基于嵌入式WEB的智能家居系統設計研究
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摘要：為了更好的滿足人們對于智能家居的高質量需求，可以應用嵌入式WEB的智能家居系統實現對家居系統的全方位控制。本文從結構、系統、通信以及系統實現這四個方面詳細闡述了嵌入式WEB智能家居系統的設計方法，為提高智能家居系統的運行質量提供參考。
關鍵詞：嵌入式WEB;智能家居;系統設計
中圖分類號：TP393.09 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）03-0190-01
0 前言
隨著科學技術的不斷發展，電子技術、網絡技術等智能化技術已經廣泛的應用于人們的生活中。在家居系統中應用嵌入式WEB服務器可以對家居系統中各個設備的運行狀態進行記錄，并對門窗、照明、溫濕度及視頻監控等系統實現有效的控制，為了提高智能家居運行的實時性與穩定性需要對WEB智能家居系統設計的方法進行深入研究。
1 結構設計
組成該系統的主要三個部分為監控終端、服務器端以及移動終端。確保系統正常運行的條件是應用了WEB服務器進行信息數據的傳輸。在系統的運行過程中WEB服務器端會同時承擔客戶端以及服務器端兩種角色。
1.1 監控終端
在智能家居系統中監控終端主要是對濕度機、空調等設備進行實時監控?？刂平K端接收相應的控制數據并了解監控設備的運行狀況，及時的將設備運行的相關數據進行記錄與采集，以便隨時滿足監控中心發出的數據請求。
1.2 監控中心
監控中心是系統的核心部件，主要承擔收集、處理以及存儲數據的任務。除此之外，還需要完成路由與分發系統數據的工作，實現對監控設備的實時監控，全面了解設備的運行狀況，及時的發現故障問題，為設備的管理與維護提供有力的數據支持[1]。
1.3 移動終端
移動終端主要根據監控中心提供的設備信息實現對設備的監控，同時顯示設備的運行信息，用戶可以根據移動終端提供的信息服務來控制并調節設備的數據，此時監控中心會接收到調節后的數據信息進而控制設備的運行狀況。
2 系統設計
2.1 硬件設計
在硬件設計方面，監控終端需要應用高性能的嵌入式微處理器作為控制芯片，進而確保監控終端運行的穩定性。同時為了更好的滿足用戶對智能家居系統中各個設備的控制需求，需要在監控終端應用多種外設接口，例如能同時接收USB、溫濕度傳感器以及監控攝像頭等設備的運行數據。
2.2 軟件設計
為了實現對智能家居系統的遠程監控，需要確保監控終端、移動終端以及服務器端之間的通信正常。因此要對系統軟件的框架進行合理設計。首先，用戶可以利用移動終端將調節家居設備的請求發送至監控中心。其次，監控中心會對用戶的設備調節請求進行深入解析，在解析后得出相應的操作指令。再次，監控終端會收到操作指令以改變家居設備的運行狀況，并將改變后的狀況反饋給監控中心。最后，監控中心將設備調節后的運行狀態告知給用戶。
3 通信設計
3.1 設計請求消息格式
在智能家居系統中存在著如監控攝像頭、空調、照明系統等多個終端設備，為了對其進行有效的控制需要了解各種設備的運行參數。因此監控中心必須保證發出的操作指令具有特定性，要使指令能夠準確的調節相應的家居設備。這便對系統的請求消息格式有了具體的要求。主要是為不同的設備類型設置不同的類型碼，并對具體的調節操作行為設置對應的操作類型碼。
3.2 設計響應消息格式
當WEB服務器端接收到監控中心的相應請求并完成了設備的調節工作后，需要向用戶反饋設備運行的狀況。因此要設計系統響應消息格式，在系統響應消息格式中需要包含設備的類型信息以及設備調節后的數據參數。同時監控中心需要記錄系統響應消息數據，在日后用戶需要時可以應用移動終端從監控中心的數據庫中查詢所需數據。
4 系統實現設計
4.1 WEB服務器端
為了確保智能家居系統的正常運行，要求WEB服務器端做好以下四項工作：第一，用戶登錄。用戶需要通過相應的身份驗證實現對系統的操作，提高系統的安全性。第二，用戶管理，主要承擔及時更新用戶身份信息或調整用戶使用權限的任務。第三，家庭管理。要想利用WEB智能控制系統管理家庭的財產或物品，需要用戶設置特殊的訪問權限，以實現對此方面信息數據的調節與控制。第四，設備管理及系統配置。在WEB服務器終端中包含了家居系統中各個設備的運行狀態及相應的操控參數，用戶可以利用服務器端隨時查詢設備運行狀態及設備的其他信息。
4.2 WEB客戶端
此客戶端是一個移動手持設備，用戶可以利用此移動監控終端實現對家居系統中各設備運行狀態的遠程監控。
5 結語
綜上所述，在應用嵌入式WEB的智能家居系統后，用戶可以登錄WEB的客戶端對家居設備進行實時監控。此種智能系統設計可以有效的提高家居系統運行的穩定性，并且監控性價比較高，具有非常高的應用價值。為了充分發揮WEB系統的作用，需要設計人員采用正確的技術手段設計系統結構及通信系統，確保WEB服務器端與客戶端的正常運行。
參考文獻
[1] 高屹揚.嵌入式技術在智能家居系統設計中的應用[J].科技風，2018（28）：1.
Research on Design of Intelligent Home System Based on Embedded WEB
SHI Zhuo
?。╔i'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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