基于物联网的智能家居远程控制系统设计
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摘 要：伴随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，信息技术与家居环境之间的联系越来越紧密，信息技术已经成为影响家居环境和质量的重要因素，而且现代人对于家居的智能化水平要求也是越来越高，他们越来越享受智能家居在生活中带给他们的便捷与舒适。在此大背景下，基于物联网对智能家居远程控制系统设计也因此受到了社会大众的更多关注。该文将就此议题进行深入的分析与探究。
关键词：物联网 智能家居 远程控制 系统设计
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（b）-0014-02
智能家居会是我国未来家居领域的一种必然发展趋势，智能家居带给人在生活上的更多便利以及舒适感让更多的人对此产生了很大的兴趣。与普通家居相比，智能家居最大的特点之一就在于其能够实现远程控制，这种模式的出现大大提高了现代家庭生活的舒适性与安全性，智能化管理也将现代人的生活方式提升到了更高的层次。
1 ZigBee网络控制系统
ZigBee网络控制系统是无线网络通信系统，其优势主要包括系统建设成本比较低、自身损耗功率比较低、连接距离近、系统安全性高、支持多种网络结构等诸多方面。当前ZigBee网络控制系统在智能家居远程控制系统中的应用效果非常好，其有效实现了对智能家居的功能控制和检测，基本上能够满足一般家庭的各种需求。此外，目前市场上能够支持ZigBee网络控制系统的智能嵌入式芯片更新升级换代速度非常快，应用效果也是越来越好，这就使得智能家居远程控制系统的开发成本逐渐降低，用户的使用率也随之增高很多。
ZigBee网络控制系统组网能力非常强，其不仅可以构建树状网络，还可以构建形状网络和网状网络，笔者将就这3种网络进行详细的阐述。
第一，树状网络。
树状网络算是比较复杂的一种结构，其形状就好像树一样，一个主干，多个枝干，网络结构就是有一个协调者节点，还有多个路由节点和终端节点组合形成的，网络系统就是通过这些节点之间反复扩展连接而成。
关于树状网络的构建规则主要是这样的：只有协调者节点和路由节点可以拥有各自的子节点，终端节点是没有自己的子节点的，但是，拥有同一个父节点的子节点是相通的，其被称为兄弟节点。关于树状网络的通信规则是：每一个节点只能和自己的子节点或者父节点进行联络，也就是说，如果离得近的两个节点可以直接联络，但是如果两个节点之间离得比较远，那么这两个节点要想联络通信就必须要沿着树状网络寻找到共同的节点之后才能够完成联络。树状网络结构虽然复杂一些，但是它的整个传输过程是非常灵活的，不会受到应用层的影响和控制。
第二，星形网络。
与樹状网络相比，星形网络的结构要相对简单一些。其只有一个协调者节点，这个协调者节点便是中心，所有终端节点都必须要通过这个协调者节点来建立联络开展通信。
第三，网状网络。
网状网络与树状网络基本结构是有相似之处的，但是网状网络和树状网络有一个非常大的不同点就是网状网络结构里面任何两个临近路由节点是可以自由传输数据的，其不必受到协调者节点的限制。这样一比较，网状网络的通信规则要相对更加灵活一点，通信效率自然也要高一点。
网状网络结构的最大优势就在于：即使其中某一条传输路径出现了问题或者发生了错误，那么数据传输工作并不会受到影响，因为其他路径同样可以完成这样工作任务，而且网状网络可以不断扩张成为更大的网络。网状网络是目前这3种网络结构中应用最广泛、最受认可的一种结构。
2 系统数据传输
建立在物联网技术之上的智能家居远程控制系统当中，其中有一部分特殊设备的数据必须要采用高速传输的方式才能确保子系统运转的顺畅性，因为传输数据量比较大，只有进行高速运算才能更好地确保数据传输的及时性和准确性。此外，因为当前的无线网络通信系统，即ZigBee的数据传输体系结构正处于不断优化的过程当中，所以系统数据传输体系也时刻都在变化着。其具体体现在以下几个方面。
第一，在实际应用过程中，系统数据传输结构主要具备以下几种应用方式：首先，该结构通过传感器把网络中不同途径和时间段搜集到的数据进行有效采集，之后将采集到的数据都传输到系统当中，这些数据到达指定系统之后会被汇总到数据终端。然后，面临智能家居突发事件时，远程控制系统会迅速将数据信息传输到传感器里，传感器接收到数据信息后会立即发出警报提醒，这种紧急传输方式做到了有效避免，将损失控制在最小程度，等到一切恢复正常以后，存在传感器里面的数据信息还会继续按照正常路径输送出去，继续完成汇总处理任务。
第二，当前智能家居远程控制系统数据传输体系优势还是比较多的，其数据传输效率非常高，而且具有非常强的体系结构抗干扰能力，输送过程中还能够实现大量数据的跨速实时传输。这也是数据传输系统被应用在多个场景之中的重要原因。目前，系统数据传输体系结构在具体应用中主要被分为五大层面，分别是网络层、应用层、数据连接层、数据信息回基层以及物理层。
3 环形网络分层控制
环形网络分层控制系统是建立在网状网络结构基础之上的，而且环形网络分层控制系统在构建完成之后便可以实现多点接入，无线通信工作也能够自行开展起来。除此之外，网状网络结构的特点是以协调者节点作为中心的，而深度则是由规范各节点之间的分层来确定的，这样一来便能够有效降低了资源的浪费程度，数据爆炸的风险也得到了很好的控制。环形网络分层控制系统以数据汇集协调的方式实现了采集数据的目的，建立起一条控制系统，结构中的每一环都相当于一层，协调者层次数为零，层与层之间的距离会随着层数的增多而不断增加，具体的分层方式是：首先，建立网络之后，不管是协调者还是其他节点，所有层数都从零开始;其次，从协调者节点出发，以发送分层确定帧的方式进入到网络，确保所有节点的信息都能够实现联通;再次，协调者节点所发送的分层确定帧输送到目标节点之后，如果目标节点本身层次数不是零，那么本身层次和分层确定帧的转发次数将会被系统做出对比，二者取其小，如果目标节点本身层数是零，那么系统将直接被更新为分层确定帧的转发次数;最后，目标节点自身层数并不是固定不变的，其层数会不断更新和变化，这就需要其分层确定帧之后再转发处理。但是，如果目标节点层数在一段时间内并没有发生变化，那么便不需要进行转发。如果分层确定帧已经分布到了整个控制系统之后，系统当中的所有节点都存在着出现多次接受分布确定帧的情况可能性。所以，要想确保控制系统当中不会出现过多的网络资源消耗问题，那么就必须要加强对确定帧具体转发次数的控制。
4 结语
综上所述，当前物联网技术已经成为了全世界范围内最受关注的热点领域之一，基于物联网进行的智能家居远程控制系统设计在很大程度上满足了现代人对家具环境以及生活品质的更高要求，其也有效推动了智能家居的进一步发展，有力拓展了智能家居的市场发展前景。
参考文献
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