天津大學(xué)

田新宇，李勝軍，胡蘇立，陸春意，關(guān) 鵬

指導(dǎo)老師：栗大超，鄭喆

1 作品簡(jiǎn)介

微信家居是一款利用微信訂閱號(hào)結(jié)合嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居產(chǎn)品。該產(chǎn)品利用微信公眾號(hào)實(shí)現(xiàn)家居與用戶(hù)的交互，避免目前使用智能家居需要下載APP并受手機(jī)平臺(tái)限制的麻煩，帶來(lái)更方便快捷的使用體驗(yàn)。

此外，使用微信家居還有方便品牌推廣、利于數(shù)據(jù)收集保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，每一個(gè)使用者都是微信公眾平臺(tái)的關(guān)注者，新產(chǎn)品、新功能都能及時(shí)推廣到每一個(gè)用戶(hù)，推廣效果好且節(jié)省廣告費(fèi)用。

本次比賽，我們采用pcduino作為微信家居核心，通過(guò)部署在其上的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器聯(lián)通手機(jī)微信客戶(hù)端和“家居模擬盒”，接收模擬盒中溫度傳感器發(fā)回的數(shù)據(jù)，控制盒中的模擬照明系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)?！凹揖幽M盒”中配置了溫度傳感器、燈光、電機(jī)等元件，模擬真實(shí)家居。整套系統(tǒng)由pcduino、家居控制盒構(gòu)成，實(shí)物如圖1所示。

圖1 微信家居系統(tǒng)實(shí)物

2 工作原理

系統(tǒng)包含三個(gè)部分，即用戶(hù)端（微信客戶(hù)端），數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)設(shè)備，設(shè)備終端（家電）。

（1）用戶(hù)端部分。我們使用微信開(kāi)發(fā)者模式將一個(gè)微信訂閱公眾號(hào)同我們的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站相連，將用戶(hù)發(fā)給公眾號(hào)的消息轉(zhuǎn)發(fā)到我們的url上，同時(shí)，我們的服務(wù)器反饋的消息也將回傳到微信訂閱號(hào)界面。所以，微信客戶(hù)端訂閱號(hào)界面相當(dāng)于用戶(hù)的指令臺(tái)和信息顯示器。

（2）數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)部分。我們?cè)谇度胧较到y(tǒng)pcduino上搭建了lamp（Liunx+Apache+MySQL+php）組合的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收公眾號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的信息，分析用戶(hù)指令。兩個(gè)php文件分別負(fù)責(zé)對(duì)接微信服務(wù)器和終端設(shè)備，對(duì)交換的信息進(jìn)行身份驗(yàn)證，token驗(yàn)證通過(guò)后，再接通數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中有傳感器、燈光、電機(jī)等數(shù)據(jù)表，php文件根據(jù)命令讀寫(xiě)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，并將反饋發(fā)回用戶(hù)微信界面。

（3）家電設(shè)備終端部分。我們采用Arduino uno作為模擬家居終端，將它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與pcduino上的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器相連，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)及時(shí)執(zhí)行用戶(hù)的指令，同時(shí)，傳感器會(huì)持續(xù)將信息上傳至服務(wù)器，方便用戶(hù)及時(shí)查看。

這三個(gè)部分圍繞pcduino這一數(shù)據(jù)中心協(xié)同工作，互相認(rèn)證，交換信息。技術(shù)原理如圖2所示。

圖2 技術(shù)原理圖

3 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）利用微信作為控制用戶(hù)端?？赏ㄟ^(guò)微信控制家電的開(kāi)閉，如打開(kāi)空調(diào)，預(yù)制冷到使用者覺(jué)得最舒適的溫度，一進(jìn)家門(mén)涼風(fēng)徐來(lái)，帶來(lái)較好的體驗(yàn)感受！考慮到市面上充斥著魚(yú)龍混雜的物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)備，因此該微信家居無(wú)需用戶(hù)再下載其他APP，直接關(guān)注微信公眾號(hào)即可使用，無(wú)平臺(tái)限制和中間環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了更好的交互體驗(yàn)。

（2）在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，并作為產(chǎn)品的一部分。物聯(lián)網(wǎng)智能家居數(shù)據(jù)極為敏感，依托于大數(shù)據(jù)，因此目前BAT提供的數(shù)據(jù)采集方法行不通。我們不提倡將所有數(shù)據(jù)上傳至大公司統(tǒng)一的服務(wù)器，必須尊重用戶(hù)隱私。我們希望把數(shù)據(jù)庫(kù)做到私人化，每個(gè)家庭的數(shù)據(jù)就在自己家中的一個(gè)小盒子里，大部分?jǐn)?shù)據(jù)不會(huì)被其他人收集到，用戶(hù)可以自愿選擇可分享的數(shù)據(jù)供我們分析。

4 市場(chǎng)前景

（1）相較于傳統(tǒng)家電公司，我們的產(chǎn)品具備兩個(gè)吸引點(diǎn)：

a.用戶(hù)操作更加便利，視頻證明我們比傳統(tǒng)操作方式更方便智能，同時(shí)也比那些需要單獨(dú)開(kāi)發(fā)APP的智能家居產(chǎn)品更加快捷，目前沒(méi)有iOSAndroid平臺(tái)限制。如果在傳統(tǒng)家電上使用我們開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，那將會(huì)是全新的真正意義上的智能家電；

b.具備潛在的品牌推廣能力，一個(gè)用戶(hù)要使用我們的系統(tǒng)，需要關(guān)注產(chǎn)品公眾號(hào)，而公眾號(hào)本身就是一個(gè)廣告與品牌推廣的平臺(tái)，未來(lái)新產(chǎn)品、新功能在微信平臺(tái)做推廣時(shí)這些使用了微信家居系統(tǒng)的用戶(hù)一定會(huì)看到，省去部分做推廣宣傳的精力，同時(shí)也會(huì)收獲更有效的廣告效果。

（2）面向互聯(lián)網(wǎng)公司：由于使用了嵌入式系統(tǒng)，該產(chǎn)品運(yùn)算能力遠(yuǎn)超普通家電，網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒、路由器等功能都可以輕易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)我們還具備數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器功能，未來(lái)可以作為整個(gè)智能家居的核心，提供管家式協(xié)調(diào)服務(wù)的同時(shí)，更有效的收集數(shù)據(jù)，通過(guò)分析提供更有效的云端服務(wù)。

（3）面向用戶(hù)：操作方式更快捷簡(jiǎn)單，該系統(tǒng)并非將各家電遙控器做簡(jiǎn)單整合，而是重新定義了智能家居的操作模式，未來(lái)諸如Siri的智能對(duì)話功能加入后，所有的家電家居都將更加擬人化的存在，實(shí)現(xiàn)真正的智能。