分），其二是智能家居自动监控感知部分（主要负责家居设备的信息感知，为住户实时信息交互，舒适度调节）该系统的远程人机交互已经不仅局限于短信报警等一些实时信息通信，而是基于互联网通信集视、听、语音对话、远程操控于一体的全方位实时交互机制家居中应用更加智能的传感器通过数据采集传输处理，来控制与之相连的家用电器。
        2.2系统工作方式
        当前先进的智能家居系统工作模式设计主要包含两种切换运行装置。一种是手动切换，另一种是电力控制的自动运行切换，这两种切换设计方式在智能家居设计系统的基本架构运行以及操纵中都有体现。同时用户还可以通过访问家庭网关所在服务器进入控制平台手动操控用电器的开关，或者通过智能语音控制其工作或停止;视频采集可通过运动物体抓取实现自动报警功能，报警信息将通过网络直接以文字对话形式传送给用户PC;为了更好地满足用户对家居状态的了解，人机对话的网络平台还可以向用户提供存储于数据库。
        3.智能家居系统的硬件组成
        3.1智能感知节点的硬件设计
        智能家居系统相关硬件设计的众多电路系统当中，智能感知节点的电机控制电路的相关运行设计是最为关键的。系统工作当中智能感知节点硬件的正常运行与否和电机的整体控制电路设计息息相关，我们需要全面系统化的对之进行电路细节设计。在智能感知节点的硬件设计的具体设计上，我们可以参考相关大型智能机械核心的电机控制电路，进而设计出符合智能家居系统设计需求的系统硬件设计。
        3.2系统的安全监测以及远程人机交互所需硬件设备
        系统的安全监测以及远程人机交互所需硬件设备的设计初衷是为切实把握控制智能家居设计的用户体验实时数据变化。在具体的系统的安全监测电路相关设计上，我们要根据电器设备的运行参数需求进行科学合理设计。相较传统的硬件配置电路的设计就比较宽泛，就大多数的位置检测电路设计来说，一般运行与设计都是非常人性化的操纵设计，在智能家居控制电路中加入了该设计安全监测以及远程人机交互作为前端设计的一部分，视频采集元件自然是必备的，作为红外传感器的补充，应用图像传感器，结合图像处理的软件设计，该系统可以实现对于非法入侵的实时监测与报警。
        3.3智能家居系统的智能网关设计硬件需求
        在智能家居系统的智能网关设计当中，选项设置及位置检测电路算是其中技术含量比较低的一种电路设计。如今技术已经更选换代，大多数的智能家居系统的智能网关的选项控制由数据遥控模拟控制，在制定的移动设备终端上，即可实现对智能网关控制器的运行操纵与控制。作为该系统的核心环节，智能网关是实现系统监视与人工控制的关键部分。系统的正常工作要求网络畅通。当网络信号中断，系统软件自动切断所有工作电路的电源，避免系统
微服务网关设计
在脱离监控下的完全自主控制。可使得运行物理数据的测量变得十分简单，我们可以通过数据面板直接观察检测电路测得的各种设备运行数据参数，进而最大限度保证现代智能家居系统的稳定性。
        4.现代智能家居系统的软件实现
        4.1系统前端连接机制设计的实现
        不可否认，当前现代智能家居理念倡导低碳环保，保证绿友好社会生活。基本的智能家居要求在低能耗的条件下完成家居生活的智能化革命。本系统的传感单元采集、传输数据设计为周期工作，系统各传感元件状态可分为工作状态和休眠状态。进入工作时间或者 MPU 收到用户终端检测指令，传感终端节点被唤起，等待作为协调工作周期满足家居需求。
        4.2系统后台信息交互实现设计
        系统后台信息交互实现设计之前传统的社会背景下，我们经常遭受交互设备与交互手段的影响和限制，我们很难在家居服务建设工作领域上实现真正意义上的实时人机交互。如今
现代家居生活工作当中的人机交互技术已经发展的比较成熟，可以运用在很多方面;在各項识别技术、人工智能计算机图形等等发展起来之后，人和机的交互会渐渐回归到人和自然物理世界惯有的交流方式来，而不再受限于器材本身。简单地说比如拿东西就是拿东西，不再是不自然的点击鼠标或触屏。
        5.结束语
        在当今基于物联网的智能家居设计与研究的相关应用的普及以及质量控制上，需要不断的学习与增强，目的是达到现代智能家居应用安全系数较高，后期运行维护较少。通过分析现有的现代化智能家居工程建设应用技术不难发现其优势的一面，我们应不断增强新技术的应用并不断对工程应用进行优化，同时对智能家居相关工程的质量控制及管理方面做好工作，从而促使国家智能家居设计与研究建设事业不断向安全健康的持续发展。
        参考文献
        [1]申斌，，李成栋. 基于物联网的智能家居设计与实现[J]. 自动化与仪表，2013，28（02）：6-10.
        [2]汪明，姜宇航. 基于物联网的智能家居控制系统设计[D].吉林大学，2014（15）：283-284.
        [3]张桂青，张文海. 基于物联网的智能家居安防系统设计[D].西安电子科技大学，2015（26）：266-267.
        [4]王东美. 基于物联网的智能家居系统设计[D].沈阳工业大学，2017（12）：99-101.

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