基于WIFI的智能家居系统设计

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随着人民生活水平的提高,对舒适且智能化家居环境的要求越来越高,智能家居产品逐渐被重视。政府制定的“互联网+”行动计划中明确指出智能家居与互联网的结合。传统的智能家居产品大多是单个设备的智能化,并且目前的智能家居系统大多采用有线连接和分散控制,不能实现集中管理,而且存在功耗大、利用率低等问题。为实现室内设备的集中管理和无线通信,结合WIFI无线通信技术、嵌入式技术、互联网技术、模糊控制等技术,设计出一款基于WIFI的智能家居系统。该系统可实现对室内环境的监测与集中控制,具有一定的社会和经济效益。本文主要研究了以下几个内容:(1)本文根据智能家居系统的应用需求,设计了以STM32F103为核心的智能家居系统的中央控制器,以HLK-RM04模块实现智能家居的WIFI网络的组网以及扩展;以LD3320模块实现系统的语音控制功能;以OV2640模块实现对室内环境的实时监测;并扩展了基于温湿度、PM2.5、CO2等参数的环境监测模块,作为智能控制的主要数据来源。(2)本文设计的智能家居系统有三种控制方式:1)语音控制:中央控制器扩展了语音控制模块,用户可以通过语音命令;2)APP控制:本文设计了基于手机APP的远程智能家居控制方式,用户可直接通过登录APP对室内设备进行控制;3)模糊控制:模糊控制决策通过中央控制器扩展的WIFI模块传递给各个设备,从而实现智能化控制。(3)本文建立了基于模糊专家知识的智能家居控制模型,该模型可对监测到的环境因素进行模糊推理,从而得到控制决策。最后根据测试方案对智能家居系统的通信模块、语音控制、远程控制进行了测试。通过系统测试,室内WIFI网络的传输能力满足系统设计的需要,丢包率可以控制在0.4%以下;语音控制系统能够适应室内各种环境,准确率高达92%;在移动端APP内可以实现对室内环境的远程控制与实时监测,满足了用户远程操控与实时了解家庭安全与状态的需求。本系统整体设计简单实用,控制方便,在现有产品的基础上融入了更多功能,并通过模糊控制决策提高了系统的智能化。
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