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云計算智能家居系統(tǒng)架構研究
隨著計算機網(wǎng)絡技術及云計算的發(fā)展，智能家居系統(tǒng)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(shù)據(jù)進行云存儲、云計算，有利于智能化家居、智能化小區(qū)甚至智能化城市的建設，從而促進現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展。
一、基于云計算的智能家居系統(tǒng)架構概述
物聯(lián)網(wǎng)時代，智能家居已成為該時代下重要的產(chǎn)物，針對智能家居模式下海量數(shù)據(jù)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(fā)展，為人們的日常生活提供便利的生活環(huán)境。借助智能家居云，不僅能夠有利于網(wǎng)絡接口、存儲設備、處理器等基礎設施的提供，而且能根據(jù)用戶的不同需求，使用戶進行自主選擇[1]。在智能家居系統(tǒng)內部，智能家居云不僅對智慧家庭、智能社區(qū)、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(tǒng)具有廣闊的發(fā)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(shù)據(jù)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(tǒng)及家庭網(wǎng)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(wǎng)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(xiàn)對家居環(huán)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(tǒng)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(huán)境條件下能夠提供數(shù)據(jù)庫、Web服務以及語言開發(fā)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(tǒng)架構。借助家庭網(wǎng)關
WebOS，用戶能夠有效實現(xiàn)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(wǎng)關執(zhí)行列表進行實時更新，并實現(xiàn)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(xiàn)對家電設備的控制，從而體現(xiàn)出智能化的特點。
由圖3所示，系統(tǒng)有效實現(xiàn)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(shù)據(jù)處理更具有條理性，效率更高，更好的有利于實現(xiàn)基于云計算模式下的智能化家居控制。
三、家庭網(wǎng)關
(一) 家庭網(wǎng)關設計。鑒于視頻數(shù)據(jù)的復雜性，系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)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(lián)系，從而更有利于對家電設備進行智能化控制。
(二)網(wǎng)絡攝像頭及各種傳感節(jié)點的設計。 針對家庭潛在險情的監(jiān)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(xiàn)象進行合理監(jiān)測。借助Zigbee終端節(jié)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(xié)調器充分發(fā)揮其應有的作用。
(三) 家庭無線網(wǎng)絡的設計。通常來說，家庭無線網(wǎng)絡設計也是需要注意的問題。在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸方面，應根據(jù)家庭網(wǎng)絡的實際情況，科學的選擇傳輸類型。一般來講，家庭網(wǎng)關、探測器及傳感器之間應借助Zigbee協(xié)議有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，Zigbee協(xié)議結構類型通常為網(wǎng)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(yōu)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(xié)議具有較高的可靠性，組網(wǎng)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(xié)議具有相對較為可靠的層次結構，不同結構之間相互協(xié)調，共同發(fā)揮出其應有的作用。
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