摘要：伴随着科学技术的不断发展，对于远程信息的传递与控制在当今社会需求量越来越大，智能家居这个概念越来越多的受到人们关注，为此，本文以空调的控制系统为例，分析了其基于WiFi的智能控制系统，只要当空调与手机处于家庭无线局域网内就可以实现相互通信。让智能手机取代遥控器，避免了红外遥控器在距离和方向方面的局限，使传统家电真正成为网络家电，使人们的生活智能化。
关键词：WiFi；智能家居；家电；智能控制系统
1.家电远程控制的需求
目前在我国，智能家居市场越来越大，并且智能家居并不是传统意义上的智能服务区的理念，也并不是某一件单独的商品。智能家居是通过计算机、网络、单片机、通信、综合布线技术、信号控制系统、信息控制系统等内容有效的结合起来的一张“物联网”。综合性实现智能物联对家庭生活的延伸，能够充分满足人们日常生活的需求，提高生活品质，创造出更方便、快捷、舒适、安全，更搞笑的个性化居住环境。
2.适用于WiFi的空调智能控制系统设计分析
本节以基于Android的智能家电控制系统设计，主要以空调作为控制对象，以Android系统智能手机为操作控制平台，通过WiFi传输控制命令和数据信息，实现空调的开/关、模式转换、温度设定、语音控制等功能，达到室内温度调节的目的。系统包括手机端控制界面设计、手机与WiFi模块通信、串口/WiFi模块配置、空调温度调节等4大模块。
2.1硬件系统设计
中央控制芯片选择智能家居常用的CC2530芯片，CC2530集成了高性能和低功耗的8051微控制器，提供了101dＢ的链路质量，128kbyte的系统内可编程闪存，优秀的接收器灵敏度和抗干扰性，指令执打速度比标准8051快。
温湿度传感器SHT10，是一款响应时间短、功耗低、精度高的传感器，具有稳定性和易使用性。空气清洁度传感器TGS2600，功耗低、对气态空气污染物有较高的灵敏度。
家电智能化主要体现在家电可以随着周围环境的改变自动做出响应，不需要人为干预。本文设计理念也体现了这一点，根据温湿度传感器、空气质量传感器采集的数据经算法分析启动空调器相应的功能，开启智能化模式，硬件设计如图1所示。
图1
核心控制器件CC2530接收来自温度传感器SHT10采集的温度值，与手机发来的设定值进行比较，通过PID控制器改变电机功率实现温度调节，采集空气清洁度传感器TGS2600的数据，根据空气质量的好坏自动改变风机转速，完成空气质量的调节。
CC2530通过串口接收和发送数据，CC2530解析串口接收到的控制命令，实现启动／关闭继电器、工作模式转换、设定温度改变等操作。
HLK-RM04串口转WiFi模块是连接家电设备核心器件与安卓手机的桥梁，设备通过串口线与HLK-RM04模块相连，对HLK-RM04模块进行相应的AT指令配置，实现通过WiFi网络发送和接收的数据。
2.2手机客户端的设计
该空调的控制系统实现了智能手机实现遥控器的功能，客户端的设计主要包括空调开关键、温度设定、模式转换、定时开关、语音控制、网络通信等功能。
实现手机与底层交互通信是本文的研究重点。UDP是基于消息传输的，具有传输速度快等优点，适合传输数据少、对可靠性要求不高的应用环境。家用电器的控制信息数据量小，因此本文采用简单的面向数据报的UDP协议。要实现socket套接字这个接口在网络层进行数据通信，就必须借助DatagramSocket和DatagramPacket两个类。DatagramSocket基于UDP协议，用于用于在两端点之间接收和发送数据报；DatagramPacket用于存放通信数据并决定数据发送目的地的数据报。要实现Socket通信，需绑定通信对象的IP地址和端口号。
该空调智能控制系统实现手机与WiFi模块之间的通信需确定双方在同一无线局域网内，并与WiFi模块配置好的IP地址和端口号相匹配。
利用socket．send（packet）函数发送数据报，主要是空调的控制命令。本文主要是接收室内温湿度和空气质量量化数据，利用socket.receive（packet）接收数据报，并将数据显示在UI界面上，但Android禁止其他子线程更新由UI thread创建的试图，所以需要通过消息队列（Message Queue）实现线程间的信息交换，通过handleMessage（Message msg）函数接收和处理消息，从而完成更新接收数据的界面显示，具体手机客户端socket通信如图2所示。
图2
结束语：总之，无线网络的发展，使数据通过无线传输的距离更远。现在常用的WiFi网络，通过改进即可应用到家用电器等领域。本文探讨了适用于WiFi的空调智能控制系统设计，其应用的可行性为家用电器进入互联网时代奠定了基础。
参考文献
[1]郑希，王一甲，周金治.基于WiFi的智能家居系统设计[J].微型机与应用.2016.
[2]逯柳.基于手机WiFi控制的智能家用电器系统[J].中国新技术新产品.2016.
[3]刘一纬，张云飞，董加明.基于手机WIFI的智能家电控制系统概述[J].卷宗.2015.
论文作者:徐金平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/15
标签：数据论文; 家电论文; 控制系统论文; 空调论文; 智能论文; 手机论文; 通信论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;