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摘要：云计算、大数据和移动通信等先进技术的发展和普及,人们已经进入到了“互联网+”时代,智能家居作为计算机与家居电气化相结合的时代产物,已经进入到了千家万户。智能家居平台目前也采用了先进的开发技术,比如微服务架构和SQLite数据库等,不仅可以安装于PC端,还可以运行于智能手机端,基于移动设备控制家用电器,提高人们的生活自动化和移动化水平,具有重要的作用和意义。本文详细地分析智能家居平台的功能,同时归纳了智能家居平台的架构设计内容,包括微服务架构和数据库,更好地提高智能家居平台的移动性和友好性。
关键词：智能家居；微服务架构；SQLite数据库；智能手机
The"Internet Plus"Era Smart Home Furnishing Platform Construction and Design
ZHANG Xu
(Sichuan Hongmei Intelligent Technology Co.,Ltd.,Mianyang Sichuan 621000)
【Abstract】：With the development and popularization of advanced technologies such as cloud computing,big data and mobile communication,people have entered the"Internet+"era,as a product of the integration of computers and home furnishing,has entered thousands of households.At present,the smart home platform also adopts advanced development technologies,such as micro service architecture and SQLite database.It can not only be installed on the PC end,but also run on the smart phone end.It plays an important role and significance to control household appliances based on mobile devices and improve people's life automation and mobility level.This paper analyzes the functions of smart home platform in detail,and summarizes the architecture design of smart home platform,including micro service architecture and database,so as to better improve the mobility and friendliness of smart home platform.
【Key words】：smart home;micro service architecture;SQLite database;intelligent mobile phone
0引言
智能家居平台可以将家用电器设备、照明设备、采暖设备、窗帘控制、晾衣架等集成在一起,基于智能手机或平板电脑等移动设备实现远程控制[1]。智能家居平台作为5G移动通信的重要应用领域,目前已经吸引了很多的学者、科研机构和厂家进行研究,比如格力、华为、美的和小米等大型智能家居平台开发者,有力地提高了智能家居平台开发的技术水平,并且接入的智能家居设备种类、数量也越来越多,华为智能家居研发负责人统计显示,华为智能家居平台接入的设备已经超过数十亿台,有效地提升了人们生活的智能化和移动化,具有重要的时代意义。
1“互联网+”时代智能家居平台功能分析
“互联网+”时代,智能家居平台可以将人们生活的所有家庭设备都基于微控制器、物联网、WiFi网络或5G网络进行集成和连接,本文通过对智能家居平台的用户和家居设备生产厂家进行调研,导出智能家居平台功能,比如安防报警、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、家电控制、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫,采用结构化流程度建模系统功能,如图1所示。
(1)安防报警。智能家居平台可以接入报警设备,监控家居生活内各种智能设备和生活环境气体,比如厨房内的一氧化碳气体、房间内的甲醛气体等,从而可以及时地向业主提醒,提高家居生活的安全性[2]。智能家业主的智能手机等终端设备居平台也可以监控门禁状态,避免家中无人的时候存在门未上锁的状态,保证家财平安。
(2)灯光控制。智能家居平台可以控制家中的灯光设备,比如控制照明灯具、灯带、射灯等开关,同时调整灯光亮度。
(3)家电控制。智能家居平台可以有效地控制冰箱、空调、吸尘器、洗地机、电视机、热水器、空气净化器等电器设备,从而查看这些电器设备的使用状态,比如控制冰箱的温度,调整空调的制冷、制热、温度等,实现家电的远程灵活控制。
(4)场景联动。智能家居平台可以针对家庭场景进行控制,根据每一个场景进行设置,比如设置会议模式、会客模式、周末模式、工作日模式等,这些模式作为一个功能触发器,从而能够集成的控制每一个家居设备的模式状态。
(5)其他功能。智能家居平台可以实现窗帘设备、煤气阀控制、地板采暖、健康保健和卫生防疫等多个功能,这些功能能够提升数据的加工和处理,进一步实现系统的操作和处理,提高智能家居平台的应用性能,帮助业主提高智能家居的生活水平。
智能家居平台还可以提供一个可增强的数据扩展接口,这个接口能够随时根据新时代的家庭生活需求,添加相关的逻辑业务功能,提高系统的完善性和可扩展性。
2“互联网+”时代智能家居平台架构设计
“互联网+”时代,智能家居平台需要实现PC端、手机端共同登录,因此本文提出采用微服务架构,从而能够构建一个轻量级的应用模式,提高智能家居平台的移动性和便捷性。微服务架构采用了用户端通信协议,比如HTML、XML、HTML5等,在这些协议的支持下,既能够进行数据传输,又能够快速生成精美舒适的界面,进而实现了数据输入与输出的可视化呈现[3]。微服务架构能够提高智能家居平台运行速率,若是客户单纯地发送逻辑业务请求,那么Web服务器就能够直接进行数据处理和结果反馈,无需通过与数据库服务器的交互通信。另外,Web服务器与数据库服务器处于集成状态,当Web服务器对用户请求解析完成后,发现有数据处理请求,就能够通过两者的共用接口传输给数据库服务器,最终由其完成对数据的相应处理操作,最后将其反馈给Web服务器,封装后一同反馈给应用层,并通过交互界面呈现给用户[4]。智能家居平台微服务架构如图2所示。
(1)应用层。该层的主要功能就是为智能家居平台用户提供集成操作服务,能够将多种功能进行有效整合,然后借助服务总线对所有的业务逻辑请求进行实时监测,实现智能家居平台的每一个逻辑业务功能,最后Web逻辑业务处理层进行封装处理,并进行及时的处理结果反馈[5]。
(2)业务层。该层的主要功能是为用户提供标准化、虚拟化的内部操作服务,是属于应用层和数据层的核心接口,实现逻辑业务操作的服务加工,更好地为应用层数据处理提供服务,实现信息的深层业务交互,对提高数据存储效率和处理效率,以及逻辑业务解析能力,具有非常重要的正向促进作用。
(3)数据层。该层保存了海量的客户基础数据,这些数据包括各种类型的资源,比如客户应用习惯记录数据、家居设备数据、场景应用数据等,可借助索引机制提供多模式、可视化数据存储与呈现服务,包括视频数据、音频数据、图片数据等的综合处理,能够满足用户的多元化使用需求。
智能家居平台采用SQLite数据库开发拥有很多的优势,首先SQLite数据库拥有分片存储技术,可以提高智能家居平台的操作服务性能,可以按照不同家居设备数据进行优先级存储,比如可以针对优先级较高的家居设备放置于存取速度较快的位置[6]。其次智能家居安全设计是一个非常关键的方面,SQLite数据库可以基于角色认证机制进行安全保护,不同的用户角色可以访问不同的数据内容,从而可以提高数据的完整性,保护每一个用户的数据都是一致的和完整的。智能家居的数据包括很多种类,比如文字数据、图片数据、视频数据等,SQLite数据库可以将这些数据统一使用面向对象进行保存,可以支持多媒体数据进行操作管理。最后智能家居的数据操作多为分布式,SQLite采用在线处理模式,能够实现数据的远程加工和处理,实现在线的挖掘和分析,提高智能家居的信息加工水平。
3结语
智能家居平台可以采用先进的分布式计算技术、无线通信技术、微控制器、微服务架构、云计算等先进技术,在智能手机、平板电脑或传统PC电脑上登录,从而可以实现居家生活的智能化,也可以实现家庭电器设备控制的远程化,确保以人为本的全新生活理念,提高人们的科技应用舒适性。
参考文献
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[2]林秀丽.基于无线传感网络的智能家居系统设计与实现[J].电子技术与软件工程,2020(14):15-16.
[3]王晓娟.基于云平台技术的智能家居系统设计分析[J].无线互联科技,2021,18(20):52-53.
[4]梁海洁,陈娇英,陈延明.基于HDS10融合Zigbee技术的智能家居优控系统设计[J].广西大学学报(自然科学版),2020,45(5):1205-1210.
[5]王博,张昱,耿佳宁,等.SSRules:让智能家居自动化规则更易于编写和检查[J].软件学报,2021,32(12):3728-3750.
[6]刘勇,谢若莹,丰阳,等.智能家居中的居民日常行为识别综述[J].计算机工程与应用,2021,57(04):35-42.
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