基于HTML5的智能家居系统分析与设计

2022-09-12

一、应用意义

智能家居系统在科幻电影中经常看到, 但在现实生活中的场景应用中还比较少, 并且大多数的人对智能家居的认知还比较模糊, 国内智能家居企业宣传侧重于技术, 而消费者则关注产品在实际应用中的功能, 能够带怎样的便利, 而不关心技术。基于HTML5的B/S架构下的一体化的智能家居控制系统能够很好的解决这个问题。

智能家居系统和别的普通的自动化智能硬件产品不一样, 智能家居系统通过管理协调多个智能家居设备, 可以通过检测用户的生活习惯, 进行深度学习, 为用户量身定制适合用户的方案, 更具人性化。随着物联网和智能硬件的发展, 智能硬件和软件都会进行持续的升级以及优化, 相关的功能也会增加, 智能家居系统经过一定的优化升级之后, 可以实现更符合人们日常生活需求的智慧功能, 让家居生活变得智能简便

二、智能家居系统组成

智能家居是在互联网的影响下, 将各种不同的产品利用网络互相连接, 成为一个有机整体, 使各种不同的设备能够互通互联, 互相通信, 比如将灯光系统, 家庭影院系统, 温湿度调节系统, 音响系统, 安防系统, 监控系统, 窗帘控制系统, 空调控制等相互通过一个统一的通信协议连接起来, 用户可以通过HTML5技术开发的用户界面来操作该系统。

本系统的技术路线主要是利用HTML5的C/S和B/S两种模式的结合下来进行智能家居系统的控制, 以住宅为平台, 利用综合布线、自动控制、安全防范、网络通信、音视频等技术将家用电器及其它电子设备为主要的控制对象, 实现对各种设备的协调控制, 提升家居的安全性, 可靠性和舒适性, 并实现环保节能的居住环境, 所以控制系统是整个系统的核心。

(一) 灯光智能控制

灯光由手机APP或远程定时开关, 根据环境的光强进行亮度的自动调节, 根据预设或者自定义场景进行功能切换, 系统里面预制几个常用场景, 包括温馨场景、自然光场景以及用户自定义的场景等。

(二) 环境状态控制

系统监控室温度、湿度、烟雾、以及有毒气体, 其中温度监控系统调用通风系统以及室内空气循环系统进行室内空气交换等功能。

(三) 语音控制

语音控制和京东旗下的叮咚智能音箱、谷歌公司Smart Home、亚马逊Echo以及天猫公司的天猫精灵等非常相似, 根据用户语音来辨识用户需求, 通过智能语音机器人对智能家居系统进行控制。

三、智能家居系统概要设计

(一) 智能家庭影院设计

该模块包含有:大尺寸液晶显示器或投影机+幕布组合、7.1声道音箱、影音设备自动控制器, 控制器具有一键开启或关闭顺序来控制液晶显示器、投影仪以及音箱的有序开启与关闭, 这样用户在准备看电影的时候不必手动开启显示器, 投影仪, 幕布, 音响等各种设备, 让用户用的更加方便。该模块可以通过影音设备控制器按照用户自定义的设置, 有条不紊的进行一键开启所有相关设备;用户如果想看某部大电影, 可以随时在家看, 省去电影院的费用和时间;周末时间可以与亲朋好友一起看电影, 拉近彼此之间的距离。该电影院模块与灯光系统可以进行联动, 背景灯跟随音乐律动进行有节奏切换增加临场效果。

(二) 植物智能浇灌

该模块定时对自家园子花草树木等植物进行定期浇水, 同时相关地方安装温度传感器、湿度传感器、土地氮含量监控传感器等, 依据监测数据根据天气气候、土地肥沃度、是否干燥以及植物生命体征进行自动浇水、施肥等, 如果用户因为忙忘记对植物进行浇水和施肥, 也不用担心。

(三) 系统整合控制

为进一步将资源整合起来形成一个有机整体, 提高产品的实用率、尽量减少成本, 让功能最大化, 用户可以通过更加简单的方式进行灯光控制、安全防护等, 因而要实施系统的整合控制。

四、智能家居系统的详细设计

(一) 系统的层级结构

界面显示层:接收用户对系统的输入指令, 比如关闭灯光, 开启通风系统等操作, 同时界面能即时显示各子系统状态, 显示不同设备各项指标, 用户通过界面显示层完成状态查询、设备信息的修改等操作。数据逻辑控制层:将输入和输出数据进行处理, 监控器负责读取命令, 然后将数据传输给控制器, 控制器再给各个设备发送指令信息。服务层:主要存储各项相关数据, 包括缓存指令。

(二) 系统的功能结构

智能家居控制系统, 负责协调各组件有条不紊工作, 主要由安全警报、设备管理、室内温度调控三分支组成。安全警报主要控制并且负责家中安全, 实时监控非法闯入、煤气泄漏、紧急呼救、火灾发生, 一旦出现意外系统会自动开启警报, 并向用户发出警报信息, 同时相关电器进入应急状态, 从而实现主动防御。

设备管理器使用户对家中的设备进行远程控制, 还可以对设备进行添加删除和更新的操作, 假如用户想要添加背景音乐功能, 可以通过添加设备功能, 将功放和各种音源设备添加到设备管理器当中, 由智能家居控制系统统一管理, 如果用户要撤除某一个模块或者设备, 则可以通过设备管理器进行删除, 更新设备功能可以及时更新用户的设备信息。

室内温度调整主要负责全宅温度控制, 会根据室内或者室外的温度进行智能调节, 如果室内温度过高, 温度传感器检测高温, 将信号传递给温度控制系统, 温度控制系统打开制冷压缩机, 同时打开通风风扇, 进行室内空气循环, 更新室内空气, 并能够实时检测温度、湿度、PM2.5等参数, 让用户随时掌握室内空气的状态。

五、结论

系统要保证以上所有的基本功能的稳定运行, 才能通过系统做智能化的改进, 让设备与设备之间形成协作, 实现联动控制, 通过各种传感器进行自动化控制, 还不完全智能化。

比较复杂的操作需要人工介入, 想要更进一步的进行智能化人性化控制, 需要介入人工智能算法, 让智能家居系统像人一样实施工作, 这须大数据的支持, 需要各行各业更加积极的参与, 人工智能真正发展到一定阶段后, 智能家居才会迎来更美好的未来

摘要：随着社会的发展, 人们对生活品质有了更高的追求, 有不少人希望能够使用智能家居系统, 因为传统的独立化家电已经无法满足人们的需求, 因为先进的智能家居控制系统能够是人们的生活品质变得更加好, 高效便捷, 但目前市场上的智能家居控制系统还存有一些短板, 如可扩展性不强, 不同产品之间的兼容性较低, 产品之间缺乏联动以及信息交流的能力。为解决不同智能家居产品之间的兼容性和联动性问题, 提出基于HTML5的B/S架构下的一体化智能家居控制系统的解决方案, 同时对智能家居控制系统的现状进行了研究和分析, 希望通过本文能够为基于HTML5的智能家居控制系统研究提供一些参考和帮助。

关键词：智能家居,B/S