一种可以远程控制家电的物联网模块设计

王潇翔

（西咸新区车库咖啡孵化器运营管理有限公司，陕西 西安 710000）

智能家居系统是一种在融合了个性需求的基础上，将计算机技术、网络通讯技术、医疗电子技术等先进现代化技术，依据人体的工程学原理，融入日常家居生活，并使用网络化的综合智能控制和管理的创新家居生活体验方式。

一、应用原理

在基于物联网技术的智能家居遥控技术当中，控制系统是实现远程遥控的关键所在，控制系统主要分为三个不同的组成部分，分别为环境感知层、信息网络层以及信息处理层。环境感知层的主要作用在于感知家庭环境中的具体变化因素，主要是由各种传感器以及检测元件所组成，例如温度探测器、火灾探测器、视频监控系统等都属于探测元件的构成范围。信息网络层分为两个部分，无线网络和有线网络。在智能家居控制系统中，各类探测器的数据通过无线网络传送到主机中进行处理，然后再通过有线网络接入互联网，将信息传送给远程控制端。除了探测器，家电设备的控制是通过无线遥控进行的，也属于无线网络的范畴。有线网络则依赖以太网与应用电力载波技术的X10，智能家居控制系统主机、电力载波智能开关以及各个家电设备由X10 总线串接起来，形成有效的控制网络。信息处理器层是实现家具控制的最核心的部分，也是整个系统的主机，它具备基本的中转功能和处理功能，感知层所搜集的信息最终在信息处理层汇集，信息处理层对相关信息进行判断与分析，最终将数据传递给远程控制端，实现对相关信息的处理。

二、一种可以远程控制家电的物联网模块设计

1.物联网智能家居控制系统硬件技术。硬件是实现控制的基础，最近几年物联网智能家居控制系统中的硬件技术得到了进一步发展，硬件质量得到了显著地提升，目前在物联网智能家居控制系统当中较为常见的硬件技术主要包含以下两个不同的组成部分。

1）在智能家居控制系统当中，视频硬件是实现信息搜集的核心硬件，同时视频硬件不仅需要具备基本的信息采集功能，同时还要实现对相关视频的存储与传递。现阶段较为常用的视频硬件系统都连接了4 路视频采集卡以及硬盘录像机，通过这种硬件设计可以满足智能家居对于视频信息采集的基本需求，同时还能够确保实现相关信息的有效存储与传递。在进行视频采集卡以及硬盘录像机选择的过程当中要兼顾注重硬件的性能与价格，做到经济性与实用性同步发展。报警硬件主要作用是发生特定危险情况时可以发出报警信号，目前报警信号的采集主要有有线采集与无线采集两种方式。有线采集硬件所采用的核心技术为16 路报警信号输入，并采用并行串联方式接入，通过这种方式能够有效提升整体的稳定性实现输入控制。无线采集则是在信息搜集器中直接内置单片机，将所搜集的信号直接编码并进行传递。

2）家电控制硬件技术。在智能家居技术当中，家电控制不仅是远程控制的主要内容，也是物联网技术的优势所在，甚至可以说远程家居控制中大多数都是针对家电的远程控制。红外遥控技术是目前最为常见的家电硬件控制技术，通过红外远程控制技术的应用能够实现对家电开关的控制，从而使得用户通过网络实现对家电的远程控制。其中红外遥控器是最基础的硬件设备，在红外遥控器中内置的无线转红外协议转换器可以实现对网络信号以及红外信号的综合转换，这也是实现家电控制的基本方法与途径。

2.物联网智能家居控制系统软件技术。在该技术当中，视频监控软件技术以及家电控制系统软件技术是其核心内容，下面将从这两方面入手对物联网智能家居控制系统中的软件技术进行研究与分析。

1）视频监控软件技术。视频监控软件系统主要由信息采集与编码、录像、信息传输三个不同的部分组成。信息采集主要是通过信息采集卡来完成，信息编码则通过微软公司在Windows 系统中内置的VFW 接口来实现。视频录像模块，经过视频编码得到的视频数据在硬盘中进行保存，即达到视频录像的效果。系统需要首先从MPEG4 的缓存区获得数据，然后对硬盘空间进行检查，最终将数据保存在硬盘中。视频远程传输模块，负责通过互联网将录制的视频信息传送到客户端软件中，需要用到TCP/IP 协议。

2）家电控制软件技术。家电控制系统软件是实现家电控制的关键系统平台，在该系统当中，远程客户端是实现控制信息功能的核心和汇总中枢，远程控制端在接收到互联网所传递的信息之后，直接将信息传递到系统主机上，并根据主机所反馈的信息对相关信号进行处理与转换，最后将信息传递到家电的智能开关上实现对家电的控制。在该系统当中，协议软件以及控制软件是软件系统运行的核心，在协议软件以及控制软件模块当中，相关信号的控制码都需要与之对应才能实现有效运行。同时远程用户可以通过接入互联网的计算机随时查看家中的视频图像，系统可以实时采集到320 × 240 像素的监控图像，并以250 kb /s 的传输速率通过WIFI 无线视频传输到视频信息集成中心，通过变化检测和图像编码裁剪后仅保留运动目标向远程计算机传送，大大提高了图像的传输效率，降低了系统的通信能耗。

三、设计优化和前景展望

目前市场上常见的智能家电物联网产品中存在一些不足，用户使用时不够方便。比如配网的方式，每台手机都需要先进行配网完成APP 与家电设备配对绑定然后才能通过APP 控制。如果一个家庭中有多人，每个人都需要进行一遍配网操作非常不方便。可以将配网和设备绑定分为两个步骤。家电产品出厂时，根据Wi-Fi 模块的信息生成唯一的二维码标签贴于产品外壳或说明书中。第一个人对家电完成配网设置后，其他成员只需扫二维码即可直接进行设备绑定，方便快速控制家电设备。物联网技术能够实现家居整体感知、信息可靠传递和数据智能处理。未来将会有越来越多的人工智能传感器应用到家电产品中，来替代人为的判断和操控，使生活方式变得更加智能化。面对迅速发展的时代，智能生活不仅是大众对于精神层次的更高追求，也是未来发展的必然趋势。