互聯(lián)網(wǎng)+iOS智能家居系統(tǒng)設(shè)計分析論文

時間：2022-06-22 00:19:46 家居我要投稿

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　　摘要：智能家居是未來家居發(fā)展的新方式，其也是“互聯(lián)網(wǎng)＋”發(fā)展應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。為此，本文嘗試結(jié)合當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，探討未來“互聯(lián)網(wǎng)＋”iOS智能家居系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的方法及策略，進而更好地提升人們的生活品質(zhì)。

互聯(lián)網(wǎng)+iOS智能家居系統(tǒng)設(shè)計分析論文

　　關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)＋；智能家居；系統(tǒng)設(shè)計；iOS

　　一、智能家居系統(tǒng)概述

　　近些年來，隨著計算機和因特網(wǎng)的創(chuàng)新及發(fā)展，智能家居得到了前所未有的發(fā)展，其給人們的生活帶來了較多的便利。但是，當(dāng)前的智能家居系統(tǒng)尚未全面普及，其主要應(yīng)用于高檔社區(qū)，沒有真正的走進普通人的家庭。在對智能家居發(fā)展進行研究時發(fā)現(xiàn)，制約其發(fā)展和推廣的主要因素就是因為現(xiàn)有系統(tǒng)的構(gòu)建成本高昂，系統(tǒng)復(fù)雜龐大，家居設(shè)計成本居高不下。因此，智能家居發(fā)展過程中，建立一個成本低、穩(wěn)定性好而且方便易用的智能家居解決方案就顯得尤為重要了。為此，本文嘗試以“互聯(lián)網(wǎng)＋”iOS智能手機的智能家居實時管控系統(tǒng)，借助iOS手機作為智能家居的控制終端，對相應(yīng)的家居設(shè)備進行管理，這樣能夠有效的降低用戶建造智能家居的成本，滿足用戶多樣化的需求，用戶的智能手機只要能夠接入網(wǎng)絡(luò)就能夠隨時隨地的查看各種家居運行狀態(tài)，并對其進行管理，有效的減少了家居能源不必要的消耗。在“互聯(lián)網(wǎng)＋”iOS智能家居系統(tǒng)中，其是以NET服務(wù)器為主站管理軟件的，該服務(wù)器能實時處理iOS客戶端和智能符合控制器電發(fā)送過來的連接請求以及信息和控制命令等。而智能負荷控制器則是基于交流過零點技術(shù)的專利產(chǎn)品，其具有無電弧、壽命長、功耗低等優(yōu)點，具有保護、控制、通信等多種功能，能夠?qū)崟r對用電設(shè)備和用電過程進行在線動態(tài)同步檢測與管理，其通信方式主要有WiFi、ZigBee等，在本系統(tǒng)中則使用人們熟悉且應(yīng)用范圍廣的WiFi。本文所研究的的基于“互聯(lián)網(wǎng)＋”iOS的智能家居系統(tǒng)主要由NET服務(wù)器、智能負荷控制器、iOS客戶端三部分組成。

　　二、軟件設(shè)計

　　1.NET服務(wù)器軟件NETserver軟件使用Microsoft開發(fā)的asp.net.net4.0和WPF4.0作為底層開發(fā)框架。該框架的穩(wěn)定性較強，可以有效保證系統(tǒng)架構(gòu)未來的可擴展性。通常NET服務(wù)器管理軟件主要是由數(shù)據(jù)采集通信軟件和終端接口軟件等構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集軟件的主要作用就是用于通信和控制，而終端接口軟件則主要實現(xiàn)對智能負荷控制器的控制與信息獲取等。2.智能負荷控制軟件智能負荷控制器的微控制器使用的是瑞薩的78/FC2系列工業(yè)級單片機，該軟件所實現(xiàn)的主要功能有：控制、通信測量保護等。其中，控制是指控制開關(guān)在規(guī)定的時間閉合和打開，實現(xiàn)機械開關(guān)觸點的電壓和電流閉合零。通信主要依靠智能負載控制器通過WiFi接入在網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備之間收發(fā)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)家庭系統(tǒng)各模塊之間的通信，完成遙測和遙控等。測量保護是對負載線電壓、電流、相關(guān)夾角等進行高速采樣，并計算功率，檢測電壓電流狀態(tài)，及時辨別電壓電流故障等，對家居系統(tǒng)進行過載保護、欠壓保護等。3.iOS客戶端軟件iOS客戶端軟件是由objective-C語言開發(fā)出來的，該客戶端軟件允許用戶對智能家居進行查看、控制和進行個性化設(shè)置等多項任務(wù)。通常iOS客戶端軟件設(shè)計主要包含有：客戶端與NET服務(wù)器之間的通信；客戶端與智能服務(wù)器之間的通信；電器設(shè)備的配置；截面交互的設(shè)計等。其一般工作流程為，客戶端軟件啟動之后，用戶輸入賬號及密碼，經(jīng)過身份安全驗證之后，則可以實時的查看各項家居設(shè)備信息，并及時的對電器等家居物品進行控制和管理。4.系統(tǒng)各部分設(shè)計及性能測試具體設(shè)計過程中，智能家居系統(tǒng)主要包含有通信部分程序設(shè)計、界面設(shè)計及性能測試等三方面的內(nèi)容，其中通信部分程序設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵所在。iOS客戶端軟件是通過SOAP協(xié)議調(diào)用webservice接口與NET服務(wù)器進行通信交換數(shù)據(jù)的。SOAP協(xié)議是一種輕量級的、簡單的、基于xml的協(xié)議，它使用HTTP作為底層通信協(xié)議。它在通信方面的突出優(yōu)點是可以通過防火墻，使iOS客戶端軟件與服務(wù)器之間的通信更加穩(wěn)定和高速。而界面設(shè)計則需要考慮到移動設(shè)備的屏幕尺寸問題，以智能手機為例，其大部分屏幕都集中在3.5-6.0英寸之間，因此在為智能家居設(shè)計iOS客戶端時，我們需要考慮到它的尺寸、用戶習(xí)慣和便利性，設(shè)計出盡可能簡單突出的界面，這樣即使是不了解智能家居或者是沒有經(jīng)過專業(yè)技能培訓(xùn)的用戶也能夠快速掌握設(shè)備使用方法，優(yōu)化使用效果。而性能測試則是在智能家居系統(tǒng)設(shè)計完成之后，工作人員需要通過實驗對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行使用，保證其在投入使用之后不會故障百出。以本設(shè)計為例，其采用一個智能負荷控制器和五個照明燈管、一部iOS系統(tǒng)智能手機，分別在局域網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下測試1000次控制操作效果。最終，1000測試失敗次數(shù)僅為13次，控制失敗率不高于5%，局域網(wǎng)內(nèi)控的延時平均值不超過200微秒，4G網(wǎng)絡(luò)下控制延時平均值則不超過1秒鐘，由此可見系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定，而且控制延時短，其達到了對智能家居設(shè)備遠程監(jiān)控的目標(biāo)，提高了家居設(shè)備的使用效果。

　　三、系統(tǒng)應(yīng)用

　　在系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)之后，就需要將其應(yīng)用于實際生活中，并檢驗應(yīng)用的效果，本次研究應(yīng)用于武漢某小區(qū)內(nèi)，在應(yīng)用之后，其成功實現(xiàn)了對各種家居用電設(shè)備的“無明開關(guān)”控制，根據(jù)該智能家居系統(tǒng)設(shè)計原理對電氣布線等進行設(shè)計與規(guī)劃，其不僅有效的節(jié)約了電力資源，同時還給人們的生活帶來了更多的便利，人們擺脫了智能開關(guān)使用的局限，用戶在使用這些家居設(shè)備時，無論身處何地只要連接上網(wǎng)絡(luò)都能夠?qū)译娫O(shè)備進行管理和控制，這樣極大的提高了生活質(zhì)量，節(jié)約了能源資源，培養(yǎng)了人們的節(jié)能意識�？傊�，智能家居的發(fā)展應(yīng)用是未來社會發(fā)展的一種必然趨勢。本文基于“互聯(lián)網(wǎng)＋”iOS系統(tǒng)的角度對智能家居系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行了深入的剖析，探討了該技術(shù)支持下對智能家居發(fā)展的積極作用，希望能夠更好的促進智能家居的發(fā)展，滿足人們多元化的生活需要。

　　參考文獻：

　　[1]邵鵬飛，王喆，張寶儒.面向移動互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)研究[J].計算機測量與控制，2012（02）.

　　[2]姜文秀.基于嵌入式的智能家居系統(tǒng)研究和實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù)，2018（03）.

　　[3]姬紅旭，李佳寶.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（11）.

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