《物联网开发实战》05 系统实例:怎样设计一个简易物联网系统?(学习笔记)

仅作为本人学习《物联网开发实战》的学习笔记,原课程链接:极客时间《物联网开发实战》——郭朝斌

郭老师本讲以智能家居为例,讲解了物联网的设计及技术框架。

智能家居的发展阶段

从自动化程度分析,智能家居的发展可以分为遥控、场景联动和智能化三个阶段。

1.遥控
提到遥控,我第一想到的是电视机遥控器,这类产品在生活中极为常见,这类遥控通常通过红外或无线射频技术实现,此外,我们可以使用 Wi-Fi、BLE和ZigBee等技术手段实现联网,从而实现更加高级的遥控,比如用智能手机 APP 或智能音箱来遥控其他硬件设备。

2.场景联动
上面所说的遥控阶段,每次操作都需要进行人机互动,即每次都需要人做出动作后,机器才会响应。比如用遥控器换台,每次都需要按遥控器;使用语音助手,每次都需要先向其发送语音指令。

但是,在场景联动阶段,人只需要参与一次人机交互就行了。只需要提前设定好联动逻辑,后面物联网设备可以按照你设定的逻辑自动运行。比如下班回家后,门一打开,客厅的灯自动开启;上班关门时,所有灯光及空调自动关闭等。

现在的智能家居就处于场景联动阶段。

3.智能化

当智能家居设备越来越多,且它们产生的数据也越来越多,此时智能家居系统能够判断用户的行为模式和喜好,自动处理一些事情。

智能家居产品的设计原则

  1. 专注单一领域,解决一个问题。
  2. 闭环,同时包含传感器、执行器和控制器。
  3. 存在可行性,产品功能涉及到的技术已经实现。

智能家居场景的简易物联网系统

以智能电灯为例,做一个拆解。

  1. 传感器:传感器用于感知自身状态和周围环境。比如智能电灯的光传感器,智能音箱的麦克风。
  2. 执行器:用于完成具体的控制动作。比如继电器、加热机、制冷机等。
  3. 控制器:可以用单片机作为控制器。
  4. 家庭网关:无论是使用 BLE 或 ZigBee,都需要用到网关。
  5. 用户界面:由于智能家居系统最终需要与用户进行交互,最便利的交互便是提供一个操作面板,而且最好能显示在手机或其他电子设备上。

简易物联网系统的技术框架图

图片来源:课程原文

在这里插入图片描述

  1. 设备层:传感器,执行器和控制器三个组件互相配合,构成了完整的设备功能。
  2. 网络层:家庭网关可以使用 BLE 技术的设备接入物联网。然后,网关通过 MQTT 协议连接云平台,让这些设备可以互与平台通信。
  3. 应用层:云平台是数据存储和处理分析的平台,同时可以为你的 App 提供 API 接口。

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