面向移动互联网的智能家居系统研究

冯博

摘 要：随着社会和经济的发展，社会信息化程度越来越高，"三网合一"，"三屏合一"的新型概念不断提出，智能家居成为了未来家居的一个新的发展方向。在互联网的影响下，智能家居系统是构建了智能、舒适、高效的家居生活，它也是智能家居中的一个重大产业，蕴含着强大的市场潜力。本文从家庭控制网络的主要网络技术和标准为出发点进行展开分析，接着分析了协议适配多平台智能家居系统，最后从组网方案、主要模块的实现这两个方面探讨了如何面向移动互联网的智能家居系统组网研究。

关键词：移动互联网；智能家居；系统研究

1.家庭控制网络的主要网络技术和标准

智能家居主要是通过智能家庭控制系统来实现的，家庭网络是智能家庭控制系统的基础网络，在家居控制领域出现的众多标准和技术中，最能受到研究者和设备制造商关注的点是家庭现场总线技术、短距离低速率无限网络技术。总体来说，无论是家庭现场总线技术还是短距离低速率无限通信技术都各自存在自己的优点和缺点，并且缺乏统一的通信接口及其协议标准，他们之间并不是互相兼容的，而且也没有形成一套完整的解决方案，在实际的生活的运用中，多种互联网的技术可以代替单一技术成为家庭控制技术中的一个最为理想的解决方式。因此，这就需要智能家居控制系统进行融合多种底层通訊的平台，进而再提供一个灵活的控制机制。总而言之，智能家居并非是一个单一的产品，技术方法也是把家庭的每一项连接为一个有机系统，用户可以不分时间和地点地对其进行控制。

2.协议适配多平台智能家居系统

2.1多种协调适配

迄今为止，基于“互联网+”的智能家居技术也越来越成熟，市场需求也越来越大，市场定位也越来越清晰。由于家庭控制网络互联标准缺乏一个统一的通信接口，在传统的点对点的接口通讯模式下，想要继承更多的网络网络协议同时，系统复杂度度也就随着集成的增多而增加，因此也消耗了更多的资源和性能。以目前的技术来分析，国内已常见的是“在智能家居控制中以中间形式提供系统技能功能，可分离上层应用和底层硬件，从而实现智能家居在多种底层平台技术上的“融合”，实现在某种程度上的单一技术标准，但是厂家之间需要遵守一定的统一标准进行实现系统上的整合。进而，为了解决多元化的协议适配，会以一种软总线的形式进行提对点接口，不仅可以把上层的接口从具体的硬件中抽取分离出来，也可以进行简化接口访问和协议上的适配。从上层应用的接口，经过上层应用抽象后，把高层应用提供原子数据的访问接口，进行通用式的操作命令。从而降低了核心单元的的复杂程度和数据处理的负担。从底层硬件封装接口上看，底层硬件接口为底层提供一个无缝集成商的机制，通过接口控制底层通讯网络进行无缝集成整个系统中去。从创建Net接口角度分析，使得智能家居系统可以直观面对移动互联网。

2.2多平台智能家居系统构建

把家庭控制软总线应用到智能家居系统核心单元上，因此家庭控制总线的灵活机制应从根本上进行改变智能家居核心控制单元的结构框架，进而多平台智能家居系统控制可以灵活地满足用户之间的交流，这也更加适合底层家庭网络的情况。从而实现面向移动互联网刚的远程上分布智能控制点。

3.面向移动互联网的智能家居系统组网研究

3.1组网方案

组网方案是基于家庭控制软线的通讯平台，面向移动互联网，建立高速远程智能家居方向的绿色访问通道，从而通过这个入口进行实现远程制智能控制的应用及其服务，比如利用视频监控、多媒体应用上、信息共享等来实现。第一，以主控制单元为核心，进行组建家庭网络控制。其中主控制单元包括ARM和其他处理器及其各种模块的运行。控制单元主要是由通信模块和控制模块组成的。

3.2主要模块实现

主控单元的角度分析，它是控制整个智能家居系统核心的控制器系统，采用了ARM主处理器或者其他的CPU主处理器。外接各种技术类型的通信接口模块的嵌入式的操作系统，接着利用家庭控制软总线中的Net接口进行实现和监控终端的透明数据传输。主控单元主要是依靠软总线平台上的集成各种类型硬件协议驱动及其硬件通信接口中模块来实现和以下从单元模块通信的检测和控制的。其中主单元所提供的传统GSM接口，还有面向用户移动端发送警报和状态信息的功能。人类社会正逐步被网络经济所改变，随着家居智能化的发展，智能家居和互联网的融合，为智能家居的全面性发展提供了一个很好的契机。

从控单元是利用ZigBee、红外、无线射频等多种硬件网络技术来实现安防、智能家电控制和智能电表等多方面的应用场景（比如温湿度检测和排风扇、空调智能控制、人体热释电检测和安防监控、光照强度检测和灯光控制、自动报警、GPS基准时间源、自动窗帘、CO检测和报警、烟雾检测和喷水、电网检测和用电分析、电压检测和用电分析、RFID门禁和灯光控制等）。

远端监控应用开发角度分析，是根据客户的需求进行布设各种从控单元，家庭控制软总线的上层应用接口及其开发远端口监控应用的程序，主动进行采集房间传感器的状态机制，接着进行匹配适当的现实生活场景，最后触发一系列的事件和动作发生。同时应用程序也可以采用各种开发应用平台，来实现多种场景的远程和控制，应用程序也可以提供和其他用户服务端口对接的功能。

从数据库接口和AI接口的角度看，针对于ADO和ODBC的虚拟硬件接口装封，主要是在数据传输基础上实现分布式的数据采集及其存储的，并根据实时提供数据访问性能分析，AI接口也应用于和第三方成熟智能预算的方法实现一定计算机等系统的互联，让智能应用的整个系统更加时效性和开放性。

总结：随着社会的进步，人们生活水平的提高，很多人不仅是注重在有吃有住这一层次上的基本需求，而是追求舒适的生活和绿色节能环保生活。在未来的家居方向上，国家的宏观调控政策起到了巨大的作用，在加上互联网和云计算的推进，在一定的程度上，为智能家居的高速发展创造了无比优越的条件。3G和移动互联网的发展道路中，智能家居给其构建了一个高速的通信平台，并面向移动互联网的智能家居系统在远程的智能监控下，在服务应用上大放光彩。

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