家用電器遠程控制系統設計——通過wifi模塊和網際網路實現家電的遠程控制
摘 要
生活節奏越來越快，同時人們對生活品質的重視也越來越高。面對日益複雜的家具體系。通過手機遠程控制家用電器的方法逐漸得到了人們的認可和青睞。而且人們對住宅的舒適度，安全性和智能化的要求越來越高，如今WIFI越來越普及。因此設計一種通過WIFI模塊和網際網路實現家電的遠程控制系統，已經具備了一定的技術條件和現實意義。本文設計了一種利用單片機STC89C51/52通過WIFIESP8266模塊，建立手機之間的連接，通過繼電器模塊以此來實現對家用電器的遠程控制設計過程中將運用單片機程式語言，硬體電路設計，WEB開發和APP編程等實踐性很強的專業知識。核心內容是通過WIFI模塊和網際網路實現家電的遠程控制。
關鍵詞：STC89C51/52；WIFIESP8266；遠程控制
Remote control system design for household appliances - Remote control of home appliances through wireless network connection module and Interne
Abstract
The pace of life is getting faster and faster, and people pay more and more attention to the quality of life. Facing the increasingly complex furniture system. The method of remotely controlling household appliances through mobile phones has gradually gained recognition and favor. Moreover, people are increasingly demanding the comfort, security and intelligence of their homes. Nowadays, wifi is becoming more and more popular. Therefore, designing a remote control system for implementing home appliances through the wifi module and the Internet has already possessed certain technical conditions and practical significance. This paper designs a kind of connection between mobile phones through the wifiESP8266 module using the single-chip STC89C51/52. Through the relay module to realize the remote control design of the household appliances, the single-chip programming language, hardware circuit design, WEB development and Practical expertise such as APP programming. The core content is remote control of home appliances through the wifi module and the Internet.
Key Words: STC89C51/52, WIFIESP8266, remote control
目 錄
1 緒 論 1
1.1研究背景和研究意義 1
1.2 國內外研究現狀 1
1.2.1 國內研究現狀 1
1.2.2 國外研究 2
1.3 研究方法 2
1.4 研究內容 2
2 家用電器遠程控制系統的總體分析與設計 4
2.1 系統總體功能要求分析 4
2.1.1 系統的控制方案設計 4
2.1.2 系統的控制流程設計 5
2.2 硬體控制系統控制方式的設計 6
2.4 WEB控制方式分析 7
2.5 手機APP控制方式的分析 7
2.6 手機APP控制方式的工作流程的設計 7
2.8本章小結 8
3 家用電器硬體控制系統的設計與實現 9
3.1 家用電器硬體控制系統的工作原理 9
3.2 家用電器硬體控制系統無線通信技術的設計 9
3.3 家用電器硬體控制系統硬體模塊的設計與實現 10
3.3.1 主晶片的設計 10
3.3.2 Wi-Fi通信模塊的設計 11
3.3.3 存儲模塊的設計 13
3.3.4 多路繼電器模塊的硬體設計 14
3.3.5 USB轉串口模塊的設計 15
3.4 家用電器硬體控制系統的程序設計 17
3.4.1 WI-FI通訊的程序設計 18
3.5 本章小結 19
4 WEB和APP遠程管理家用電器系統的設計 21
4.1 家用電器通信設計 21
4.2系統各功能界面的設計 22
4.2.1登錄界面的設計 22
4.4.2導航界面的設計 23
4.4.3設備信息管理界面的設計 24
4.4.4選控設備管理界面的設計 24
4.5 手機控制方式的設計 25
4.6 開發APP所需的技術 25
4.6.1簡介Android的架構 25
4.6.2 Android 系統與WI-Fl模塊之間的通信工作流程設計 26
4.7 ANDROID手機APP功能的設計 26
4.7.1登錄界面的設計 27
4.7.2選控設備管理界面的設計 27
4.7.3設備信息管理界面的設計 29
4.8本章小結 29
5 總結 30
參考文獻 31
致謝 33
附 錄A 35
1.電路圖 35
2.WIFI控制程序 36
附 錄B 37
1 緒 論
1.1研究背景和研究意義
1995年以後，越來越多的智能小區在國內出現，而且慢慢變得越來越多。特別是在發達的城市。有先進的技術支持促使智能家居的發展很快。人們對這個新生事物很感興趣。智能小區很快成為買房子的主要考慮因素。但這個事情有利有弊。國家沒有對這類小區指定一個標準，所以市場參差不齊。導致智能化房地產這類產品性價比不高，產品出現很多質量方面的小問題。智能化電器市場越來越亂，設部住建局發布了一系列法規來規範這個市場。來在規範化文件發布之後，市場變得越來越穩定，性價比也變得越來越高。智能化的整個商業市場也變得越來越成熟，智能化產品的實用性也變得越來越高。智能化產品在家電領域使用的也越來越普遍。隨之而來的對智能化電器技術的要求越來越高。人們對智能化的需求也變得越來越多樣。對智能化技術的研究意義在於不僅能提高人們的生活質量，而且會促進家電遠程控制整個技術體系的完善與進步。智能化研究迫在眉睫，而且智能化家居的研究是未來的經濟發展的必然趨勢。本文用無線網連接Android App控制項和Web側管理系統實現對家電的遠程控制來研究智能家居。
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 國內研究現狀
現在中國的智能家電處於快速發展階段。在家用電器領域發展的尤其迅速。但是中國的智能家電發展較慢，技術相對來說也比較落後。本段研究我國具體的家電遠程控制系統分為：
1）海爾的U.Home家電系統，其利用海爾電腦為控制端。來控制各種各樣的家電。海爾跟微軟也在採取很多方面的合作。推出了很多種類的智能家居。
2）清華同方的數字家園，這個智能家居系統就是針對我們中國的家庭設計的。是在國外智能家居體系基礎上優化改進的。
我國的智能家居系統還需要標準化，和相應的制度化。很多產品都是公司自己研發，使用起來有很多局限性，使用起來沒有產品保障。操作起來也不方便。去年我國參加了哥本哈根會議以後，制定了節能減排，綠色建築的目標。想制定綠色建築下的智能家居體系。這對我國以後智能家居的發展方向。
1.2.2 國外研究
1984年在美國建起了第一個智能建築，他是用計算機系統對大樓的電梯和空調等等家具進行控制。這對智能家居的發展有裡程碑的紀念意義。2000年，新加坡有很多小區也引進並安裝了家居智能系統。同時美國的家居安裝的越來越多。2003年，國外的智能家居的交易額已經相當可觀了，而且技術方面發展的也越來越成熟了。在這個方面，美國一直佔領先地位。在此同時日本和韓國等企業發現了這個商機，也開始紛紛效仿，開始在智能家居的研究方面也投入了越來越大的精力。他們主要有三個系統，第一個是美國系統，這個系統從技術情況來看，是比較先進的，但是隨之而來的也有一些缺點，這個系統價格比較高，而且安裝起來難度比較大，所以使用的人少，而且推廣起來也有一定的難度。第二個系統是德國系統，這個系統是中央控制系統，但是同樣價格比較高，所以很難推進。第三個是新加坡系統，這個技術發展起來就比較成熟了，還是比較適合中國的。但是同樣推廣起來還是需要一段時間。
1.3 研究方法
本文的研究方法主要是通過使用STC89C51作為主控晶片進行對多路繼電器的控制，然後通過多路繼電器對家用電器的控制，而STC89C51的控制信號則來自於ESP8266WIFI模塊接受遠程控制端的控制信號。遠程控制端採用手機APP和WEB網頁端進行控制，因此本文也設計出了WEB端和APP端家具設備遠程實時管理系統。本文的家用電器遠程控制系統的網頁端控制主要由三大部分組成：第一塊為網頁端界面管理模塊，第二部分為雲端後臺數據模塊，第三模部分為多路繼電器控制模塊。通過網頁端的數據管理，以及相應的控制可以對遠端的家用電器進行遠程控制。在這個過程中需要相對應的軟體平臺以及相應的APP進行相應的設計和操作。在兩個系統中主要對登錄界面的設計，導航界面的設計以及設備信息管理的設計做了簡單的介紹。
1.4 研究內容
本文通過對遠程家用電器的系統設計，主要是通過網頁端以及手機端進行控制，總共分為5個部分進行研究的。
第一章中主要對家用電器遠程控制的研究現狀以及將要採用的研究方法進行分析討論並提出了國內家庭控制方法的現狀。
第二章主要是針對系統的控制進行分析，其系統控制主要是針對系統的功能需求進行上層設計，並通過硬體的大體流程和軟體的流程對其功能需求進行方案設計。
第三章根據本文設計的遠程家電控制系統的需求，進行對相對應的硬體電路進行設計，通過對各硬體模塊的通用的設計，以及各晶片的選型來完成對整體電路圖的搭建。
第四章的主要內容為對遠程家用電器控制的軟體部分的設計，根據對家用電器的狀態信息管理，設計出相對應的軟體界面控制框圖以及體系。在此基礎上開發出相對應的手機APP軟體進行對家用電器的遠程控制，在本文中的手機APP中, 主要是設計軟體的控制框圖以及主要的流程來進行，因此只設計了手機端APP的技術構架和程序流程。
第五章是本文的總結部分。本文概述了本文設計的家用電器遠程控制系統。
2 家用電器遠程控制系統的總體分析與設計
2.1 系統總體功能要求分析
家用電器遠程控制在目前的智能生活中應用的越來越廣泛了，在目前物聯網的飛速發展，對於家用電器的控制管理也越來越符合目前家用電器發展的需求，現如今越來越的家用電器在我們的生活中廣泛的應用，家用電器通常是由紅外控制器對其的狀態進行控制。在我們的家用電器中，通常有不同的控制器。因此在對家用電器控制時，我們往往需要花很長時間尋找其控制器的所在位置，並且隨著家用電器的增多，我們經常混淆起控制器。並且如果控制器長期不使用也會出現故障因此需要經常使用，但隨著我們對家用電器的頻繁使用，控制器的故障率也會逐漸增多，因此在後期對控制器的維護也越來越複雜，因此我們這個時候就需要用一個統一的控制器對所有的家用電器進行控制，並且有時我們通常在戶外也能夠對家用電器進行控制，這也是基於如今網絡越來越發達的一個現狀，因此本文的主要目的是通過使用一個控制器對家用電器能夠統一進行控制，並且能夠通過網際網路對家用電器的遠程控制。
2.1.1 系統的控制方案設計
經過上述的研究分析，目前我們家用電器迫切需要統一的控制器進行控制。因此，如何通過統一的對家用電器進行控制，是我們目前需要面臨的一個難題。本文考慮將常用電器進行綜合性管理，統一調配的方式進行控制。適用此方案進行設計，能夠解決家用電器布線雜亂無章、並且對於新增的家用電器的擴展性，也無法得到解決。此外家用電器通過擴展其他的用電設備也會增加其佔地面積。此外還需要解決的就是根據家庭生活狀態選擇，合適的通信方式進行對專用設備的統一調配。目前依然存在很多舊的家用電器，無法通過使用統一控制進行統一的調配。並且目前許多家用電器無法通過網絡進行連接。因此我們需要在管理的時候，通過使用單片機擴展網絡時，手機遠程連接來控制家用電器設備。
在我們對家用電器單片機模塊進行連接的基礎後，我們需要解決的就是單片機如何與網絡的通信。不能使我們的手機能夠在任何時間，任何地點，只要有網絡的地方就能夠對家用電器進行控制，我們需要選擇合適的通信協議對家用電器進行控制。因此需要從以下幾個方面進行實施，首先需要解決的是在終端設置於設計一個控制軟體。目前我們手機終端都是使用安卓系統。因此，需要在安卓的框架下來設置手機APP對遠程家電的控制。而如果後期用戶需要在其他終端進行對家用電器的控制，本文也可以通過設計電腦終端的服務以及網頁終端的服務進行對家用電器的控制。
在手機終端和網頁終端以及電腦終端與網絡連接時，通常是使用HTTP協議進行網絡連接。為了用戶終端能夠去實時的，進行對遠程家電控制，可以進行對通信網絡協議的優化。此外也可以通過使用socket的通訊方式對遠程終端和用戶終端連接，這種方式的加密形勢較好，可以有效的保護用戶隱私信息。
在本文中主要是通過兩種控制方式來實現對家用電器的總體的控制，首先是使用網頁端進行對將電器的統一管理以及控制，在這個過程中主要是通過對家用電器的信息進行重新編碼，存儲發送到雲端存儲器進行存儲，之後在狀態信息管理界面統一對，將電器的狀態進行管理，在這個系統下將電器較為直觀的展現在網頁端界面，能因此能夠很好的對家用電器進行管理控制。第二種是開發出一款手機APP對家用電器的控制管理。
手機端APP控制和網頁端對家用電器的控制，在軟體部分層面的控制都是大致類似的，兩者都是通過網絡進行數據傳輸，再將數據傳輸至路由器，路由器的信號在經過無線網絡，再經eSP8266WiFi模塊進行數據的接收，在eSP866, WiFi模塊接收到數據之後再將此數據傳輸至主控晶片stc89C51進行分析管理。系統的實物控制框圖如下所示。
圖 2.1 實物控制系統的體系圖
2.1.2 系統的控制流程設計
通過用繼電器來控制家電的開關或者其他被控信息，作為家電控制信號的輸入信號。將此輸入信號存儲到伺服器中的資料庫進行處理。在需要使用時，進行對資料庫的訪問。具體的控制方式如下圖所示。
圖 2.2 硬體信號控制流程圖
與硬體信號控制流程信號傳輸對應的還有家電狀態信息傳輸流程，這一傳輸流程是為了讓用戶更好的，了解到家電狀態信息。通常用戶可以在手機APP或者雲端網絡web上可以查看家電狀態信息，該方法可以方便用戶不在家時了解到家庭用電設備的狀態。並且可以通過多路繼電器控制模塊對家用電氣設備的狀態信息進行控制。
2.2 硬體控制系統控制方式的設計
目前仍有許多舊家用電器無法通過統一控制統一部署。許多家用電器目前無法通過網絡連接。因此，我們需要在網絡擴展時通過使用單片機遠程連接手機來控制家用電器。連接基本單元MCU模塊後，我們需要解決的是MCU如何與網絡通信。只要有網絡，就能夠隨時隨地控制家用電器。我們需要選擇正確的通信協議來控制家用電器。因此，需要從以下幾個方面實施。首先需要解決的是在終端設計一個控制軟體。目前，我們的移動終端都使用Android。因此，有必要在Android框架下開發移動APP的控制設置軟體為遠程家用電器控制作為鋪墊。如果後來的用戶需要控制其他終端中的家用電器，本文還可以通過設計計算機終端的服務和網絡終端的服務來控制家用電器。
如下圖的硬體系統體系圖可以知道，在監控設備中主要有WiFi模塊，多路繼電器模塊以及傳感器模塊和存儲模塊，四大模塊構成微控制系統對遠程家用電器的控制。
圖 2.3 硬體系統體系圖
2.4 Web控制方式分析
Web（網頁）控制方式：開發基於Wcb的家用電器控制系統實現家居設備的實時遠程控制。最終實現對家用備的實時遠程控制。對網頁端的程序設計來應對於家用電器的遠程控制的過程中，不僅需要考慮的是，對於網頁端自身的體系架構的設計，還需要對家用電器各種狀態信息量的存儲，狀態框圖的整體的架構進行設計，此外還需要對遠程訪問的用戶進行用戶數據信息的管理，以及訪問的系統設計。
2.5 手機app控制方式的分析
在手機終端和網頁終端以及電腦終端與網絡連接時，通常是使用HTTP協議進行網絡連接。為了用戶終端能夠去實時的，進行對遠程家電控制，可以進行對通信網絡協議的優化。此外也可以通過使用socket的通訊方式對遠程終端和用戶終端連接，這種方式的加密形勢較好，可以有效的保護用戶隱私信息。
2.6 手機app控制方式的工作流程的設計
目前來說家用電器的控制終端大部分是使用手機APP終端進行對家用電器的控制，這也是目前很多家用電器的發展趨勢。因此本文也將重點研究手機APP對於家用電器的控制，對於手機APP的控制界面以及對將電器的控制通訊，連接等的設計也將進行仔細的討論。以下為手機APP控制方式的體系框圖。
圖 2.4 Android手機控制方式體系圖
2.8本章小結
本章主要是通過對家用電器遠程控制系統的整體需求來分析系統的工作方、控制方案，以及對於控制流程的設計進行了大體的分析，此外也對於家用電器，遠程控制系統的硬體控制部分進行了大體的設計並研究了兩種軟體層面的控制方式，即手機APP遠程控制網頁裝的遠程控制方式
3 家用電器硬體控制系統的設計與實現
本文所設計的家用電器硬體控制系統主要是以多路繼電器模塊接收ESP8266所發送的控制信號，進行對家電設備進行控制。因此控制的可靠性主要是依賴於ESP866對外部信號接收的準確性、穩定性。在本文的硬體設計方中主要包括對主控晶片的選型，WiFi模塊的硬體電路設計、存儲模塊設計、多路繼電器模塊的選型等等。
3.1 家用電器硬體控制系統的工作原理
多路繼電器廣泛應用於家電遠程控制領域中，它的控制原理是，當輸入信號達到某一直時，將產生一個較大的階躍信號在輸出端輸出。它內部電路有控制迴路以及被控迴路互動關係，並且在兩者之間有物理隔離，在繼電器模塊中光耦隔離，而較好的有電磁隔離，兩種都有較好的物理穩定性。這種多路繼電器模塊的內部原理，有點類似用小電流來控制大電流的一種方式，因為esp8266輸入的信號都是微弱的小信號，而繼電器對家電設備的控制需要大信號。
3.2 家用電器硬體控制系統無線通信技術的設計
目前人們的生活已經普遍接觸到無線網絡的階段，無線網絡已經在社會普遍可見，網絡又分為多種。目前網絡通訊中可以分為個人區域網和無線區域網，無線區域網在家庭應用廣泛目前機基本上已經在個家個戶都有使用，無線區域網也稱為WiFi. 目前對於家用電器的控制普遍都是通過區域網即WiFi進行控制的。
對無線通信技術的研製其主要是通過電磁波的傳播將數據傳輸至另一終端。它能夠使用電磁波作為介質，將數據輸入後進行傳輸。無線通信技術的優點非常明顯，即它可以不需要通過電纜的連接，即可將數據進行傳輸。並且隨著無線技術的發展，目前無線技術傳輸已經可以非常可靠的將數據進行傳輸，並且可以使得耗能極低。當然隨著距離的增加其傳輸的效率也會減少，並且在可靠性方面也會逐漸降低。當然在無線通信的信號傳輸時，必然也會考慮這一問題，目前無線通訊可以在一個很遠的距離上進行傳輸。
無線通訊技術，按照通訊方式又分為很多種，通常有微波通訊，移動通訊以及衛星通訊等。以及包括我們目前非常熟悉的藍牙通訊以及WiFi通訊。然後在一些硬體電路設計上，對數據傳輸又可以有zigbee以及紅外數據傳輸等多種數據傳輸方式。
目前對於WiFi技術的研究已經非常成熟，並且由於其在日常生活中已經基本離不開。因此其操作非常簡單並且價格便宜，使用壽命長。通訊非常可靠，通訊容量較大等諸多優點。並且由於其廣泛應用於家庭用戶，因此對於其進行對家用設備的控制，不需要特殊安裝，其他的通訊方式進行對家用設備的控制，可以在原有WiFi基礎上對家用設備的控制。
zigbee通訊方式和紅外通訊方式，兩種在家用設備用戶的使用較少，不過目前在新技術開發中應用的較多。其拓展性較強，並且與設備連接的方式較為簡單，通訊開發的空間較大。但也側面說明其開發難度相對比較高。
藍牙技術在日常生活中，我們也經常進行使用，在手機的終端上，每個基本都有藍牙功能。藍牙功能普遍應用於手機、音箱或者其他短距離連接的設備中。
通過上述分析我們可以發現，WiFi通訊方式在本文中是最好的對家用設備的通訊方式。由於藍牙通訊方式智能一個終端對另一另外一個終端進行傳輸只能單對單的通訊方式。因此在控制時與普通的控制器功能一致，因此可以忽略。zigbee雖然在擴展空間較大，通訊協議較多，但其由於無法與外部聯網也無法在本文中進行應用。紅外傳輸方式由於在控制器中用於較多，通常我們對於控制器中的紅外也了解的較多，控制器中的紅外控傳輸，不能被中間有阻隔的物品遮擋，一旦被遮擋，就無法進行信號傳輸。而在家用電器設備的傳輸過程中經常會有一個房間對另外一個房間的設備進行控制，因此此種控制方式也可以捨去。因此本系統採用WiFi控制方式，進行終端對於家用電器設備的控制。
3.3 家用電器硬體控制系統硬體模塊的設計與實現
3.3.1 主晶片的設計
AT89C51在如今的嵌入式開發中應用的非常廣泛，並且隨著技術的開發及可擴展的程度也逐漸增大。AT89C51的時鐘頻率為0~35兆赫茲、由於家用電器設備的時鐘頻率，或者開關頻率非常低，因此此種晶片的時鐘頻率已經完全滿足。我在片上也集成了512位元組的ROM和4個中段等諸多片內資源。下圖為主晶片模塊示意圖。
圖 3.1 STC89C51微控制器原理圖
圖 3.2 STC89C51微控制器實物圖
3.3.2 Wi-Fi通信模塊的設計
ESP8266是一款醫產低功耗的W1-FI晶片。ESP8266WI-Fl晶片模塊如圖3.2所示，以及ESP8266WI-Fl晶片外圍模塊原理圖如圖3.3所示。
圖 3.3 ESP8266模塊
圖 3.4 ESP8266WI-Fl晶片原理圖
ESP8266作為本文遠程家電控制系統發出控制信號的接收器是，其本文研究的核心之一，也是實現遠程控制的關鍵。它作為一款小巧，使用壽命長，廉價的通訊模塊。在家用、工業、醫療系統中廣泛應用。ESP8266主要是由多節點傳輸方式構造的。其中主節點是作為發射端將接收端的數據進行匯總後傳輸至其他控制器的接收端進行控制。
在對ESP8266進行調試時，可以使用AT指令集對其進進行調試。ESP8266目前是一款非常成熟的硬體模塊。它可以與目前的智慧型手機進行連接以及使用其開發公司的網頁上進行設置，就可以接收至其他信息的輸入。
在對ESP866進行設置時首先使用串口調試程序進行AT指令值進行控制。通常對於模塊的調試，首先需要對其進行復位的操作，因此可以輸入AT+RST, 對其進行復位操作。在等待幾分鐘之後起會進入開啟狀態，等待與電腦的連接通過在電腦上選擇其ESP866的默認IP位址，進入ESP8266各部分的設置。對ESP8266的設置如下圖所示。
圖 3.5 ESP8266數據配置圖
3.3.3 存儲模塊的設計
目前來說eSP866的存儲數據容量是極其有限的，並且SP866通過將數據傳輸至單片機進行存儲，然後目前stc89C51的存儲容量也是不夠的。對於少數的將電器進行控制，並且只對其少量的數據進行管理時還能夠應對，然後隨著家用電器的增多，以及各家用電器的控制信號，也逐漸增多，其存儲容量必然不足進行對數據的存儲，因此需要加入外置的存儲單元對各數據進行存儲。Micro SD卡作為常用的數據存儲內存卡在硬體的設計中經常使用。使用Micro SD卡作為本文的存儲卡也是考慮到控制器的可攜式和體積。且其不僅有著小體積，大容量，並且數據的存儲速度快，擦寫次數多，其於stc89c51連結的硬體電路如下所示。
圖 3.6 Micro SD卡外圍電路圖
圖 3.7 Micro SD卡實物圖
3.3.4 多路繼電器模塊的硬體設計
多路繼電器模塊在本文中作為一個執行機構，主要是對家用電器的設備進行開關的控制，四路繼電器模塊可以對家用電器，例如空調，冰箱，電視機等多個家用電氣設備進行控制。繼電器模塊通常是利用弱電控制強電的原理進行設計。而主控制晶片則通過接收遠程終端的控制信號進行對多路控制器的繼電器進行吸合或斷開。從而控制家用電器設備。
圖 3.8 系統家電控制電路圖
圖 3.9 四路繼電器模塊實物圖
本文的主要執行機構主要是通過4路繼電器對於家用電器的開關進行控制，4路繼電器的輸入埠連接式單片機的輸出接埠，因此單片機可以通過輸出埠的高低電平控制4路繼電器的開通與關斷，通過ESP8266接收遠程的控制信號後，傳接至單片機，然後進行處理後，輸出控制信號進行對4路繼電器的開關閉合於斷開，因此來控制家用電器的狀態信息。
3.3.5 USB轉串口模塊的設計
USB轉串口模塊主要是為了在對硬體檢測，調試過程中，能夠很好的觀測到各狀態量的變化，並且該模塊體積較少，價格便宜，操作簡單且傳輸速度快常常應用於USB的串口連結中，下圖為USB轉串口模塊的實物圖。
圖 3.10 USB轉串口模塊
圖 3.11 USB轉串口電路圖
本文中主要用dofIy設計的串口調試軟體進行對，數據位的校正和設計，USB串口的數據調試，經常需要在硬體電路中進行檢測數據是否正常傳輸，如下圖所示，其在通用窗口的描述區進行接收，發送去的人信息，然後再接收需進行展示，發送區主要是輸入端的輸入數據，在下圖的埠設置部分，通常需要在電腦的設計界面查看串口的帳號，並且對波特率進行相對應的調整。下圖為USB轉串口調試的界面。
圖 3.12 USB轉串口調試
3.4 家用電器硬體控制系統的程序設計
家用電器遠程控制系統主要由STC89C51微處理器、WI-FI模塊、多路繼電器模塊等構成，主要是對家用電器的設備進行開關的控制，四路繼電器模塊可以對家用電器，例如空調，冰箱，電視機等多個家用電氣設備進行控制。因此主要的程序包括多路繼電器控制程序、STC89C51主控制程序、WI-FI通信程序和存儲程序等。使用Keil實現程序開發。並通過開發基於Wcb的家電控制系統，實現家庭設備的實時遠程控制。實現了家庭設備的實時遠程控制。在遠程控制網頁的主頁的過程中，不僅需要考慮網頁本身的體系結構的設計，還需要考慮家用電器的各種狀態信息的存儲以及整體狀態框圖。除了管理遠程訪問用戶的用戶數據信息以及訪問系統設計之外，還設計了該體系結構。
當移動終端和網絡終端以及計算機終端連接到網絡時，HTTP連接通常用於網絡連接。為了使用戶終端能夠執行遠程家用電器的實時控制，可以執行通信網絡協議的優化。另外，可以通過套接字的通信方法連接遠程終端和用戶終端。該方法具有良好的加密情況，可以有效保護用戶的私人信息。目前，大多數家用電器的控制終端都使用移動APP終端來控制家用電器，這也是許多家用電器的發展趨勢。因此，本文還將重點關注家用電器移動APP的控制，並將詳細討論移動APP控制接口的設計以及電器的控制通信和連接。以下是硬體系統設計流程圖。
圖 3.13 硬體系統設計流程圖
3.4.1 WI-FI通訊的程序設計
ESP8266WIFI模塊是家用電器遠程控制系統接收信息的關鍵模塊，它主要是接收家用電器遠程控制終端的控制信號，然後將信息傳輸至控制器中，下圖為系統WIFI通信程序的流程圖。
圖3.14 系統wifi通信子程序流程圖
3.5 本章小結
本章系統的介紹了家用電器遠程控制控制系統的總體設計思路，設計的家用電器硬體控制系統主要採用多通道繼電器模塊接收ESP8266發送的控制信號來控制家電。因此，控制的可靠性主要取決於ESP866對外部信號接收的準確性和穩定性。在本章的硬體設計方面，主要包括主控晶片的選擇，WiFi模塊的硬體電路設計，存儲模塊的設計，多通道繼電器模塊的選擇等。多通道繼電器廣泛應用於家電遙控領域。其控制原理是當輸入信號達到一定時間時，將產生一個大步信號並在輸出端輸出。其內部電路具有控制迴路和受控迴路交互，兩者之間存在物理隔離，繼電器模塊中的光耦隔離，以及更好的電磁隔離，兩者都具有更好的物理穩定性。這種多通道繼電器模塊的內部原理有點類似於用小電流控制大電流的方式，因為esp8266輸入的信號是弱信號，而繼電器需要大信號來控制家用電器。總之，在本章中，主要完成了家用電器遠程控制硬體電路的設計。
4 Web和app遠程管理家用電器系統的設計
在本章將設計專用設備遠程控制的軟體部分，通長為了是家用電器設備能夠在遠程埠進行控制，需要在終端搭建一個軟體平臺才能對遠程設備進行控制，而本文將使用手機終端，web終端以及電腦終端進行對家用電氣設備的控制，因此需要在這三個平臺上搭建APP。通過此APP軟體平臺對家用電器設備的信息狀態以及各種信息量進行管理及控制。
對於在web終端的軟體平臺的設計，通常是需要使用網頁終端進行搭建，通過在遠程的網頁終端上進行對遠程家用電器設備的編碼，然後存儲到雲端伺服器。剛在遠程網頁埠，對家用電器進行控制時，先要用雲端伺服器的數據進行查詢，當查詢的內容被訪問時則通過已認證的用戶進行輸入，網頁終端接收到用戶更改的數據後，通過internet網絡將數據傳輸至ESP8266的WiFi模塊上傳輸至單片機進行對遠程家用電氣設備的控制。這一過程的穩定傳輸是網頁終端對家用電器設備可靠控制的一大前提。具體的控制結構如下圖所示。
圖 4.1 Web端控制體系結構圖
4.1 家用電器通信設計
Web伺服器和家用電器遠程控制系統間的通信。手機終端和網頁終端以及電腦終端與網絡連接時，通常是使用HTTP協議進行網絡連接。為了用戶終端能夠去實時的，進行對遠程家電控制，可以進行對通信網絡協議的優化。此外也可以通過使用socket的通訊方式對遠程終端和用戶終端連接，這種方式的加密形勢較好，可以有效的保護用戶隱私信息。
當移動終端和網絡終端以及計算機終端連接到網絡時，HTTP連接通常用於網絡連接。為了使用戶終端能夠執行遠程家用電器的實時控制，可以執行通信網絡協議的優化。另外，可以通過套接字的通信方法連接遠程終端和用戶終端。該方法具有良好的加密情況，可以有效保護用戶的私人信息。本章對家用電器的整體控制主要通過兩種控制方式實現。首先，通過使用網頁端進行電器的統一管理和控制。在此過程中，家用電器的信息主要被重新編碼。存儲器被發送到雲存儲器進行存儲，然後在狀態信息管理接口中統一，並且管理電器的狀態。在該系統中，電器更直觀地顯示在網頁界面上，從而可以很好地執行家用電器。管理控制。二是開發移動APP來控制家用電器的管理。在軟體部分的控制中，移動終端APP的控制和網頁上的家用電器的控制是類似的。它們都通過網絡傳輸數據，然後將數據傳輸到路由器。路由器的信號通過無線網絡。 eSP8266 WiFi模塊接收數據。 eSP866和WiFi模塊接收數據後，數據傳輸到主控晶片stc89C51進行分析和管理。
4.2系統各功能界面的設計
網頁終端的控制主要是通過採用ASP應用程式進行網頁設計。ASP應用程式是能夠在windows運行環境下，對網頁設計了一個軟體平臺，它主要是與Java語言相結合能夠高效的對網頁終端進行開發並且在程式語言主要使用c語言以及c#語言進行編寫，這對於非計算機專業的開發者提供了便利，在網頁中端的程序編寫過程中，主要是集中在網頁平臺的界面設計，數據交互以及與後臺的數據通訊，存儲等系列的操作。對於遠程家用電氣設備的控制的軟體界面主要是要集中體現出家用電氣設備的種類狀態，以及各自的信息數據。
4.2.1登錄界面的設計
用戶使用Web端家居設備管理系統遠程實時監控、管理家電設備時首先要進入系統的登錄界面類似於常用的社交軟體，還會通過相應的手機簡訊進行驗證之後進行登錄。在web的登錄界面設計主要是使用windows SQL server進行對界面的設計，通過buton的控制項來設計用戶的用戶名密碼等信息。
具體的登錄流程如下所示。
圖 4.2 用戶登錄操作流程圖
4.4.2導航界面的設計
在web的導航界面中，主要展示家用電器設備狀態信息以及用戶名的信息，通過對家用電器的直接明了的觀察可以整體的對將電氣設備的控制，這種導航界面設計可以類似於大型廠房的電氣設備管理，導航界面，可以方便對家用電氣設備的快速轉換、控制等便利的操作。
對於在web終端的軟體平臺的設計，通常是需要使用網頁終端進行搭建，通過在遠程的網頁終端上進行對遠程家用電器設備的編碼，然後存儲到雲端伺服器。剛在遠程網頁埠，對家用電器進行控制時，先要用雲端伺服器的數據進行查詢，當查詢的內容被訪問時則通過已認證的用戶進行輸入，網頁終端接收到用戶更改的數據後，通過internet網絡將數據傳輸至ESP8266的WiFi模塊上傳輸至單片機進行對遠程家用電氣設備的控制。這一過程的穩定傳輸是網頁終端對家用電器設備可靠控制的一大前提。
4.4.3設備信息管理界面的設計
通過web網頁端對家用電器遠程控制，主要是對其狀態量的更改來進行對將電器的控制，通常當家用電器狀態信息更改時，即家用電器閉合或者開關，這會使得多路繼電器，狀態信息的更改。通過思路繼電器對於單片機的反饋。再通過單片機的程序控制將的狀態信息，經過esp866傳輸至資料庫段，通過資料庫將數據展現在web端，因此，web端可以很好的觀察到各家電器的實時變化。
4.4.4選控設備管理界面的設計
用戶選擇需要進行控制的家電，該界面包含：各種家電設備的參數信息，根據用戶的需要自行設置更改，還可以添加新增的紅外家電設備或者刪除淘汰不用的家電設備的存留信息設備。將採用ListView控制項和Button控制項設計選控設備管理界面，設備名稱用ListView顯示，用query（方式查詢SQL數據表中的設備名稱並顯示在ListView上，紅外家電設備的添加或者刪除用addData.insert（）方法實現。選控設備管理界面的操作流程圖如圖4.3所示。
圖 4.3 選控設備管理操作流程圖
4.5 手機控制方式的設計
手機控制方式：當移動終端和網絡終端以及計算機終端連接到網絡時，連接通常用於網絡連接。為了使用戶終端能夠執行遠程家用電器的實時控制，可以執行通信網絡協議的優化。另外，可以通過套接字的通信方法連接遠程終端和用戶終端。手機控制方式對家用電器的整體控制通過使用手機端進行電器的統一管理和控制。在此過程中，家用電器的信息主要被重新編碼。存儲器被發送到雲存儲器進行存儲，然後在狀態信息管理接口中統一，並且管理電器的狀態。在該系統中，電器更直觀地顯示在網頁界面上，從而可以很好地執行家用電器。管理控制。在軟體部分的控制中，移動終端APP的控制和網頁上的家用電器的控制是類似的。它們都通過網絡傳輸數據，然後將數據傳輸到路由器。路由器的信號通過無線網絡。
4.6 開發APP所需的技術
家用電器遠程控制系統的軟體端設計主要是基於安卓系統的架構進行設計的，在這個設計中主要是要對三大模塊進行數據信息界面的管理以及控制。
對於手機終端中軟體平臺的設計，通常需要使用終端平臺通過在遠程手機app終端上對遠程家用電器設備進行編碼，然後將其存儲到雲伺服器來構建。在遠程app埠，當控制家用電器時，雲伺服器的數據首先用於查詢。當訪問查詢的內容時，通過認證用戶輸入用戶，並且app終端接收用戶改變的數據，然後傳遞數據。內聯網絡將數據傳輸到ESP8266的WiFi模塊，並將其傳輸到MCU，以控制遠程家用電氣設備。該過程的穩定傳輸是網絡終端可靠地控制家用電器的先決條件。
4.6.1簡介Android的架構
目前在安卓手機中開發軟體都是在安卓系統的架構進行開發的。安卓是谷歌開發的一款手機作業系統。他也是基於Linux開源系統進行開發的。在本文的家用電器手機端的開發中，因此也需要在此架構上進行開發，在目前的開發過程中，通常是使用Java對軟體進行開發。它與Java語言結合，有效地開發手機端軟體，主要使用c語言和c＃語言編寫。在app編程過程中，這對於非計算機專業開發人員來說非常方便。主要側重於app平臺的界面設計，數據交互和數據通信與後臺，存儲等一系列操作。用於遠程家用電氣設備控制的軟體接口主要是反映家用電氣設備的狀態及其自身的信息數據。
4.6.2 Android 系統與WI-Fl模塊之間的通信工作流程設計
家用電器遠程控制系統通過網絡傳輸數據，然後將數據傳輸到路由器。路由器的信號通過無線網絡。 eSP8266 WiFi模塊接收數據。 eSP866和WiFi模塊接收數據後，數據傳輸到主控晶片stc89C51進行分析和管理。而傳輸的數據主要是在Android 系統手機端的app進行處理和管理的。建立WI-FI無線網絡如下所示。
圖 4.4 建立WI-FI連接工作流程圖
4.7 Android手機APP功能的設計
安卓端的手機APP, 可以通過網絡在遠距離對家用電器進行控制，因此基於這一功能需求上進行對家用電氣設備的研究。但有兩個前提必須符合，即手機APP所處的位置必須在有網絡的情況下，才能對遠端的家用電器進行控制，並且家用電器的esp8266也必須處於WiFi的範圍之內，只有滿足這種情況下，手機端APP才能對家用電器進行控制，這也是符合安卓系統對於這一架構的要求。
4.7.1登錄界面的設計
對於在app終端的軟體平臺的設計，通常是需要使用Android終端進行搭建，通過在遠程的終端上進行對遠程家用電器設備的編碼，然後存儲到雲端伺服器。剛在遠程埠，對家用電器進行控制時，先要用雲端伺服器的數據進行查詢，當查詢的內容被訪問時則通過已認證的用戶進行輸入，網頁終端接收到用戶更改的數據後，通過internet網絡將數據傳輸至ESP8266的WiFi模塊上傳輸至單片機進行對遠程家用電氣設備的控制。這一過程的穩定傳輸是網頁終端對家用電器設備可靠控制的一大前提。具體的控制結構如下圖所示。
用戶登錄操作流程如圖4.4所示。
圖 4.5 登錄流程圖
4.7.2選控設備管理界面的設計
在手機app的導航界面中，可以顯示家用電器的狀態信息、主要信息和用戶名的信息。可以直接和清晰地觀察家用電器、並且可以整體控制電器設備，導航界面設計可以類似於商用系統中對各電器的管理。手機app對電器設備管理和導航接口可以方便操作，如家用電氣設備的快速轉換和控制。對於app終端中軟體平臺的設計，通常需要使用安卓系統架構在遠程app終端上對遠程家用電器設備進行編碼，然後將其存儲到雲伺服器來構建。在遠程手機app軟體埠中，當控制家用電器時，雲伺服器的數據首先用於查詢。當訪問查詢的內容時，通過認證用戶輸入用戶，並且手機終端接收用戶改變的數據狀態，然後傳遞數據至管理界面。
圖 4.6 被控設備狀態監控工作流程
4.7.3設備信息管理界面的設計
通過手機端遠程控制家用電器，主要是改變狀態量來控制電器，通常在家用電器狀態信息發生變化時，即家用電器關閉或切換，這將導致許多繼電器，狀態信息的變化。通過微控制器的集中管理繼電器反饋信息。然後，通過單片機的程序控制，狀態信息通過esp866傳輸到資料庫端，數據通過資料庫顯示在手機app的設備信息管理界面。因此，app端可以很好地觀察每個家用電器的實時變化。
4.8本章小結
在本章中，我們設計了家用電器設備遙控的軟體部分。為了控制遠程埠，需要在終端中設置軟體平臺來控制遠程設備。本文將使用移動終端，網頁終端來控制家用電器設備，因此有必要在這兩個平臺上構建相應的軟體。通過APP軟體平臺，管理和控制家用電器的信息狀態和各種信息量。對於Web終端中軟體平臺的設計，通常需要使用Web終端上對遠程家用電器設備進行數據的打包，再傳輸至雲端伺服器。在本章中也對兩者對應的軟體進行了選控設備管理界面和設備信息管理界面的設計進行了研究。
5 總結
本文通過遠程家用電器的系統設計，主要通過網頁和手機app對家用電器的遠程控制，在本文的開頭分析討論了家用電器遠程控制的研究現狀和研究方法，提出了國內家庭控制方法的現狀。此外也主要分析了系統的控制。系統控制主要用於系統功能需求的上層設計，以及通過硬體的一般過程和軟體流程對其功能需求的程序設計。這為本文的家用電器遠程控制系統設計提供了設計依據。之後也根據本文設計的遠程家電控制系統的要求，設計了相應的硬體電路。通過每個硬體模塊的總體設計和每個晶片的選擇，構建了整個電路圖。並對遠程家電控制軟體部分的設計。根據家用電器的狀態信息管理，設計了相應的軟體界面控制框圖和系統。在此基礎上，開發相應的移動APP軟體來遠程控制家用電器。在本文的移動APP中，主要進行了設計軟體的控制框圖和主要過程，因此只設計了移動APP。技術架構和流程。
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致謝
在畢業論文寫完的一刻，既有完成目標的滿足感又有對即將離開這個校園的不舍。儘管知道天下沒有不散的宴席，但是只有經歷的時候才知道這種失落，大學四年即將過去了，我們也即將走向社會這個大家庭。面對偌大的世界突然有了一種彷徨，或許只有在離開的時候才會去留戀校園的美吧。不過時間一直需要往前走，我們也應該大膽的去融入這個社會。面對時代的匆匆的變遷，以及在找工作的過程中我感受到了自身的不足，有些後悔在學校裡沒有好好學習，有這麼多對學生諄諄教誨、和藹可親、兢兢業業的教授，這大概是我一生中最遺憾的事情之一吧。不過慶幸的是在即將畢業的這一刻，我遇到了我的畢設指導老師。，他是我們學生的良師益友。在本設計的寫作和程序的編寫過程中給了我莫大的幫助，同時我又很後悔自己四年來都沒有與老師多多的交流。我也感謝四年大學生活和學習中給我扶持和幫助的同學們。他們的陪伴是我人生中一段難忘且珍惜的回憶，感謝諸位。
本文的研究題目以及進度都是與我的指導老師以及各位同學商議後選擇的，我挺喜歡這個題目的，這也是我對這個專業喜歡的表現之一，這個題目的選擇我是經過很多考量的，不僅是因為我對這個題目研究內容感興趣，也是我以後準備向這個方面去進一步的研究，所以在確定這個題目後我感到很開心，當然這個過程可能是有一點辛苦和氣餒的，但是在指導老師的循循善誘的教導下，很多一竅不通的問題都迎刃而解了，所以在論文完成的一刻我由衷的感謝老師對我的指導，如果有機會還希望以後能夠與老師更多的交流。
經過此次的論文寫作我學到了很多。以前一直沒自己獨立完成如此長的一篇文章的寫作。在此篇文章的寫作過程中也是經常熬夜到深晚。或許是夜晚時頭腦清晰。，因此本篇文章的撰稿大部分時間是深夜完成的。也在指導老師的教導下學會了如何去構建論文的結構。如何去寫一篇論文的中心要點。如何抓住寫作的關鍵。也在這個過程中學會了如何利用知網海量的資料庫去汲取別人的研究經驗，去站在巨人的肩膀上努力。這為我以後在專業學習上積累了經驗。也讓我對專業知識的求知慾大大的提升。對很多其他陌生知識的學習有了一種自信。現在也可以由衷的說一聲「學習的確是快樂的源泉」。因此在這次的畢業設計中確實收穫頗豐。
最後想對父母說一聲感謝，在這大學四年裡一直有你們在身邊的關心，你們的關係常常在我心灰意冷之時給予我再次前進的力量，也多麼希望你們能見證我畢業的那一刻，或許現在和以後的自己並沒有變成你們所期待的那樣，但是我會不斷的去努力成長，不斷的去學習。你們的教誨我一直記在心裡。這也是我不斷努力的動力。
最後再次由衷的感謝大學四年一路走來的諸君！願諸君歷盡千帆，歸來仍是少年。
附 錄A
1.電路圖
2.Wifi控制程序
//SPI對內存卡的讀取//
sbit CS=P3^5;
sbit CLK= P1^5;
sbit DataI=P1^7;
sbit DataO=P1^6;
#defineSD_DISAble() CS=1 //片選關
#defineSD_Enable() CS=0 //片選開
unsigned char SPI_TransferByte(unsigned char val)
{
unsigned char BitCounter;
for(BitCounter=8; BICounter!=0; BitCounter--)
{ CLK=0;
DataI=0; // write
if(val&0x80) DataI=1;
val<<=1;
CLK=1;
if(DataO)val|=1; // read
}
CLK=0;
return val;
}
附 錄B
英文原文：
smart home
Smart home is the use of advanced computer technology, network communication technology, integrated wiring technology, in accordance with the principle of human body engineering, incorporating personality needs, will and household life on various subsystems, such as security, lighting control, curtain control, gas valve control, information appliances, linkage, floor heating, such as organically unifies in together, through network integrated intelligent control and management, implement "people-oriented" new household life experience.
Basic introduction
Smart home is one of the people living environment, the platform installation for housing is intelligent household system, realize the family life safer, energy efficient, intelligent, convenient and comfortable. To housing as a platform, the use of integrated wiring technology, network communication technology, smart home system design scheme of safety technology, automatic control technology, audio and video technology to integrate the household life related facilities, schedule to build efficient residential facilities and family affairs management system, improve home security, convenience, comfort, artistry, and realize environmental protection and energy saving living environment.
Also called Smart Home, usually in Smart Home abroad. With Intelligent household meaning approximate Home Automation, Home Automation, Electronic Family (Electronic Home, E - Home), Digital Home, Digital Family), the Home Network (Home Net/Networks for Home), Network, Home Network (Home), Intelligent Home/Building (Intelligent Home/Building), Hong Kong and Taiwan and other regions in our country, and Digital Home, Digital Home, etc. Mr.
Main features
2.1 lighting at will
Control arbitrary lighting control, press a few buttons can adjust all the room lighting, lighting, all kinds of dream can create! Intelligent lighting system can have soft qi gong, can make the lights coming on gradually; Light dimmer can realize the dim light function, let you and your family to share warmth and romantic, at the same time, the effect of energy saving and environmental protection; Fully open barrier function can easily implement lights and appliances for a key barrier and a key open function, and has a brightness memory function.
2.2 easy to install
Smart home system can realize simply to install, without having to destroy the wall, don't have to buy a new electrical equipment, the system can be completely with your home's existing electrical equipment, such as lamps and lanterns, telephone and home appliances to connect. All kinds of electrical appliances and other intelligent subsystem can be control in the home, also can fully meet the remote control.
2.3 extensibility
Smart home system is the system can be extended, initially, your smart home system can only with lighting or the current commonly used electrical equipment connection, can connect to other devices in the future, in order to adapt to the new intelligent life need.
Even when your home is decorated also can be easily upgraded to a smart home. Wireless control of smart home system can not destroy original decoration, as long as the corresponding module can be installed in the place such as some outlet to realize intelligent control, much less damage to the original building metope.
The main function
3.1 a remote control
You can use the remote control to control the lighting in the home, water heater, electric curtain, water dispensers, air conditioning equipment such as opening and closing; Through the display of the remote control can (or) sitting room on the first floor to query and show () or bedroom on the second floor lighting appliances open closed; At the same time, the remote control can control the infrared electric appliance in the home such as TV, DVD, audio and other infrared electric equipment, universal remote control.
3.2 two telephone remote control
High encryption (phone recognition) multi-function voice telephone remote control function, when you travel or work outside in the home, you can through mobile phones, fixed telephone to control home air conditioning and curtain, lighting appliances, make the cooling or heating for the customer in advance or open and closed, via mobile phone or fixed phone know home circuit is normal, all kinds of household electrical appliances (such as food in the refrigerator, etc.) can also be learned that indoor air quality (similar smoke detector can be installed outside the house appliances) to control the Windows and ultraviolet radiation sterilization device for ventilation or sterilization, moreover, according to the merits of the outside weather proper humidification indoor air and the use of air conditioning and other facilities of the room to heat up. Master is not at home, also can be automatically by cell phone or landline watering plants, feeding your pet, etc. Control of the bedroom cabinet to clothing, shoes, bedding, and other sterilization, drying, etc.
3.3 three timing control
You can set certain products automatically open shutoff time ahead of time, such as: electric water heater every night 20:30 points automatically open heating, power 30 points automatically shut down, to ensure you enjoy the hot water bath at the same time, also save electricity, comfortable and fashion. Electric curtains open automatically closing time is, of course, much more.
3.4 four centralized control
You can in the porch place that take the door open at the same time the sitting room, dining-room and kitchen lights, kitchen appliances such as treasure, especially at night you can control the lights of the sitting room and bathroom appliances in the bedroom, convenient and safe, can also track the status of their work.
3.5 five scene control
You gently touch a button, several kinds of lighting, electrical appliances automatically perform in your "mind", make you feel and enjoy fashionable life perfect and simple science and technology, high efficiency
3.6 six network remote control
In the office, on a business trip abroad, as long as there is a network of place, you can through the Internet to log in to your home, in the network world through a fixed of smart home control interface to your household electric appliances, provide a free dynamic DNS. Is mainly used for remote network control and electric work status information query, you are on a business trip in abroad, for example, using the nonlocal network computer, log in the IP address of the relevant, in far away you can control your own lighting, electrical appliances, before return home on a plane, will you home air conditioning or open the water heater...
3.7 seven global video monitoring function
At any time, any place directly through local area network or broadband network, using a browser (IE), remote video monitoring, voice calls. Also support remote PC, local SD card storage, motion detecting, mail transfer, FTP transmission for family use remote video and photo shooting more can achieve professional safety and pleasure.
3.8 eight security alarm function
When a case of, can automatically dial the telephone, and gang related appliances do alarm processing
3.9 9 av equipment sharing
Home video control system including family film and television exchange center (video sharing) and background music system (audio sharing). Is family entertainment multimedia platform, it USES advanced microcomputer technology, wireless remote control technology and infrared remote control technology, under the precise control of program instruction, the set-top boxes, satellite receiver, DVD, computer, such as multi-channel signal source, can according to the needs of users, is sent to every room on terminal equipment such as TV, acoustics, realization of the sharing of the sitting room used a variety of audio and video equipment. Your family is a unique design of AV video exchange center.
The DVD players of the sitting room, digital TV set-top boxes, satellite TV receiver and any kind of audio-visual equipment sharing 4 to 5 rooms to watch and can be remote control; (such as bedroom, study room, toilet room optional second plus a sitting room) for you in the home of CD/TV/FM/MP3 audio source (or digital TV set-top boxes, satellite TV set-top boxes, IPTV, online movies, DVD, etc.) share audio and video equipment to solve the problem, for you to solve different remote control, audio and video equipment in Taiwan, the volume operation purpose, as you install a digital TV set-top box in the bedroom (VCD, DVD) the same effect as satellite television set-top boxes, and convenient.
31.0 background music system
In simple terms, in any other houses, including the sitting room, bedroom, kitchen or bathroom, background music on the lines are, by one or more of the sound source, (CD/TV/FM/MP3 audio) can make a wonderful background music can be heard in every room
Cooperate with AV video exchange of products, can use the lowest cost, not only realize the video and audio signals are Shared in every room, and can choose the background music of each room independent signal source, can remotely boot, shutdown, change channels, fast forward, fast return, such as audio and video, the background music sharing and the best ratio of design scheme of the remote control!
3.11 11 digital home entertainment system
"Digital entertainment" is a study of using computer as a home entertainment center, or sitting room advocate lie on a big screen TV broadcast and display the amount of content from the Internet in Shanghai music, film and television resources, TV, games, resources, information resources and so on. After installation "laughter xianju digital entertainment terminal", the place such as sitting room, bedroom, living room, the family can get audio-visual entertainment content. Simple installation, use online panel and the super five kinds of thread connection equipment.
3.12 twelve integrated wiring system
Is through a total management cases will be attentive telephone line, cable, broadband networks, such as audio line is called the weak current line of unified planning in an orderly state, in a unified management inside the bedroom of telephone, fax, computer, TV, VCD, security monitoring equipment, and other network information home appliances, make the function more powerful, use more convenient, easier maintenance, are more likely to expand new USES. Realize the telephone extension, LAN construction, the sharing of the cable.
3.13 13 fingerprint lock
Embarrassing: you must have had for some reason forgot to bring the key to the door of home, or to visit relatives in the home or guest, you just can't immediately back to wait! If the time can in the unit or distant remotely by phone or the phone will open the door, how convenient it is!!!
And in the unit or distant remotely by phone or phone home "query," refers to the digital fingerprint lock state of "open, close", if let you feel more safe! The world's leading biometric fingerprint technology and password technology perfect combination of three independent way to open the door: fingerprint, password and mechanical keys, safe and convenient
3.14 the fourteenth air air conditioning
Neither have a device to open the window all day (some toilet is closed), the timing for you to change the filtered fresh air which (outside air filtered recently, at the same time to the house of polluted air excluded).
3.15 15 pet nanny
Dial the telephone of home, you can give your beloved pet feeding, can hear its voice, this is a how fun and fashion life! Developed with high-tech level, operation simple telephone remote control, automatic timing control, remote control of pet feeding machine...
The development course
On March 10, 1999, Microsoft chairman Bill Gates announced the "Venus project" in shenzhen. This is a specifically for the Chinese information industry and home appliances market, tailor made for the Chinese digital life appliance solutions. Goal is to develop a new set of calculation based on the Microsoft Windows CE operating system, entertainment, education, communication, communication, and surfing the Internet, and other functions in one or a combination of products. The most obvious feature of the product is cheap, easy to learn and easy to use, can satisfy the PC (personal computer), computer user's demand to use the computer and the Internet. It is between computer and home appliance products.
The two most
6.1 control network
Such as intelligent household shown in the right part of the basic structure of the system, it is mainly to control all kinds of equipment running status in the family, such as the lights/the lights and light control, start/stop and the temperature of the air conditioning and air volume control, home security system of signal acquisition and execution, all kinds of switch quantity input, electric curtain open/close control, indoor detection of various physical quantities (such as temperature, humidity, all kinds of gas content, etc.), and four tables (gas meter, electricity meter, water meter, and the heat of the heat meter) the output of the data and instructions, etc.
6.2 information network
On the information network transmission is mainly audio and video signals, whose frequency bandwidth typically up to several GHZ, therefore requires information on the network information transmission rate is higher, generally should reach more than 10 megabits per second. But relatively speaking, the reliability requirement is not so high control information. Because audio information in the transport before and after a certain processing, such as signal compression and decoding and encoding/decompression), these processing has certain ability of fault tolerance, and even with the instantaneous error, is also affect the instantaneous sound or image of the error, and will have little impact on equipment running after. Therefore information network in technology transfer rate is the main problem that need to be solved (bandwidth), namely under the condition of possible, as far as possible to improve the information network bandwidth.
Smart home is through unified network bus and the control platform to household electrical appliances, lighting control system, security control system becomes an organic whole repeatedly, energy management system, etc. The current development trend of the smart home is controlled by the centralized control to the distribution, compared with the centralized control and distributed control can not only reduce the wiring, and can improve the reliability of the system, when a certain node failure, just will take away from the network, the node and other nodes are not affected.
中文譯文：
智能家居
智能家居是利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術、依照人體工程學原理，融合個性需求，將與家居生活有關的各個子系統如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場景聯動、地板採暖等有機地結合在一起，通過網絡化綜合智能控制和管理，實現「以人為本」的全新家居生活體驗。
基本介紹
智能家居是人們的一種居住環境，其以住宅為平臺安裝有智能家居系統，實現家庭生活更加安全，節能，智能，便利和舒適。以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、 智能家居-系統設計方案安全防範技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，並實現環保節能的居住環境。
又稱智能住宅，在國外常用Smart Home表示。與智能家居含義近似的有家庭自動化（Home Automation）、電子家庭（Electronic Home、E-home）、數字家園（Digital Family）、家庭網絡（Home Net/Networks for Home）、網絡家居（Network Home）、智能家庭/建築（Intelligent Home/Building），在我國香港和臺灣等地區，還有數碼家庭、數碼家居等稱法。
主要特色
2.1 隨意照明
控制隨意照明控制，按幾下按鈕就能調節所有房間的照明，各種夢幻燈光，可以隨心創造！智能照明系統具有軟啟功能，能使燈光漸亮漸暗； 燈光調光可實現調亮調暗功能,讓你和家人分享溫馨與浪漫,同時具有節能和環保的效果；全開全關功能可輕鬆實現燈和電器的一鍵全關和一鍵全開功能，並具有亮度記憶功能。
2.2 簡單安裝
智能家居系統可以實現簡單地進行安裝，而不必破壞隔牆，不必購買新的電氣設備，系統完全可與你家中現有的電氣設備，如燈具、電話和家電等進行連接。各種電器及其它智能子系統既可在家操控，也能完全滿足遠程控制。
2.3 可擴展性
智能家居系統是可以擴展的系統，最初，你的智能家居系統可以只與照明設備或目前常用的電器設備連接，將來也可以與其他設備連接，以適應新的智能生活需要。
既便您的家居已裝修也可輕鬆升級為智能家居。無線控制的智能家居系統可以不破壞原有裝修，只要在一些插座等處安裝相應的模塊即可實現智能控制，更不會對原來房屋牆面造成破壞。
主要功能
3.1 一 遙控控制
您可以使用遙控器來控制家中燈光，熱水器，電動窗簾，飲水機，空調等設備的開啟和關閉；通過這支遙控器的顯示屏可以在一樓（或客廳）來查詢並顯示出二樓（或臥室）燈光電器的開啟關閉狀態；同時這支遙控器還可以控制家中的紅外電器諸如：電視， DVD ，音響等紅外電器設備――萬能遙控器。
3.2 二 電話遠程控制
高加密（電話識別）多功能語音電話遠程控制功能，當您出差或著在家外邊辦事，您可以通過手機，固定電話來控制家中的空調和窗簾，燈光電器，使之提前為客戶製冷或制熱或進行開啟和關閉狀態，通過手機或固定電話知道家中電路是否正常，各種家用電器（例如冰箱裡的食物等），還可以得知室內的空氣品質（屋內外可以安裝類似煙霧報警器的電器）從而控制窗戶和紫外線殺菌裝置進行換氣或殺菌，此外根據外部天氣的優劣適當的加溼屋內空氣和利用空調等設施對屋內進行升溫。主人不在家時，也可以通過手機或固定電話來自動給花草澆水、寵物餵食等。控制臥室的櫃櫥對衣物、鞋子、被褥等殺菌、晾曬等。
3.3 三 定時控制
您可以提前設定某些產品的自動開啟關閉時間，如：電熱水器每天晚上 20:30 分自動開啟加熱， 23:30 分自動斷電關閉，保證您在享受熱水洗浴的同時，也帶來省電，舒適和時尚。當然電動窗簾的自動開啟關閉時間更不在話下。
3.4 四 集中控制
您可以在進門的玄關處就同時打開客廳，餐廳和廚房的燈光，廚寶等電器，尤其是在夜晚您可以在臥室控制客廳和衛生間的燈光電器，既方便又安全，還可以查詢他們的工作狀態。
3.5 五 場景控制
您輕輕觸動一個按鍵，數種燈光，電器在您的「意念」中自動執行，使您感受和領略科技時尚生活的完美和簡捷，高效
3.6 六 網絡遠程控制
在辦公室，在出差的外地，只要是有網絡的地方，您都可以通過 Internet 來登陸到您的家中，在網絡世界中通過一個固定的智能家居控制界面來您家中的電器，提供一個免費動態域名。主要用於遠程網絡控制和電器工作狀態信息查詢，例如您出差在外地，利用外地網絡計算機，登陸相關的IP位址，您就可以控制遠在千裡之外您自家的燈光，電器，在返回住宅上飛機之前，將您家中的空調或是熱水器打開…
3.7 七 全球視頻監控功能
在任何時間、任何地點直接透過區域網路或寬帶網絡，使用瀏覽器（如IE），進行遠程影像監控，語音通話。另外還支持遠程PC機、本地SD卡存儲，移動偵測郵件傳輸、FTP傳輸，對於家庭用遠程影音拍攝與拍照更可達成專業的安全防護與樂趣。
3.8 八 安防報警功能
當有警情發生時，能自動撥打點電話，並聯動相關電器做報警處理
3.9 九 影音設備共享功能
家庭影音控制系統包括家庭影視交換中心（視頻共享）和背景音樂系統（音頻共享）。是家庭娛樂的多媒體平臺，它運用先進的微電腦技術、無線遙控技術和紅外遙控技術，在程序指令的精確控制下，把機頂盒、衛星接收機、 DVD 、電腦等多路信號源，能夠根據用戶的需要，發送到每一個房間的電視機、音響等終端設備上 , 實現一機共享客廳的多種視聽設備。您的家庭就是一個獨特設計的AV影視交換中心。
客廳的DVD影碟機、數位電視機頂盒、衛星電視接收機等任意4種視聽設備共享到5個房間觀看並可以遙控；（臥室房、衛生間、書房等房間任選其二加上客廳） 為您家中的CD/TV/FM/MP3 音源（或數位電視機頂盒、衛星電視機頂盒、IPTV、網絡在線電影、DVD等）音視頻設備解決共享問題，為您解決音視頻設備的異地遙控、換臺、音量操作目的，如同您在臥室安裝一個數位電視機頂盒（VCD、DVD）衛星電視機頂盒一樣的效果，及其方便。
3.10 十 背景音樂系統
簡單地說，就在任何一間房子裡，包括客廳、臥室、廚房或衛生間，均可布上背景音樂線，通過 1 個或多個音源，(CD/TV/FM/MP3 音源)可以讓每個房間都能聽到美妙的背景音樂
配合AV影視交換產品，可以用最低的成本，不僅實現了每個房間音頻和視頻信號的共享，而且可以各房間獨立的遙控選擇背景音樂信號源，可以遠程開機、關機、換臺、快進、快退等，是音視頻、背景音樂共享和遠程控制的最佳的性價比設計方案！
3.11 十一 數字家庭娛樂系統
「數字娛樂」則是利用書房電腦作為家庭娛樂的播放中心，客廳或主臥大屏幕電視機上播放和顯示的內容來源於網際網路上海量的音樂資源、影視資源、電視資源、遊戲資源、信息資源等等。安裝「笑仙居數碼娛樂終端」後，家庭的客廳、臥室、起居室等地方都可以獲得視聽娛樂內容。安裝簡單，用網絡面板和一根超五類線連接設備。
3.12 十二 綜合布線系統
是通過一個總管理箱將電話線、有線電視線、寬帶網絡線、音響線等被稱為弱電的各種線統一規劃在一個有序的狀態下，以統一管理居室內的電話、傳真、電腦、電視、影碟機、安防監控設備和其他的網絡信息家電，使之功能更強大、使用更方便、維護更容易、更易擴展新用途.實現電話分機，區域網組建，有線電視共享等。
3.13 十三 指紋鎖
您一定有過這樣的尷尬：由於某種原因忘記帶了家中的房門鑰匙，或是家中親人或客人造訪，您恰恰不能立即趕回等等! 如果這個時候能在單位或遙遠的外地用手機或是電話將房門打開，該是多麼方便呀！
並且在單位或遙遠的外地用手機或是電話「查詢」一下家中指數碼指紋鎖的「開，關」狀態，是不是讓您更會感到安全！世界頂尖生物識別，指紋技術與密碼技術的完美結合，三項獨立開門方式：指紋、密碼和機械鑰匙，安全方便
3.14 十四 新風空氣調節
有一種設備既不用整日去開窗（有的衛生間是密閉的），就能定時為您更換經過過濾的新鮮空氣哪（外面的空氣經過過濾近來，同時將屋內的濁氣排除）！
3.15 十五 寵物保姆
撥通家裡的電話，就能給自己心愛的寵物餵食，還能聽到它的聲音，這該是一件多麼富有情趣和時尚的生活！研製開發了具有高科技水平、操作簡易的電話遠程控制，自動定時控制，遙控控制的寵物餵食機……
發展歷程
1999年3月10日,微軟公司董事長比爾·蓋茨在深圳宣布了"維納斯計劃"。這是一項專門針對中國信息產業和家電市場,為中國量身定做的數字生活家電的解決方案。目標是要開發一個新的基於微軟Windows CE作業系統的集計算、娛樂、教育、交流、通信和網上衝浪等功能於一體或相結合的產品。其產品最大的特點是價格便宜,易學易用,可滿足非PC(個人電腦、微機)用戶使用電腦和上網的需求。它是界於電腦和家電之間的產品。
兩大部分
6.1 控制網絡
如智能家居的基本結構圖中右半部分所示，它主要是控制家庭中各種設備的運行狀況，如電燈的滅/亮和亮度控制，空調的啟/停以及溫度和風量的控制，家庭安防系統的訊號採集和執行，各種開關量的輸入，電動窗簾的開啟/關閉控制，室內各種物理量的探測（如溫度、溼度，各種氣體含量等），四表（煤氣表、電錶、水錶和暖氣的熱量表）數據的輸出與指示等。
6.2 信息網絡
在信息網絡上傳輸的主要是音頻和視頻信號，它們的頻率帶寬一般要高達數兆赫茲，因此要求信息網絡上的信息傳輸速率比較高，普遍應達到10 Mbps 以上。但相對說來，它的可靠性要求沒有控制信息那麼高。因為視音頻信息在傳輸的前後都有一定的處理(如信號的壓縮和編碼/解壓縮和解碼)，這些處理都有一定的容錯能力，而且即使有瞬時的錯誤，也只是影響瞬時的聲音或圖像的錯誤，而對設備以後的運行幾乎沒有影響。因此信息網絡在技術上需要解決的主要問題是傳輸速率（即帶寬），即在可能的條件下，儘可能提高信息網絡的帶寬。
智能家居是通過統一的網絡總線和控制平臺將家庭的電器設備、燈光控制系統、安全控制系統、能源管理系統等連成一體的。目前智能家居的發展趨勢是由集中控制到分布控制，與集中式控制相比，分布式控制不僅能減少布線，而且能提高系統的可靠性，當某一個節點出現故障時，只需將該節點從網絡中拿走，而其它節點不受影響。