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云計算智能家居系統架構研究
隨著計算機網絡技術及云計算的發展,智能家居系統必將越來越完善,在日常生活中的應用越來越廣泛。通過將家居設備中的信息數據進行云存儲、云計算,有利于智能化家居、智能化小區甚至智能化城市的建設,從而促進現代社會的不斷發展。
一、基于云計算的智能家居系統架構概述
物聯網時代,智能家居已成為該時代下重要的產物,針對智能家居模式下海量數據處理,云計算模式能夠有效解決上述問題,因而智能家居云由此誕生。通過云存儲、云計算,有利于家居朝著智能化方向發展,為人們的日常生活提供便利的生活環境。借助智能家居云,不僅能夠有利于網絡接口、存儲設備、處理器等基礎設施的提供,而且能根據用戶的不同需求,使用戶進行自主選擇[1]。在智能家居系統內部,智能家居云不僅對智慧家庭、智能社區、智能城市等領域范圍進行有效管理,而且能夠與多種功能之間相互滲透,為家庭生活提供多樣化的服務。綜上所述,智能家居系統具有廣闊的發展前景。
二、智能家居云架構
通常來說,智能家居云能夠對海量數據進行存儲及運算,從而更好的提供家居云服務。云平臺、移動終端系統及家庭網關共同組成了智能家居總構架。
一旦智能家居用戶需要進行家居服務時,用戶要先借助家庭網關平臺對自己的身份進行注冊和驗證,在注冊完成之后,將智能家居設備進行添加,并下載家居應用等相關軟件[2]。在家居應用軟件下載完成之后,借助手機或電腦等移動通信終端進行獲取云服務,然后就能有效實現對家居環境及家居設備等方面的控制和管理。
(一)云平臺構建。在對云平臺構建過程中,通常利用PaaS與IaaS進行有效整合,云平臺總架構圖如下圖2所示。
IaaS能夠提供進行存儲、操作處理等功能的程序系統以及其他應用程序,為上層平臺進行有效服務。PaaS主要是以IaaS為基礎,在應用程序的環境條件下能夠提供數據庫、Web服務以及語言開發工具等。通過PaaS與IaaS進行有效整合,使云平臺總架構更加完善,更好的提高家居服務。
(二)云應用系統架構。借助家庭網關
WebOS,用戶能夠有效實現針對Home App對賬號的身份驗證與注冊,并對智能設備進行選擇控制。與此同時,云端能夠有效對家庭網關執行列表進行實時更新,并實現對家電信息的有效采集。在信息采集完成之后,利用先進的移動通信終端,能夠有效實現對家電設備的控制,從而體現出智能化的特點。
由圖3所示,系統有效實現了分層,共分為了安全過濾層等6層結構。通過對結構的分層,使數據處理更具有條理性,效率更高,更好的有利于實現基于云計算模式下的智能化家居控制。
三、家庭網關
(一) 家庭網關設計。鑒于視頻數據的復雜性,系統在對數據處理時,通常利用外部接口再加DSP與ARM,通過這樣連接,能夠有效建立用戶和媒體介質之間的聯系,從而更有利于對家電設備進行智能化控制。
(二)網絡攝像頭及各種傳感節點的設計。 針對家庭潛在險情的監測,應充分利用煙感及煤氣傳感器,借助傳感器將信息進行有效收集,并充分利用紅外及門磁探測器對非法入侵等不良現象進行合理監測。借助Zigbee終端節點,與探測器及傳感器進行充分連接,這樣才能有利于將報警信息進行及時傳送,使協調器充分發揮其應有的作用。
(三) 家庭無線網絡的設計。通常來說,家庭無線網絡設計也是需要注意的問題。在網絡數據傳輸方面,應根據家庭網絡的實際情況,科學的選擇傳輸類型。一般來講,家庭網關、探測器及傳感器之間應借助Zigbee協議有效實現數據通信,Zigbee協議結構類型通常為網狀結構,如下圖6所示。相對來說,Zig
bee技術具有低成本、低功耗、近距離等方面的優點,因而在無線通信技術中具有較為廣泛的應用。除此之外,應用Zigbee協議具有較高的可靠性,組網能力相對較強,在實際應用過程中也相對較為方便。通常來說,Zigbee協議具有相對較為可靠的層次結構,不同結構之間相互協調,共同發揮出其應有的作用。
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