基于嵌入式WEB的智能家居系统设计研究

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　　摘要：为了更好的满足人们对于智能家居的高质量需求，可以应用嵌入式WEB的智能家居系统实现对家居系统的全方位控制。本文从结构、系统、通信以及系统实现这四个方面详细阐述了嵌入式WEB智能家居系统的设计方法，为提高智能家居系统的运行质量提供参考。
　　关键词：嵌入式WEB;智能家居;系统设计
　　中图分类号：TP393.09 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0190-01
　　0 前言
　　随着科学技术的不断发展，电子技术、网络技术等智能化技术已经广泛的应用于人们的生活中。在家居系统中应用嵌入式WEB服务器可以对家居系统中各个设备的运行状态进行记录，并对门窗、照明、温湿度及视频监控等系统实现有效的控制，为了提高智能家居运行的实时性与稳定性需要对WEB智能家居系统设计的方法进行深入研究。
　　1 结构设计
　　组成该系统的主要三个部分为监控终端、服务器端以及移动终端。确保系统正常运行的条件是应用了WEB服务器进行信息数据的传输。在系统的运行过程中WEB服务器端会同时承担客户端以及服务器端两种角色。
　　1.1 监控终端
　　在智能家居系统中监控终端主要是对湿度机、空调等设备进行实时监控。控制终端接收相应的控制数据并了解监控设备的运行状况，及时的将设备运行的相关数据进行记录与采集，以便随时满足监控中心发出的数据请求。
　　1.2 监控中心
　　监控中心是系统的核心部件，主要承担收集、处理以及存储数据的任务。除此之外，还需要完成路由与分发系统数据的工作，实现对监控设备的实时监控，全面了解设备的运行状况，及时的发现故障问题，为设备的管理与维护提供有力的数据支持[1]。
　　1.3 移动终端
　　移动终端主要根据监控中心提供的设备信息实现对设备的监控，同时显示设备的运行信息，用户可以根据移动终端提供的信息服务来控制并调节设备的数据，此时监控中心会接收到调节后的数据信息进而控制设备的运行状况。
　　2 系统设计
　　2.1 硬件设计
　　在硬件设计方面，监控终端需要应用高性能的嵌入式微处理器作为控制芯片，进而确保监控终端运行的稳定性。同时为了更好的满足用户对智能家居系统中各个设备的控制需求，需要在监控终端应用多种外设接口，例如能同时接收USB、温湿度传感器以及监控摄像头等设备的运行数据。
　　2.2 软件设计
　　为了实现对智能家居系统的远程监控，需要确保监控终端、移动终端以及服务器端之间的通信正常。因此要对系统软件的框架进行合理设计。首先，用户可以利用移动终端将调节家居设备的请求发送至监控中心。其次，监控中心会对用户的设备调节请求进行深入解析，在解析后得出相应的操作指令。再次，监控终端会收到操作指令以改变家居设备的运行状况，并将改变后的状况反馈给监控中心。最后，监控中心将设备调节后的运行状态告知给用户。
　　3 通信设计
　　3.1 设计请求消息格式
　　在智能家居系统中存在着如监控摄像头、空调、照明系统等多个终端设备，为了对其进行有效的控制需要了解各种设备的运行参数。因此监控中心必须保证发出的操作指令具有特定性，要使指令能夠准确的调节相应的家居设备。这便对系统的请求消息格式有了具体的要求。主要是为不同的设备类型设置不同的类型码，并对具体的调节操作行为设置对应的操作类型码。
　　3.2 设计响应消息格式
　　当WEB服务器端接收到监控中心的相应请求并完成了设备的调节工作后，需要向用户反馈设备运行的状况。因此要设计系统响应消息格式，在系统响应消息格式中需要包含设备的类型信息以及设备调节后的数据参数。同时监控中心需要记录系统响应消息数据，在日后用户需要时可以应用移动终端从监控中心的数据库中查询所需数据。
　　4 系统实现设计
　　4.1 WEB服务器端
　　为了确保智能家居系统的正常运行，要求WEB服务器端做好以下四项工作：第一，用户登录。用户需要通过相应的身份验证实现对系统的操作，提高系统的安全性。第二，用户管理，主要承担及时更新用户身份信息或调整用户使用权限的任务。第三，家庭管理。要想利用WEB智能控制系统管理家庭的财产或物品，需要用户设置特殊的访问权限，以实现对此方面信息数据的调节与控制。第四，设备管理及系统配置。在WEB服务器终端中包含了家居系统中各个设备的运行状态及相应的操控参数，用户可以利用服务器端随时查询设备运行状态及设备的其他信息。
　　4.2 WEB客户端
　　此客户端是一个移动手持设备，用户可以利用此移动监控终端实现对家居系统中各设备运行状态的远程监控。
　　5 结语
　　综上所述，在应用嵌入式WEB的智能家居系统后，用户可以登录WEB的客户端对家居设备进行实时监控。此种智能系统设计可以有效的提高家居系统运行的稳定性，并且监控性价比较高，具有非常高的应用价值。为了充分发挥WEB系统的作用，需要设计人员采用正确的技术手段设计系统结构及通信系统，确保WEB服务器端与客户端的正常运行。
　　参考文献
　　[1] 高屹扬.嵌入式技术在智能家居系统设计中的应用[J].科技风，2018（28）：1.
　　Research on Design of Intelligent Home System Based on Embedded WEB
　　SHI Zhuo
　　（Xi'an Engineering University Engineering Training Center， Xi'an Shaanxi  710600）
　　Abstract：In order to better meet people's high-quality demand for smart home， you can use the embedded WEB smart home system to achieve full control of the home system. This paper elaborates the design method of embedded WEB smart home system from the four aspects of structure， system， communication and system implementation， and provides reference for improving the running quality of smart home system.
　　Key words：embedded WEB; smart home; system design
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