基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應用系統設計

摘要：為了更加快速、便捷、廉價(jià)地實(shí)現家電物聯(lián)網(wǎng)，本文介紹了一款基于嵌入式微處理器，采用Wi-Fi模塊，配合機智云服務(wù)平臺，可以接入互聯(lián)網(wǎng)并對家電設備進(jìn)行遠程控制的家電物聯(lián)網(wǎng)應用系統的設計。該系統通過(guò)Wi-Fi模塊來(lái)接收由智能手機上家電控制軟件APP下發(fā)的控制命令，經(jīng)過(guò)數據處理，通過(guò)局域網(wǎng)或者遠程方式來(lái)對家電進(jìn)行控制。經(jīng)過(guò)實(shí)驗測試，該系統達到性能穩定、簡(jiǎn)便、高性?xún)r(jià)比等預期。

引言

　　當今對家電設備的無(wú)線(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò )化控制已成為智能家居發(fā)展的潮流，也是各大家電廠(chǎng)家擺脫利潤逐漸下降，尋求轉型升級的一種路徑。然而，受限于各廠(chǎng)家之間傳感器不一致，高成本等因素影響，比較統一的物聯(lián)網(wǎng)方式至此還沒(méi)有大范圍推廣。為此，本文提出一種基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應用系統，只需要通過(guò)一塊小型Wi-Fi模塊就能將日常家電組建成一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，使得家電聯(lián)網(wǎng)更加簡(jiǎn)便且具有高性?xún)r(jià)比。使家用電器中的Wi-Fi模塊經(jīng)過(guò)路由器或者云服務(wù)器與智能手機或者平板電腦進(jìn)行通信，才能真正實(shí)現智能家居。

1 系統總體設計和工作機理

1.1 總體設計

　　基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應用系統主要分為四個(gè)模塊，分別是家電控制器模塊、Wi-Fi模塊、應用控制軟件APP模塊和云服務(wù)模塊，其結構如圖1所示。

1.2 工作機理

　　Wi-Fi模塊通過(guò)串口與串口設備或家電間進(jìn)行通訊，如圖2所示。在家里，手機可以選擇Wi-Fi的AP模式直接連接Wi-Fi模塊控制，或者可以選擇連接家庭路由器，再由家庭路由器使用Wi-Fi的STA模式連接Wi-Fi模式控制家電。而不在Wi-Fi覆蓋范圍內時(shí)，手機可以通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò )連接云服務(wù)器，服務(wù)器再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸數據給家庭路由器，路由器經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)Wi-Fi信號傳輸給無(wú)線(xiàn)模塊控制家電。用手機或者平板電腦打開(kāi)APP，輸入密碼驗證后進(jìn)入家電控制界面，配置好家電的信息后，以后每次打開(kāi)手機軟件，即可直接操控家電，從而真正實(shí)現家電物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的功能。

2 系統的硬件設計

　　基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應用系統所涉及到的硬件部分主要包括以ST公司的STM8S003為主控處理器的家電主控模塊和Wi-Fi模塊兩大部分，如圖3所示。

2.1 主控微處理器

　　選用的STM8S003是高性?xún)r(jià)比8位微處理器(MCU)，封裝有LQFP32、TSSOP20和UFQFPN20可選擇，最高主頻達16MHz，8K的FLSAH，最多100000次可擦寫(xiě)的128字節EEPROM。外設種類(lèi)齊全，包含1個(gè)高級定時(shí)器、2個(gè)通用定時(shí)器、1個(gè)串行外設接口(SPI)、1個(gè)通用同步異步收發(fā)器(USART)和模擬/數字轉換(ADC)等，功能強大，性?xún)r(jià)比高，完全滿(mǎn)足本系統設計及普通家用電器控制系統實(shí)際需要。

本文來(lái)源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第9期第45頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。