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基于物联网云平台的空调远程控制系统

更新时间：2019-12-24 09:32:36 大小：4M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：物联网空调远程控制系统 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

为实现空调远程控制,提出一种基于Ayla云平台的物联网解决方案,给出Ayla模组接入传统空调控制器的设计过程,制定其与空调控制器间的串口通信协议.基于IOS平台设计采用MVC框架和异步socket技术的APP.测试结果表明,该系统实现了用户通过手机APP对空调的远程控制及工作状态查询,满足了用户对智能家居实时性、准确性及可靠性方面的要求.该设计方案已成功应用于智能家电等多个领域.

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基于物联网云平台的空调远程控制系统.pdf 4M

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计算机工程与设计  
年
月
2017 1  
Jan.2017  
第
卷
38  
第
期
1
COMPUTERENGINEERINGANDDESIGN  
Vo.l38 No.1  
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■  
基于物联网云平台的空调远程控制系统  
+
,
,
,
,
旭 龚永罡  
赵宏林 廉小亲  
郝宝智  
罗
(
,
)
100048  
北京工商大学 计算机与信息工程学院 食品安全大数据技术北京市重点实验室 北京  
:
,
,
摘
要
为实现空调远程控制 提出一种基于  
云平台的物联网解决方案 给出  
模组接入传统空调控制器的设计  
Ala  
y
Ala  
y
,
。
。
测试结果表  
APP  
过程 制定其与空调控制器间的串口通信协议 基于  
平台设计采用  
IOS  
框架和异步  
MVC  
技术的  
socket  
,
,
、
明
该系统实现了用户通过手机  
对空调的远程控制及工作状态查询 满足了用户对智能家居实时性 准确性及可靠性  
APP  
。
。
方面的要求 该设计方案已成功应用于智能家电等多个领域  
:
;
;
;
;
关键词 物联网 云平台 空调 智能家居 远程控制  
:
:
: ( )  
1000-7024 2017 01-0265-06  
中图法分类号  
文献标识号  
文章编号  
TP399  
A
:
/
j
doi 10.16208.issn1000-7024.2017.01.049  
Remotecontrols stemofairconditionin s stembasedon  
g y  
y
internetofthin scloud latform  
g p  
+
,
,
,
,
ZHAOHon-lin LIANXiao-in HAOBao-zhi LUOXu GONGYon-an  
gg g  
g
q
(
,
,
Beiin Ke Laborator ofBi DataTechnolo forFoodSafet SchoolofCom uterandInformationEnineerin  
j g y y g gy g g  
y
p
,
, )  
Beiin Technolo andBusinessUniversit Beiin 100048 China  
j g gy y j g  
:
,
Abstract Torealizetheremotecontrolforairconditioner asolutionofinternetofthinsbasedonAlacloud latformwas ro-  
g
y
p
p
,
,
osed thedesin rocessofAlamoduleconnectin totraditionalairconditionin controllerwas iven andtheserialcommun-i  
g p  
p
y
g
g
g
cation rotocolwithairconditionin controllerwasestablishedꢀTheAPPusin MVCframeworkandasnchronoussockettech-  
p
g
g
y
nolo basedonIOS latformwasdesinedꢀTestresultsshowthatthes stemcanachievethemobile honeAPPremotecontrol  
gy  
p
g
y
p
,
andworkin statuscheckin oftheairconditionin sstemforuserstomeetthereuirementsofrea-ltime accurac andreliabilit ofthe  
g y  
g
g
q
y
y
,
intellienthomeꢀThedesinhasbeensuccessfull a liedinman fields suchasintellienthomea liancesꢀ  
y pp pp  
g
g
y
g
:
;
;
;
;
Ke words internetofthins cloud latform airconditioner smarthome remotecontrol  
g
p
y
。
云平台模式 手机客户端可以通过互联网连接到  
云平  
Ala  
y
引
言
0
,
。
电
台对其模组进行交互控制 进而对空调主控板的控制  
[]  
目前 物联网 1 方案中平台耦合度高和 扩 展 性 差 导 致  
,
,
器厂商只需将  
模组集成到产品中 对产品其余的部分  
Ala  
y
并不需要过多改动[] 使得开发门槛降低了 并 缩 短 了 开  
3
, ,  
、
、
了物联 网 应 用 的 碎 片 化 开 发 门 槛 高 开 发 周 期 长 的  
现状[]  
2
。
。
发周期 本文重点 对  
模 组 如 何 接 入 空 调 及  
Ala  
y
设 计  
APP  
。
做了研究  
,
近两年来 一种基于  
云平台的物联网应用解决方  
Ala  
y
,
。
使得电器 厂 商 可 以 方 便 的 将 自 己 的 产 品 接 入 互 联 网  
案
系统硬件组成  
1
,
结合  
物联 网 平 台 的 开 发 优 势 本 文 提 出 了 利 用  
Ala  
y
Ala  
y
,
,
公司为了将物联网开发变得更加快捷 推出适用  
模组与空调主控板连接 同时模组通过  
将空调连接到  
WiFi  
Ala  
y
:
;
:
修订日期  
收稿日期  
2015-12-11  
2016-01-12  
);  
:
(
(
_
_
基金项目 北京市自然科学基金项目  
北京市属高等学校科学技术与研究生教育创新工程建设基金项目  
4132005  
PXM2014 014213  
)
000043  
:
( ), ,  
, ,  
山西朔州 人 硕 士  
,
;
:
(
), ,  
女
作者简介 赵宏林  
男
会 员 研 究 方 向 为 物 联 网  
设 计  
通 讯 作 者 廉 小 亲  
1994  
CCF  
APP  
+
1967  
河北石家庄人 硕士 研究方向为测控网络技术与系统  
( ), , , ,  
, , ,  
;
(
1991  
), ,  
, ,  
;
河南焦作人 博士 教授 研究方向为计算机测控技术 郝宝智  
男
( ), ,  
1988  
, ,  
;
,
罗旭  
应用  
男
北京人 硕士 研究方向为计算机测控技术 龚永罡  
男
河南洛阳人 博士 副教授 研究方向为计算机  
1973  
。
:
万方数据  
E-mail lianx@263.net  
q
计算机工程与设计  
年
2017  
· ·  
266  
模 组[] 本 项 研 究 就 是 将  
Ala  
模
3
。
于多种设备开 发 的  
Ala  
y
y
,
,
组与传统空调相组合 再利用云平台服务 能够轻松实 现  
移动客 户 端 对 已 注 册 联 网 设 备 进 行 远 程 智 能 化 控 制 及  
管理[]  
3
。
、
、
模组主要由数据传输单元 数据处理单元 电源  
Ala  
y
。
,
管理 部分 构 成 从 图 系 统 整 体 结 构 框 架 中 可 以 看 出  
3
1
、
。
模组是连接传统设备 云平台和移动客户端桥梁  
Ala  
y
图
电平转换电路  
2
,
,
,
接口进行数据的传输  
SPI  
据量较大 距离较短 因此采用  
。
以保证数据的稳高速传输 系统采用  
公司设计生产的  
Ala  
y
。
模块作为 数 据 传 输 单 元 该 单 元 是 基 于 意 法 半 导  
BM-09A  
,
体微控制器和  
芯片 组 来 设 计 能 够 支 持 通  
Broadcom43362  
、 、  
UART SPI USB  
,
用的  
接 口 并 通 过 无 线 局 域 网 连 接 到  
服务器进行数据交换[]  
图
4
,
。
为数据传输单元电路  
3
图
系统整体结构框架  
1
:
模组的工作原理 首先电源管理芯片为模组各部  
Ala  
y
,
;
、
分提供稳定的  
伏直流电压 使整个模 组 正 常 工 作  
其
云
3.3  
、
次数据传输和数据处理单元来完成空调 移动客户端  
。
,
平台三者之间数据的传输和处理 具体来说 如图 所 示  
1
模组中数据 处 理 单 元 通 过  
方 式 与 空 调 主 控 板 相 连  
UART  
,
,
对接收到的数据进行处理 并且及时将处理后的有 效  
接
;
图
数据传输单元  
3
数据通过  
总线发送给空调或者数据传输单元 数 据 传  
SPI  
,
输单元通过家庭网关连接到云平台或者移动客户端 可以  
,
将空调本地上传的数据及时传送给云平台 同时也可以将  
空调主控板和  
模组通信协议制定  
A la  
y
2
。
移动端或云平台下发的数据发送到处理单元  
模组数据处理单元  
通信协议规则  
空调主控板和  
通信协议规定  
2.1  
1.1  
模组通信方式为全双工异步串行通  
Ala  
y
因为空调给  
模组发送的每帧数据中包含的内容较  
Ala  
y
,
,
。
信
模组 为 主 机 空 调 主 控 板 为 从 机  
Ala  
y
,
,
解析数据需要的时间较长 并且空调对数据的实时 性  
多
,
1
,
主从机通信数据格式见表  
数据帧头为  
模组  
0xBB Ala  
y
,
要求较高 所以 要 选 用 高 工 作 频 率 的  
来 进 行 数 据 处  
MCU  
,
0x00  
;
功能码内容见表  
0x01  
,
2
地址为  
空调主控板地址为  
。
理
综合多方面 的 考 虑 决 定  
MCU  
选 用 意 法 半 导 体 公 司 的  
,
n
,
由每次发送数据区的数据的实际长度决定  
数据长度为  
。
型号  
STM32F100RBT6B  
;
n≤249  
;
校 验 方 式 数 据 格 式 为 个 起 始  
1
数 据 采 用  
CRC  
,
考虑到系统是将模组内置到普通空调里面 模 组 上 的  
、
、
、
,
个 停 止 位 波 特 率 为  
1
位
个 数 据 位  
8
个 偶 校 验 位  
1
,
通 信 距 离 在 数 十 厘 米 之 内  
数据处理 单 元 与 空 调 的  
MCU  
。
9600b s  
p
,
因此采用  
方式进行全双工数据通信 并且加入校验  
UART  
表
主从机通信数据格式  
字节数  
1b te  
1
。
机制来提 高 可 靠 性 由 于  
发 送 或 者 接  
STM32F100RBT6B  
名称  
帧头  
源地址  
,
收数据的高电平电位是  
收数据的高电平电位是  
而空调主控板在发送或者接  
3.3V  
y
,
因此在  
传输电路中需  
UART  
5V  
1b te  
y
,
增加如图 所示的电平转换电路 可以使整个系统工作更  
2
目标地址  
功能码  
1b te  
y
。
加稳定  
模组数据传输单元  
1b te  
y
1.2  
数据长度  
数据区  
1b te  
y
模组的数据 传 输 单 元 要 通 过  
Ala  
连 接 到 家 庭 网  
WiFi  
y
nb tes  
y
,
,
关
将数据发送到云平台或者移动客户端 因此数据传 输  
万方数据  
校验码  
1b te  
y
。
模块 数据传输单元与数据处理单元传输数  
WiFi  
单元要有  

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