基于物联网的智能家居环境监控系统的设计与分析

１．２设备联 动
２．２云端数据处理 中心
设 备联 动功 能 只有在 硬件 监测 设备 和空
我们 在云 端建 立 以下三个 模型进 行 数据
气净化 器或者空气加湿器绑定在一起时才会生 分析 ，对室 内空气质量进行综合评价 ，对未来
效。当室内环境指数趋于异常时 ，云端会立 即 情 况 进 行 预 测 ：
同时 ，随着 “互联 网 ＋”概念的深入发展， 互联网 ＋家居 环境 监控是发展的必然趋势。因 此笔者结合物联 网，设计 了一款 帮助居民对室 内环境高度认识 以及重视 的具体 应用，命名为 “我 爱 我 家 ” 。
例 如 ，在冬 季，如 果监 测到 某一 用 户家 庭 室 内温度 经常保 持在 ２５℃ 以上，并且 室 内 湿度 较低，此时用 户可能并没有意识到所处环 境 的危 害性 ，但 是 “我爱我家”云端服务器通 过对 数据的分析早 已察觉，便会向用户发出“警 报 ”， 告 之用户此 时所 处环境 的危 害，并且 有针对性的推荐与之配套 的可 以联动 的空气加 湿 器 等 相 关 产 品 。
【关键词 】物联 网 传感 器 环境监测 室内环 识别指数异常并向移动应用端发送异常信息 ，
（１） “滤 波”算法将 对采集 到的数据进
境 数据 采集 云服 务器
此时用户可 以根据提示直接控制与数据硬件监 行 平 滑 去 噪 处 理 。
测 设备联动 的空气净化器或者 空气加湿器 。
（２）室 内环境 的评 价模型将采用 灰色关
标 ：温 度、湿度 、ＰＭ２．５，使得用 户家 中环境 指标清 晰可 见，能够及 时提 醒和 建议用户采取 相关措施捍卫 家中环 境健康 ，并提供由此而衍 生 出的一系列服务 ，以帮助用户达到真正 的“我 爱我家 ”。系统包括硬件数据采集 端、云端服 务器 、移动 终端 ＡＰＰ组 成。移动 端 的主要 功 能 如 下 ：
１．１室内空气质量 的实时数据和预测数据展示
用户 可 以随 时在移 动端 观察 到室 内空气 质量 的实时数据 ，以及 下一时刻或者下一天的 某一时刻 的室内环境指数 的预测值 。
时反馈 云端 服务器数据分析得到相关结果，提 示 用 户 应 及 时 采 取 何 种 有 效 的 解 决 方 案 去 应 对 家 中 环 境 的 变 化 。
然而 ，这种 市场 背 景下 ， 目前 已经 推 出 的室内环境质量监测产 品功 能较为局 限，大多 数产 品只拥有单一 的监测功 能，缺少对于 数据 的分析 以及 由此衍生 出的个性化推荐服务 ，部 分产 品虽然做 到了监测与数据分析 ，但是产 品 本身却 局限于 “监测 ”，无法真正做到改变室 内空气糟糕 的现状。因此 ，一款集室 内环境指 数监测 、数 据分析 以及个性化推荐服务甚至联 动空气净化器于一体 的 “智 能”监 控解决方案 需 求 明 显 。
科技 的进 步 ，互联 网 的发展 ，改 变 了人 们传 统的生活方式 。现在足 不出户 便可安排任 何事情 ，人们在封 闭环境 的时间 自然也大幅增 加，大 部分人 ７０％一９０％ 的时 间是在 室 内度 过 的，因而室 内空气 问题 比室外空气污染对人体 健 康 的 影 响 更 大 。
１．４排 名
“我爱我家 ”云端服务器数据处理 中心会 根据基于灰色关联度的室 内环境综合状况模糊 分析模型对所采集 的每个家庭用户 的室 内环境 指数 （以周为单位 ）进行评分 。移动应用端则 会显示出本周排名前十的用户昵称以及得分。
１．５社 交分享
用户 可 以在 “我 爱我 家 ”的移 动端 应用 内部分享 自己居家清洁 的妙招或者心得体会 。
２ 设 计 思 路
“我 爱我 家 ”项 目以用 户 比较敏 感 的室 内环境指标 ：温度 、湿 度、ＰＭ２．５为基础 来实 时分析室 内环境质量 。它主要 由三个部分构成， 包括硬件数据采集端 ，云端数据存储 与分析 以
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基于物联 网的智能家居环境监控 系统 的设计 与分析
文／黄 菡
物 联 网 的 问 世 ， 打 破 了传 统 的 “硬 件 与 软 件 分 离 ” 的 思 维 ， 在各 行各 业都有很 大的发展前 景。 近 年 来， 随着人 们 的 生活质 量 不 断提 高，人 们对 于生 活质 量的 追 求也 越来 越 高， 家庭 生活 是很 重 要 的一部 分 本 文提 到的 智 能 家 居 系 统 主 要 针 对 室 内环 境 ，提 出 了一种 物 联 网与 家庭 生活 相结 合 的新 思路 ，即 集监测 、分析 、显示、 控 制为一体 的 家居 环境监控 系统。 在 “互 联 网 ＋＂ 时代 ， 与 物 联 网结 合 的智 能 家居 系统具 有 巨大的发 展 前 景 。
２．１硬 件数据 采集端
“我 爱我 家 ”系 统的硬 件数 据采 集端 由 ＥＳＰ８２６６物联 网 终端 ，ＤＨＴ１１温 湿 度传 感 器 和 ＡＰＭ 灰尘 传 感 器构 成 。传 感 器采 集 到 的 数 据 能 够 利 用 ＥＳＰ８２６６与 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相 连 的 无 线 ｗｉ—Ｆｉ串 口模块实时上传至云端服务 器。云 端服务器 可 以通 过 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ传输 指令 ，实 现对 ＥＳＰ８２６６的控制 ，从而控制空气净化器的效果 。
物 联 网 的问世 ，打破 了传 统 的 “硬 件与 １．３提 醒与推荐
联度 ，求解模 型 的隶 属度 ，Fra Baidu bibliotek ＡＨＰ法 求解影 响 因素之 间的权重分配 ，确定室 内环境状况 的
软件分 离”的思维，把所有物 品通过信 息传感 设备 与互联 网连接起来 ，进行信息 交换 ，以实 现智 能化识别与管理 。目前 ，我 国主要将物联 网技术应用 于城市运行管理 、公共安全 、城市 交通 等领域，在家 居生活方面 应用不 是很广 泛。