基于无线网络的智能插座设计

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  摘要:随着时代的发展,使得人工智能得到了相应的发展,然而在插座行业的发展当中,智能插座可以说是一种新型插座,相比于传统的插座拥有着更加丰富的功能。就比如安全性优势、节能性优势、便捷性优势等等。由于人工智能的不断发展,相关人员开展把人工智能运用到智能插座当中,这样就能够通过蓝牙与无线网对其进行有效的控制,从而让人民群众的生活变得更加的方便。
  关键词:智能插座;人工智能;蓝牙
  前言:
  人工智能可以说是时代不断发展的产物,在各个领域当中都有涉及。并且人工智能还是一种新型的技术,能够通过模拟与仿真等技术,来为人民群众提供相应的智能产品。在人民群众的日常生活当中,智能插座可以说是较为常见的智能化产品之一,擁有着用电安全保护、节能等智能化的优点,可以为人民群众的日常用电带来极大的便利。然而人工智能与智能插座的相互结合,使得智能插座行业得到更进一步的发展。
  一、智能插座的应用优势
  智能插座相比于传统插座,拥有着三个主要方面的优势,第一就是安全性优势,智能插座的运行原理,是在插座当中安装了智能芯片,从而可以对电流进行自动监视,一旦出现异常电流变化的时候,可以及时的发现与自动响应,然后有效的断开电器,这样就能够避免电器出现安全隐患问题,有效的减少安全事故的出现。第二就是节能化优势。智能插座在运行过程当中,不需要太多的人干预,主要是因为智能插座这种智能化产品,能够对电流变化与大小进行自动的检测,然后在根据监测结果对其进行自动断电。智能插座与传统插座相比,智能插座可以有效的减低电器待机的耗能情况,也正因如此,智能插座在节能化方面拥有着极强的优势。第三就是智能插座还有着便捷性的特征,智能插座在使用的过程当中,可以对电器自动开展管理工作,所以拥有着极高的便捷性。主要是因为智能产品可以根据电流大小与变化做出合理的断电决策,这样决策通常都比较可靠,能够有效的满足人民群众的使用要求,让电器得到更加便捷的运用[1]
  二、人工智能的发展趋势
  随着时代的不断发展,使得人工智能得到了相应的提升,然而根据人工智能的研究数据可以看出,人工智能的发展趋势大概分为二个方面。第一就是功能集成产品方向。由于人民群众对多样化的产品要求越来越高,这也导致单一功能的智能产品已经无法在满足人民的使用要求。在这样的背景条件下,人工智能的研究人员,应该把集成功能产品当作人工智能的主要发展方向。第二就是计算机与仿生科学结合方向。计算机可以说是人工智能技术发展的基础,然而仿生科学可以说是人工智能发展的重要方向,主要就是利用仿生智能产品的研究,以此来突出产品的智能属性,这样的研究方向能够更好的满足人民群众的需求,同时也能够有效的提升人工智能的智能水平。
  三、人工智能在智能插座当中的运用
  (一)功能评估方面
  对于人工智能在智能插座当中的运用,可以按照人工智能的特征与智能插座的应用要求看出,对人工智能与智能插座相互结合的功能评估主要包含二个方面,第一就是蓝牙控制功能。由于人民群众对电器提出了更加节能与安全等方面的要求,使得单纯的智能插座已经无法在满足人民群众的使用要求,可是智能插座的使用依然需要人为参与,所以可以把智能插座与人工智能进行相应的结合。这样就能够让智能插座的使用摆脱场景与空间的限制,从而真正的实现便捷化智能控制。除此之外,还为了让智能插座的智能化水平得到更加的凸显,可以对其使用人工智能技术,从而让人民通过蓝牙来对智能插座实现控制模式,这样就可以让使用人员在不接触智能插座的时候,利用蓝牙对其开发指令,来对自动运行进行合理的控制。第二就wifi控制功能。人工智能与智能插座结合主要特点就是WIFI控制,在人民群众的日常生活当中WiFI网络可以说是拥有着极高的普及程度,也正因如此,在对人工智能与智能插座的进行集合的使用,可以把WIFI当作硬件、网关、智能插座等设备之间的通信媒介[2]
  (二)硬件构成方面
  在智能插座当中进行wifi与蓝牙的结合性应用,能够让智能产品变得更加便捷化与智能化,从而更好的满足于人民群众对智能产品的要求。就比如WiFi控制方案在智能插座当中的运用。按照人工智能在智能插座当中的应用要求,可以对WiFi型智能插座的运行原理进行设计,把WiFi功能的Soc芯片与Cortex内核当作微控制器,然后再配合继电器控制模块与电源转换模块的分电量计量模块,这样就能够组建成为WiFi型智能插座。微控制器枢纽的主控芯片可以选择ESP8266型号芯片,还应该选择隔离式的电源转换模块。主要的运行流程就是让电源转换模块借助磁性元件变压器。来对电压进行降压处理,把三端稳压电路lm1117-3.3转换成为3.3v直流电源,让其能够成为esp8266主控芯片的供电来源。
  (三)继电器模块方面
  在WiFi型智能插座执行断电与通电操作当中,最为关键的核心就是继电器模块。要想保障功能能够有效的使用,可以使用电磁式继电器,让其成为WiFi型智能插座的继电器模块。这种继电器的主要运行原理就是在继电器线圈两端产生电压的时候,线圈就可以产生相应的电流,然而在电流当中产生磁场,这样就可以让楔铁吸引住铁芯,从而让WiFi型智能插座的楔铁活动触点可以与常开触点相互吸和,这样就可以达到通电与断电的效果[3]
  (四)电能计量模块方面
  在对智能插座与人工智能进行整合工作的过程当中,要想让智能插座节能特性得到充分的发挥,就需要对人工智能在智能插座当中运用质量提高重视。对于这种WiFi型智能插座而言,电能计量模块可以说是对耗能情况造成影响的主要因素之一,为了让智能插座实现真正的节能,就需要把对电能计量模块进行科学的设计,通过HL8012型号的芯片来作为电能计量模块的核心,同时还可以在运行Wifi型智能插座的过程当中,利用CLw8012型号芯片的ADC、PCG来完成电压与电流的模数转换。跟随着智能插座的不断运作,可以对电压与电流的有效值进行自动计算,同时还能够转换频率模式,将其转换成为方波脉冲对外输出。除此之外,芯片的功率计量电路好能够发挥出电流采样与电压采样等功能。电能计量模块经过电流收集到智能插座的电压与电流信息号之后,可以将其传输到HLW8012芯片,让芯片对其开展自主计算,然后得到较为准确的电流有效值与电压有效值。相关人员把电气设备与WIFI型智能插座连接到一起之后,电能计量模块可以把用电信息与芯片公路等HLW8012型等传输给用户,让用户可以对能耗情况进行相应的检查。   (五)数据库设计方面
  对于Wifi型智能插座而言,数据库可以说是服务器的核心,由于WiFi型智能插座拥有着十分复杂的功能,所以可以对MYSQL进行合理的选择,这是一种人工智能技术支持下的智能插座数据库,在运用MYsql系统构件数据库的时候,可以对数据库的数据做好相应的管理,这样就可以避免智能插座因为运行施工太长从而遗留大量的数据,同时也避免了智能插座服务器的运行速度受到影响。
  (六)智能插座APP方面
  要想对人工智能的智能插座开展相应的管理,就需要对智能插座进行针对性的研究,并对其进行智能插座APP的设置,这样就能够利用APP让用户对智能插座完城相应的操作要求。对于智能插座APP软件设计的架构可以从三个方面入手,第一就是数据访问层,保障WIFI可以在局域网允许的范围之内,以此来完成智能插座的相互交互的工作。第二就是业务逻辑层,需要让数据访问层与承接表现层之间的所有数据都能够进行交换。用户可以在智能插座APP当中开展Java类业务实体,只需要经过业务逻辑层的响应,就能够为其提供相应的数据,从而保障用户可以利用APP对WiFi型智能插座进行有效的控制。第三就是表现层。表现层能够与用户的操作界面进行直接对接,只需要按照WIFI型智能插座的使用要求来的UI智能插座APP进行设计的過程当中,把表现层的功能分布基础进行合理设计,就可以更好的满足用户审美的要求,并且让用户得到更加便捷的使用,人机交互界面也可以变得更加的友好[4]
  结语:智能插座的不断普及与应用,能够为人民群众的日常生活带来很大的便利。也正因如此,为更好的发挥出智能插座的价值,就需要相关人员对人工智能的应用价值提高重视,利用合适的通信媒介,来对智能插座的功能进行有效的完善,让智能插座的应用变得更加智能化与便捷性。除此之外,由于人工智能技术的不断发展,智能插座应该与人工智能进行相应的融合,只有这样才能够让智能插座的研究得到全面的创新,为了智能插座的推广打下基础。
  参考文献:
  [1]胡长鹏,马海霞,林思敏,李中兴,黄国健.一种基于WiFi无线通讯的智能插座设计与实现[J].机电工程技术,2021,50(08):70-73.
  [2]郑晓龙,宋丕伟,丛颖婕,王艳雪,孙颖,刘鹏,张孝臣.闲时自断电插座的结构设计[J].科技创新与应用,2021,11(22):38-40.
  [3]郭斌,冯兴兴,何圣川,许丽娟.电能计量装置在线故障诊断系统设计[J].科技通报,2021,37(07):62-67.
  [4]郑诗程,彭杰,李星月,郎佳红,冯子豪,黄聪.基于机智云平台的太阳能热水器控制系统[J].工业控制计算机,2021,34(07):23-25+28.
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