家电智能化解决方案

家电智能化解决方案

摘要：伴随当前科学技术快速发展，很多新技术逐步应用于智能家居设备当中，而互联网技术、物联网技术、传感器使用技术逐步成熟，与消费者在这方面的需

求比较吻合，所以，进一步在智能化设备当中得到了应用。在智能技术的影响下

很多设备成为了自动化设备，而通过物联网技术以及传感器技术的使用让各种设

备在使用的过程中信息传递更为快速，更为智能化，让各种设备的使用效能进一

步提高，本文以智能冰箱为例对家电智能化解决方案进行分析和研究，以供参考。关键词：智能家居；控制；传感器

1智能家居设备项目解决方案需遵循的原则

具体分析，国内外一些智能家居设备的发展与使用情况，在设计智能家居产

品的过程中，需要遵循以下几项原则。

1.1系统性

通过无线的模式对家居管理中心进行统一，将智能家居产品分为各个组成部分，比如说能源计量设备、智能家电控制系统、家电照明系统以及安防系统等，

这样可以集中控制家电设备，也可以做好远程监控的工作。

.2低成本

从普通百姓的角度进行分析，对智能家居产品进行购买首先需要对其价格进

行分析，无论其科技含量有多高，性价比往往非常重要，因此在进行智能家居产

品设计的过程中，尤其是在项目后期，一定要加强成本的控制，否则价格会影响

用户的购买欲望，导致产品无法很好的普及，特别是在当前我国正处于发展阶段，成本也是一个非常重要的因素，对智能家居产品进行成本控制才是我国发展过程

中受到广大民众欢迎的。

1.3联动的管理服务性

当前购买的很多智能家居产品没有开放接口，这就造成智能家居系统在使用

的过程中，如果出现报警，往往只能将这些报警信息向用户发送，而不能及时的

将这些报警信息传递给智能家居控制系统，这种设计并不是非常合理，所以一定

要加强管理系统和智能家居设备的信息同步性，只有让智能家居设备的信息同步

才能进一步的进行信息的交流，让家居内部的安全性大幅度提高。

2家电智能化解决方案当中的硬件设计

在智能家电设备进行设计的过程中，主要分为核心处理部分、无线通讯部分、传感器部分等。

2.1核心控制处理部分

在本次家电智能化设计过程中，核心处理部分使用内核为ARM cortex-A5的

处理器进行处理。该处理器具有非常丰富的外接资源，而且对系统设计进行了一

定程度的简化，能够很好的支持多媒体的处理，而且具有3d图像处理模块，能

够渲染加速图像的处理。另外可以搭载安卓等一些实时嵌入式操作系统，IO资源

非常丰富，能够对多个外围器件进行控制，具有丰富的硬件外设资源。

2.2无线通讯系统设计

2.2.1 GPRS通讯模块

在本次设计当中，GPRS通讯系统采用的是sim7020模块，该模块属于nb-iot

模块,具有很强的通讯能力,具有很强的扩展性,能够为用户在进行产品设计的过程

中提供很大的方便，另外，sim7020具有低吞吐量、低功耗、低延迟等诸多特点，

可以在连接后台之后，通过tcp-ip协议、http协议或者ftp协议进行网络通信，

而且该模块的功耗很低，从理论上讲，可以在两节5号电池的条件下使用十年时间，具有很强的使用性。

2.2.2短距通信模块

在选择短距通信模块的过程中，本解决方案使用的是wifi模块，wifi模块能

够很好的进行无线数据传输，而且由于当前中国的网络布设的很好，几乎家家都

通了宽带能够通过路由器把网络信号转换为wifi信号，而智能设备通过wifi模块

就可以进一步加入到整个网络系统当中，具有很强的可操作性。

在本解决方案当中，wifi选择的是esp8266，该wifi模块在各种wifi无线通信

设备当中都得到了广泛的使用，是进行嵌入式wifi应用设计过程中非常重要的一

个组件。与此同时，esp8266的功耗非常低，可以通过蓄电池供电，就能完成很

长时间的操作。

2.3显示设备的选择

本解决方案当中，为智能设备设置了一块液晶显示屏。LCD液晶显示屏主要

是依照红绿蓝三种颜色数值进行叠加，这样就可以让各个像素点呈现出丰富多彩

的颜色，并且依照数值的大小来对颜色效果的亮度进行确认，具有非常好的显示

效果，而且使用寿命较长。另外，在显示屏选择完成之后，进行了电容触摸屏的

设置，电容触摸屏的四周都有导电电极，与电容触摸屏共同形成一个交流电场，

如果有手指接触到触摸屏，就会在导电体手指和人体电场之间形成一个耦合电容。由于，手指到电极的距离和电流强弱成正比，所以，触摸屏控制器就可以通过相

关的软件程序对触摸点的位置进行准确计算。

对软件方面的控制和管理

本解决方案以智能冰箱为例，重点介绍软件方面的设计。

3.1食品存储信息辅助控制系统

由于冰箱在生活的过程中基本功能是对食品进行存储。在进行智能冰箱解决

方案控制设计的过程中，首先要将基本功能进行完善，该食品存储信息辅助控制

系统主要是对食品存储的信息进行管理，对存储时间进行设置，并且进行过期提

醒等控制。

3.2娱乐视听功能

在智能冰箱设计的过程中，为冰箱设计了一块较大的LCD屏幕，该屏幕可以

在用户用餐以及做饭的过程中提供一定的是娱乐视听享受，比如说在线点播一些

乐曲，进行一些电影视频的播放，能够在人们烧饭以及用餐的过程中得到很好的

视听享受。

3.3冰箱百科系统

传统的冰箱在设计的过程中，只是附带了一份产品说明书和产品说明书，由

于篇幅所限并没有描述很多的功能和细节，另外，人们也厌倦了对纸质说明书的

翻阅，而冰箱百科系统是一本活着的说明书，可以对冰箱如何进行食品存放，如

何进行清洁保养等进行阐述，还可以通过显示屏进行视频的播放，让冰箱的日常

处理生动形象的展现在用户面前。

3.4食谱、菜谱查询功能

冰箱在使用的过程中，会录入相关食品的信息，而对这些食品进行组合，可

以形成很多菜谱，食谱、菜谱查询功能可以通过组合这些食材，设计相应的菜谱，让人们更为方便的分配食品。

3.5线上购物功能