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物联网远程控制下智能家居系统的设计研究

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陈庆

摘要：在科学技术以及信息产业日益发达的今天，物联网在社会不同领域得到普遍应用，尤其是在住宅家居这一领域的运用，可以有效改善人们的日常生活质量。本文主要对物联网远程控制下智能家居系统的具体设计进行分析研究，提出相应的思考和建议。

关键词：物联网远程控制智能家居系统设计

物联网技术在社会不同领域得到了广泛深入的应用，给人们的生活带来了很大变化。在家居领域里面运用物联网技术，可以为智能家居具体控制系统的设计带来新思路，从而显著提升人们的生活质量。

一、系统具体控制原理

物联网技术能够通过网络里面的传感节点，对室内需要操作的器件进行控制，提高其远程控制水平。该类技术具体工作原理是：通过传递通信功能、噪音分离功能或者是融合数据压缩功能处理外部控制信息；顺利收集外部所有控制信号，从而得到有效信号，并且确保这些信号对应各自的控制器件，使该家居控制系统达到各项标准。

在物联网条件下设计出的家居控制系统必须满足一些比较特殊的条件，主要有：需要通过信号以及系统理论获得对命令传感器进行控制的相应信号；随时注意控制信号的具体情况；需要准确操作得到的控制信号；利用不同信号操作相应的器件；安装了压力异常报警以及信号处理等各类子系统等。

二、以物联网为基础的远程智能家居具体控制系统设计与应用

智能家居的发展一共经历了三个关键阶段，即电子化阶段、自动化阶段、网络化阶段。在物联网迅猛发展的条件下，智能家居系统发展成了一种兼具通信以及控制功能的综合系统，发展前景非常广阔。可是该类控制系统也存在一定不足，比如系统操作十分复杂、成本较高等。所以，设计人员在对其进行设计的过程中，需要对系统功能以及可行性进行充分考虑，保证设计出的系统可以有效提升人们的日常生活质量。

要更好地应用这种智能控制系统，就应该保证其可以互联并且控制各种家具设备，同时把家里面的所有电器设备均有效连接在相同内部网络环境之中，从而实时控制以及管理这些家居设备，显著提升家具设备实际使用中的实用性与便捷性。通常在对这种以物联网为基础的家居控制系统进行设计的时候，能够将其大致分成四个不同的部分，分别是远程控制器、GPS接收器、模拟启动器以及中间控制环节。

1.远程控制器

远程控制的主要优点是实际操作以及携带均非常方便，用户只要把远程控制器相关芯片置于手机里面，就能够利用无线方式有效操控并且管理家中各种电器设备。想要进一步增强远程控制信号所具有的精准度，相关设计人员应该通过放大电路有效监控控制信号，从而防止控制信号的接收以及传输产生失误。其中，可以利用低通滤波器合理处理内部信号。

图1为控制信号放大电路具体硬件连接图，如果输入控制信号非常小，那么其使用的就是小信号模型。对于场效应管微变具体等效电路，其和塑造双极型以及三极管相应小信号模型比较相似，可以将场效应管看做两端口网络，对结型场效应管进行有效应用，输入接口设置在栅极以及源极范围里面，输出接口设置在漏极以及源极范围里面。对所有场效应管来说，栅极电流均为零，输入接口等同于开路，由于栅源极间只存在电压，所以能够有效放大从该物联网底端获得的控制信号所变成的电压信号。此外，想要确保信号在整个传递过程中产生的损耗能够被准确接收，可以采取串形接口和相应USB接口对具体远程控制信号进行采集，并且将其传输至电器控制终端。其中，接受信号的主要是无线串口接收器，如图2所示。

2.GP8接收器

對于以物联网为基础的家居控制系统来说，GPS接收器发挥着非常重要的作用，能够让用户及时接收并且传输所获得的信息数据。

3.模拟启动器

实际应用物联网具体家居控制系统的时候，模拟启动器属于指令执行者，主要作用是识别并且分辨所接收到的相关指令以及信息数据，同时按照这些指令有效操控和管理与控制系统相连的各种电器设备。从实质上来讲，模拟启动器其实和计算机主板所具有的功能比较接近，就是按照不同的指令完成相应的动作，从而对相应设备进行控制。

4.中间控制环节

中间控制环节会严重影响到这种家居控制系统的具体应用效果。中间控制环节通常有三个组成部分，包括DSP芯片单片机、其他相应部件。这一控制环节内部存在四个不同的控制系统，包括安全家居环节、环境控制环节、安逸生活环节以及灯光环节。

三、系统各种模块的设计

1.远程医疗系统的设计

在生活以及工作压力不断上升的条件下，人们经常出差，无法照顾家里面的老人。想要改善该状况，可以采用远程医疗系统，而智能家居控制系统里面就有远程医疗系统。远程医疗系统主要包含医院局域网、中央控制器、数据服务器、互联网公共网络、GPRS通信模块以及GPRS网络等组成部分。当其处于工作状态的时候，病人应该随身携带远程医疗终端，这样便于医护工作者及时对病人血压以及心电等情况进行监测，同时让病人家属了解监测结果。如果病人血压或者是心电出现异常情况，那么这一远程医疗系统里面的通信模块将压缩病人当时的详细人体参数，同时通过中国移动基站把这些参数传送至监护中心相关数据库系统里面存档，相关医护人员就可以参考数据库获得的信息，及时了解病人的病情，同时实施合理的方法缓解病人的痛苦或者是解决病人的问题，从而保证病人的安全。

2.照明控制模块的设计

照明控制模块设计通常采取的是交互通信控制方法，同时利用智能总线开关有效控制该模块。通过该家居控制系统控制照明设备的过程中，主要涉及两个模块，分别是主机、从机。在触发控制系统里面的主机之后，CPU将对获得的信号进行编码，再利用总线把这些信号传输至从机中，从而让控制系统里面的响应模块可以及时做出相应反应。比如，人们在离开家一段时间后，发现家里面的照明系统依然处于开启状体，若其返回家里面关闭照明系统，就会浪费很多时间。如果在家里面设置有远程控制系统，就能够远程关闭家里的照明系统，为生活提供了很大的便利。

四、小结

以物联网为基础的家居控制系统综合应用了自动控制技术、计算机技术以及互联网等现代化技术，可以在家庭管理系统里面得到有效的应用。这种控制系统既可以缓解人们所承受的生活以及工作压力，同时还可以提高人们的日常生活质量。可是因为该系统实际使用成本相对较高，并且操作十分复杂，所以难以得到广泛应用，只有采用新的设计思路不断完善这种远程控制系统，才可以将其在人们日常生活中的作用完全发挥出来。

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