李忠

（順德區(qū)勒流職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東佛山，528000）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能家居遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計探討

李忠

（順德區(qū)勒流職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東佛山，528000）

由于當前新技術(shù)不斷發(fā)展，人們的生活得到越來越好的服務(wù)。其中在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幫助下，當前的智能家居可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，這就更好地滿足了用戶的實際要求，同時也是智能家居今后重要的發(fā)展方向。因此，本文重點分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下智能家居實施遠程、無線監(jiān)控的系統(tǒng)，有效連結(jié)了用戶和生活的實際需求，進而可以更好地克服傳統(tǒng)安裝服務(wù)器和依賴IP地址所存在的弊端，并且還有效地提升了安全度。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能家居；遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計；探討

0 引言

隨著通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到良好的提升，尤其在居住方面更是快捷和舒適，而居家方面也逐漸走向了信息化、自動化以及智能化的發(fā)展方向。正是在這一背景下，人們對智能化的居家系統(tǒng)提出了更高的要求，同時這也是人類居住方面所發(fā)展的重要變化。本文重點闡述在網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持下，如何設(shè)計良好的監(jiān)控系統(tǒng)，進而更好地服務(wù)人們的生活。

1 分析遠程監(jiān)控的設(shè)計情況

1.1 簡述系統(tǒng)功能

這一監(jiān)控系統(tǒng)主要結(jié)合Android手機、ZigBee無線與新浪開放平臺而設(shè)計的智能家居控制系統(tǒng)，這就可以幫助用戶更加便捷在自己的手機上就可以實施監(jiān)控，同時在此系統(tǒng)中還能夠進行數(shù)據(jù)查詢以及監(jiān)控工作，從而使得用戶可以更好地享受智能化以及快捷化的生活服務(wù)。在此系統(tǒng)中主要的控制端有三個不同的模塊，分別是ZigBee設(shè)備中的無線網(wǎng)絡(luò)、遠程控制以及家庭網(wǎng)關(guān)端[1]。而在本設(shè)計中，則通過計算機而建立良好的平臺，從而幫助網(wǎng)關(guān)更好地接收以及傳遞數(shù)據(jù)信息，同時在ZigBee中，還能夠迅速掌握數(shù)據(jù)處理以及監(jiān)控情況。

1.2 分析ZigBee內(nèi)部的設(shè)計

在本系統(tǒng)中，主要采用的方式就是將六個不同的ZigBee節(jié)點實施控制，但是由于在不同的結(jié)點中就組建的網(wǎng)關(guān)限制不同，因此，本系統(tǒng)主要采用的是樹狀拓撲的結(jié)構(gòu)實施組網(wǎng)，其中節(jié)點的主要作用就是更好地協(xié)調(diào)其他的服務(wù)器，從而使得信息可以和網(wǎng)關(guān)之間更好地連接在一起。此外，兩個節(jié)點相結(jié)合的方式就是更好地控制不同的結(jié)點，并能夠在模擬化的路由控制中對不同的房間進行控制，最后將剩下的結(jié)點分別接入其中的設(shè)備中，最終可以對房屋實施全方位的監(jiān)測。

1.2.1 分析協(xié)調(diào)器的組件情況

在本文中所提出的設(shè)計系統(tǒng)主要是結(jié)合了結(jié)點的作用和軟件的功能而對家庭中的網(wǎng)關(guān)和串口線連接在一起，然而ZigBee的內(nèi)部網(wǎng)中主要負責是節(jié)點控制和調(diào)節(jié)的問題，進而可以更好地建立良好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并能夠根據(jù)一定的網(wǎng)絡(luò)入口而實施信息的轉(zhuǎn)發(fā)或者是分析。因此，在本系統(tǒng)中就需要一些協(xié)調(diào)器，它們的主要作用就是對于新節(jié)點的加入時，可以及時有效地得到地址和設(shè)備中的Profile設(shè)備的信息，同時將這些信息可以更好地發(fā)送至網(wǎng)關(guān)[2]。此外，當網(wǎng)關(guān)接收命令和分析命令時，就可以掌握對應(yīng)設(shè)備的情況，并能夠?qū)⑿畔l(fā)送至對應(yīng)的設(shè)備中，從而達到有效傳輸信息的目的。

1.2.2 分析路由器的情況

在系統(tǒng)設(shè)計過程中，還增加了路由器的節(jié)點，其主要的功能就是可以將軟件所獲取的信息通過路由節(jié)點而提供給內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，同時通過節(jié)點加入的方式而更好地掌握設(shè)備中所分配的地址。在路由器中節(jié)點的主要作用就是能夠?qū)⒏鱾€不同房間中的子網(wǎng)進行劃分和分開，然后由一個個節(jié)點能夠?qū)?yīng)負責每一個房間中的設(shè)備，同時和其他的設(shè)備更好地結(jié)合在一起。此外，在還需要路由節(jié)點對房間中周圍的信息進行采集，并能夠定期收集其周圍的情況，然后通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)軟件進行分析和調(diào)節(jié)，最后通過負協(xié)調(diào)器節(jié)點而將信息傳遞至對應(yīng)的路由器中，從而為使得人們可以掌握每一房間的具體信息。

1.2.3 設(shè)備結(jié)點情況分析

由于不同的設(shè)備可以在節(jié)點中發(fā)揮自己的功能，然后通過對應(yīng)的軟件更好地設(shè)計出設(shè)備的節(jié)點，它們主要是主要負責對網(wǎng)絡(luò)進行搜索和及時加入，然后將對應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)發(fā)送至對應(yīng)的軟件中。因此，在本系統(tǒng)中就需要設(shè)計出各個節(jié)點的功能，主要有以下的幾個作用：第一個是對設(shè)備中的節(jié)點入網(wǎng)情況，可以主動對不同的協(xié)調(diào)器而發(fā)送地址信息；第二個是在接收和信息方面可以較好地執(zhí)行對應(yīng)的控制流程，同時還可以及時將對應(yīng)的結(jié)構(gòu)反饋至對應(yīng)的協(xié)調(diào)器節(jié)點。如下圖1所示。

圖1 設(shè)備結(jié)點情況分析

2 分析家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計情況

在本設(shè)計系統(tǒng)中，家庭網(wǎng)關(guān)的作用就是可以運用Internet和內(nèi)外部的網(wǎng)絡(luò)信息連接在一起，并將ZigBee的內(nèi)網(wǎng)實施監(jiān)測。然而在硬件平臺方面，則主要是運用臺式的PC，隨著技術(shù)的發(fā)展還可以運用嵌入式的設(shè)備，將九針串口線和ZigBee的網(wǎng)絡(luò)連接在一起。但是為了能夠更好地保障軟件可以在不同的信息平臺中實施移植，因此，網(wǎng)關(guān)軟件主要的開發(fā)過程中就運用到了Java語言，而在開發(fā)環(huán)境方面就采用的是Eclipse。在通信模塊中包括了內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)模塊。第一，外部網(wǎng)模塊中可以運用兩個不同的線程實現(xiàn)，將其中的一個Runnable作為接口而可以在微博中獲取消息，并經(jīng)過篩選命令之后，就可以實現(xiàn)更新命令的目標，然而另一個就是幫助Runnable的接口而接收最新的命令，并對命令進行判斷進而執(zhí)行對應(yīng)的操作，最終將結(jié)構(gòu)返回至遠程控制端口[3]。第二，內(nèi)部網(wǎng)主要運用的是javax.comm，其主要的作用的就是可以實現(xiàn)異步的串口通信目標，基本操作步驟是：首先，列舉出對應(yīng)的串口，然后再擇用對應(yīng)的需求的端口；其次，將串口中的參數(shù)實施配置，主要包括的內(nèi)容是數(shù)據(jù)位數(shù)、波特率以及停止位與校驗等；最后，打開對應(yīng)的串口，這可以將其中的信息輸入和輸出，最終能夠在不同的串口中找到對應(yīng)的事件，并進行讀寫。具體情況見下圖2。

3 分析系統(tǒng)運行和調(diào)試情況

在系統(tǒng)調(diào)試中最主要的目的就是可以在測試系統(tǒng)方面發(fā)揮積極的作用。例如人們可以在家庭網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中就掌握好通信作用，同時在不同的結(jié)點中可以發(fā)揮出良好的作用，因此，這就滿足了人們運用自己的手機而有效接收信息。具體的調(diào)試操作步驟是：第一，對其中的九針串口進行有效控制，同時掌握好不同的協(xié)調(diào)器和網(wǎng)關(guān)中的計算機情況，這就可以更好地滿足不同協(xié)調(diào)點上開啟網(wǎng)絡(luò)和開啟路由的節(jié)點要求，最終可以順利加入網(wǎng)絡(luò)；第二，打開對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)軟件，其中還包括了開啟數(shù)據(jù)庫的服務(wù)，使得路由節(jié)點可以加入網(wǎng)絡(luò)中；第三，對新節(jié)點進行入網(wǎng)驗證，這就主要是掌握信息管理的方式，同時也可以在節(jié)點處更好地掌握信息的存儲情況；第四，對定時環(huán)境下的信息檢測，這主要是掌握好軟件中的各個不同房間中的溫度和濕度的情況；第五，對于已經(jīng)就接入的網(wǎng)點信息可以在本地控制過程中實施良好的操作，并能夠在各個不同的節(jié)點處掌握一個完整的功能，進而保證工作能夠正常運行。遠程控制還需調(diào)試驗證網(wǎng)關(guān)和客戶端之間的連接情況，具體地調(diào)試步驟是：第一，從網(wǎng)關(guān)軟件中登錄微博，并在其中需要根據(jù)不同的用戶需要而設(shè)置權(quán)限；第二，打開一些移動客戶端或者是應(yīng)用系統(tǒng)，并進行登錄認證，這主要是測試各個功能中是否在獲取信息方面可以具有良好的敏感性，其中就包括房間信息、操作列表以及操作設(shè)備等，第三，修改用戶的權(quán)限，主要的作用是驗證系統(tǒng)的功能。

圖2 家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計情況

4 結(jié)束語

在文章中主要分析通過社交網(wǎng)絡(luò)中的媒介方式而有效控制家居物品，并且在公共的社會網(wǎng)絡(luò)中，可以在此平臺上實施交互，這就有效地幫助人們解決傳統(tǒng)居家中遠程控制方面所存在的缺點。如難以在家庭中安裝服務(wù)器，對IP地址產(chǎn)生較大的依賴性等，通過家庭中物聯(lián)網(wǎng)模式而實施內(nèi)網(wǎng)拓撲的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，可以有效地保持網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點，同時可以較好地調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進而提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)靈活性，滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨蟆?/p>

[1]吳岳忠,汪濤,周訓(xùn)志等.基于物聯(lián)網(wǎng)的家居室內(nèi)環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)研究*[J].微型機與應(yīng)用,2014,20(14):60-63.

[2]吳文平.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2016,32(04):86-88.

[3]鄭曉彬,王琛嵐,王忠等.基于ZigBee和Android的家用移動監(jiān)護系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制,2015,23(08):2706-2708,2712.

Design of smart home remote wireless monitoring system based on Internet of things

Li Zhong
（Shunde Leliu vocational and technical school，F(xiàn)oshan Guangdong，528000）

This paper focuses on the analysis of IOT technology support system, the implementation of intelligent Home Furnishing remote wireless monitoring, effectively link the actual needs of users and life, and thus can better overcome the drawbacks of traditional server and relies on the IP address exists, and also effectively improve the safety degree.

Internet of things technology; smart home; remote wireless monitoring system; design; discussion