遠程控制智能家居新思維及創新制造

安全文庫網絡信息安全團隊 曹宇寧 陳衍基

遠程控制智能家居新思維及創新制造

安全文庫網絡信息安全團隊 曹宇寧 陳衍基

隨著近幾年智能家居產品制造成本的降低及智能生活，智能家具的廣泛普及，在智能家居控制方面，控制的新思維及創新制造，愈來愈成為廣大智能硬件愛好者深入研究的方向。

智能硬件；智能家居控制；創新制造

1 概念的提出

目前很多智能家居產品均可實現在局域網內通過局域網控制WIFI插座來進行智能硬件的開關及使用，但在遠程控制在線服務操作控制方面實現較少。因此，在借閱相關的資料之后，提出將智能家居產品連接至“主控板”通過遠程控制主控板，主控板與手機進行數據交流對于智能家居產品進行控制及使用。

2 主板構成及原理

2.1 主板介紹

圖1 主板構成及原理

2.2 主體原理架構圖

圖2 通信原理

圖3 詳細結構

2.3 服務器平臺及架構

服務器端架構條件及環境：Linux服務器+MySQL數據庫+-程序編譯。

3 客戶端控制平臺

1)可通過微信公眾平臺接口實現在客戶端進行遠程控制。具體思維導圖見圖4：

圖4 思維導圖

2)原理剖析：用戶手機通過連接2G/3G/4G流量網絡向微信測試賬號發出指令進行相應的控制。 微信測試賬號接受到用戶命令之后，立即通過平臺轉發數據信息給服務器端，再由服務器將命令轉發給家庭中的智能主控板，主控板受到命令之后開始控制智能家居工作。執行操作成功后，主控板將信息傳輸返回給用戶手機端。

3)功能介紹：由于在上文中提到了采用的是微信公眾平臺的接口，因此此處在服務器端導入智能機器人程序時候，就可以實現智能機器人微控。采用智能機器人服務。例如：當“主控板”接入溫度報警器后，可以在線控制家庭溫度，當溫度過高后，智能機器人自動回復消息給手機微信端。隨時隨地，只要手機接入互聯網都能了解家中情況。

4 設計重點和難點

1)開發環境：基于單片機開發、微信開發、服務器開發、數據庫應用。

單片機開發：利用類c的arduino語音對單片機mcu進行編程，利用at指令操作wif i模式進行http請求。

微信開發：利用php語言在服務器端做跟微信服務器通信的接口。

服務器環境：lnmp即linux、nginx、mpsql、php5.3.3。

2)關鍵技術：熟悉單片機開發，熟悉wif i模式的at指令和相關固件開發、網絡通信、服務器的搭建、利用php語言做下位機接口和微信服務器接口、微信相關開發，mysql數據庫操作。

3)技術難點：要做到能夠遠程微信控制，則必須會使用esp-8266wifi模塊，在使用此模塊前，必須對期內部固件進行編寫，少寫at固件才可跟單片機進行串口通信；單片機要實時采集數據且通過wif i模式進行http請求之后獲得反饋值再進行相關操作，這要求單片機的io口要足夠多且運行速率不能太低；要做到實時獲取數據和快速做出相關動作則必須要不斷的進行http請求。服務器端微信開發必須熟悉微信開發文檔，編寫的接口必須按照一定的協議才可與微信服務器交互，而且要實現自動反饋提醒信息給用戶則必須要獲取微信用戶的openid和微信公眾號的access_token和對數據進行json格式轉換。微信公眾號的access_token不是保持不變的，出于安全考慮，是每7200s更新一次，則要對此進行相關操作才可以正常實時此功能。

4)創新點：無需安裝額外的app；用微信實現多方式控制:按鈕、文字指令、語音指令；打破局域網限制，能夠遠程控制；

5)不足之處：在查看我的魚缸模式下要觀看實時視頻則必須在手機安裝相應的ADOBE FLASH PLAYER插件；通信方式為http請求，請求過于頻繁，不能很好的做到降低服務器負載，今后將會不斷完善，會采用tcp長連接的方式替代http請求；微信控制頁面過于單調，今后將會調用微信的jsapi，將web’端嵌入到微信，實現更美觀的、可視化的控制。