智能家電遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計

引 言

自 21 世紀以來，智能家電已成為電子設(shè)備發(fā)展的主流趨勢，受到消費者的青睞 。隨著智慧 e 家、無線個域網(wǎng)以及通信技術(shù)、計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，智能家電的遠程控制和智能維護引起了各界的廣泛關(guān)注。

所謂智能家電遠程控制即利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、智能控制技術(shù)等 [2]，將與人們生活密切相關(guān)的家用電器，通過家庭局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)進行遠程控制和管理。智能家電相對傳統(tǒng)的家電而言，既具有普通家電的全部功能，又能提供方便快捷的控制方式，通過“思考”將傳統(tǒng)普通家用電器轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芗矣秒娖?，并提供一整套信息交互功能。實現(xiàn)智能家電的遠程控制功能不僅可以幫助人們節(jié)省時間，還可以提高人們的生活質(zhì)量 [3]。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由三部分組成，即客戶端，服務器和通信線路，其結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

客戶端發(fā)送控制命令并通過網(wǎng)絡(luò)將其發(fā)送到服務器，服務器將控制命令發(fā)送到相應的家用電器控制器 [4]，從而實現(xiàn)遠程智能終端控制智能家電。

客戶端包括兩部分，即智能家用電器和遠程控制終端。常見的遠程終端主要包括負責發(fā)送控制命令的智能手機或計算機。智能家電主要負責接收和響應控制終端發(fā)送的控制命令，實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換 [5]。

服務器是整個系統(tǒng)的神經(jīng)樞紐，主要完成調(diào)度、協(xié)調(diào)和系統(tǒng)管理，以及各系統(tǒng)的信息收集與處理。

通信線路主要提供用于控制信息和信令信息傳輸?shù)男诺馈?

1.1 服務器

服務器由多個模塊構(gòu)成，即主控中心、遠程信息模塊、智能控制模塊、電源模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊等 [6]。

主控中心 ：主要負責將控制信息發(fā)送到系統(tǒng)的各個模塊，進行分析和處理，做出相應的判斷。

遠程信息模塊 ：通過 PSTN 網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)進行信息傳輸，實現(xiàn)智能家電的遠程控制，方便用戶隨時隨地控制設(shè)備 [7]。

智能控制子系統(tǒng) ：主要負責每個模塊控制命令的收集、分析和處理。該子系統(tǒng)由部分構(gòu)造紅外控制命令模塊、物理交換模塊、控制命令解析模塊和命令執(zhí)行模塊組成。

電源管理子系統(tǒng) ：其為系統(tǒng)的“心臟”，主要負責給系統(tǒng)提供電源（有兩個主要電源）。

網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng) ：其為操作維護人員與系統(tǒng)設(shè)備之間的橋梁，實現(xiàn)了系統(tǒng)的集中管理與維護。

1.2 智能終端

智能終端負責發(fā)送控制命令，接收和處理中央處理單元發(fā)送的命令，并響應終端設(shè)備的運行狀態(tài)。

對于不同類型的家用電器，本文列出了不同的選項 ：

（1）對于微波爐或電飯煲等家用電器，可以使用外部控制器接收操作控制命令 ；

（2）對于帶有紅外接口的家用電器，如電視機和空調(diào)，可以使用紅外控制器控制 [7] ；

（3）對于智能家電，首先將家電設(shè)備接入家庭局域網(wǎng)中，如果設(shè)備支持生產(chǎn)廠商的遠程服務功能，那么可對其進行少量改動，如果不支持，則需要利用智能家電提供的網(wǎng)絡(luò)接口進行遠程控制。

1.3 通信線路

通信線路分為有線傳輸和無線傳輸。

傳統(tǒng)的布線方法通常用于構(gòu)造預嵌入模式，不僅可以省去布線的麻煩，還便于設(shè)備擴展，增加了家庭網(wǎng)絡(luò)的靈活性。

2 測試結(jié)果

由于系統(tǒng)基于 C/S 架構(gòu)，因此有必要測試客戶端和服務器。

2.1 客戶端測試及結(jié)果

客戶端安裝程序后，雙擊打開系統(tǒng)主界面，如圖 2 所示。點擊“連接電腦”，輸入 IP 地址、端口號，然后單擊“連接到主機”，連接成功后，系統(tǒng)將提示“連接成功”，否則“連接失敗”。

2.2 服務器測試及結(jié)果

進入功能界面后，單擊“遠程控制”圖標進入遠程控制界面，如圖 3 所示。單擊“關(guān)機”按鈕，Windows 將在一分鐘內(nèi)關(guān)閉 ；單擊“鎖定屏幕”選項，計算機將進入鎖定屏幕狀態(tài) ；單擊“取消關(guān)閉”，計算機將保持原狀態(tài)，此操作是關(guān)機功能的附加功能。

3 結(jié) 語

文中設(shè)計的智能家電遠程控制系統(tǒng)連接速度快，網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定，滿足了數(shù)據(jù)的傳輸要求，可以實現(xiàn)服務器與客戶端的同步執(zhí)行，具有廣闊的應用前景。