云计算在智能家居安防系统中的应用

摘 要

在智能家居领域，各个家居之间的通信都是通过网络来实现的。智能家居中的数据的存储以及可视化的都需要进行合理的统一的处理之后才可以实现。云计算可以提供一个虚拟基础设施以便处理和整合智能家居中的监控设备和存储设备以及可视化平台等。

【关键词】云计算 智能家居 安防系统 应用

云计算作为一种基于互联网的大众参与的计算模式，是在互联网对低成本海量数据存储和大规模并行计算快速增长的背景下所诞生的新型IT服务架构。云计算的服务不仅包括网络上的以应用方式所提供的服务，还包括以提供数据中心的硬件或者系统软件作为内容的服务内容。

1 基于云计算的智能家居安防系统

1.1 智能家居云架构

智能云家具架构可以分成三个部分主要包括：移动终端应用系统、云平台、家庭网关等。智能家居云主要是为了解决家居环境中数据存储和数据处理方面所存在的问题，当用户需要向智能家居云服务的提供者获取控制和存储等业务云服务时，首先要在家庭网关当中进行身份注册，然后再添加相关的智能设备，下载相对应家居应用。用户通过移动客户端或者电脑客户端登陆智能家居来获取云服务时，用户就可以控制家居设备来达到操作和监控家居环境的目的。

1.2 云平台的构建

云平台的构建主要是使用LaaS和PaaS整合的方式来构建应用平台。LaaS基础设施云为上层平台提供处理和存储以及网络和系统操作过程中所需要的应用程序。PaaS在laasS提供的虚拟集群基础上为客户提供一定的语言开发工具和Web服务器进而所对应的数据库的服务工作。通过这样的操作，只需要在PaaS平台上开发对应的智能家居云服务即可开始使用和运行。用户通过家庭网关WebOS向云端Home APP注册账号和密码，用户选择自己所需要的家电应用，同时云端需要实时更新用户内家庭网关的最终执行列表并收集用户的家电信息等服务。之后用户再通过移动终端设备对家电进行控制和操作，来直接访问云端所需要的家电应用，最终实现对家居智能的控制和管理。

1.3 家庭网关的设计

家庭网关作为连接云平台和家庭私网的枢纽，及负责家庭内部对云端的访问和交互工作，有负责用户从云端对家庭网络的访问和控制，除此之外还需要负责家庭内部设备的互联和相应的操作工作。所以家庭网关在智能家居系统中的作用是非常作用的，家庭网关的通信主要依靠云端和家庭网关以及Zibee网络两个部分来共同完成。

家庭网关可以随时查看连接各个网络的摄像头监控画面，并接收各传感器、探测器和报警信号，一旦监测到险情，就会立即向云平台发送短信或者直接拨打110报警中心。

2 智能家居安防系统的应用

为了克服传统安防系统功能单一、误报率不高的并且无法达到远程报警的局限性，提出了基于云计算的智能家居安防系统的设计方案。利用移动云和GPRS通信系统实现了多方位的遥控设防和撤防工作，为事后故障的处理和责任划分提供了让可靠地技术保障。基于云计算的智能家居安防系统的操作灵活方便，能够有效的实现对室内环境信息的实时监控工作，例如火警、被盗以及天然气泄漏等、可以实现远程监控和报警等功能，相比传统安防系统在可靠性和安全性方面得到了巨大的提高。

2.1 智能家居安防系统硬件系统的设计和应用

智能家居安防系统硬件设备的组成主要包括主控制器和消防模块以及放到模块和红外设防撤防模块、GPRS通信某爱.报警处理联动模块等部分。报警主机通过有线或者无线的方式和所有安全检测模块进行连接，除了安防模式之外，用户权限的设置和报警主机还需要负责轮询各类家庭安全探测装置并对其状态进行检测，一旦发现警报，报警机会按照系统设置的安防模式执行相应的命令，通过GPRS模块向小区监控管理中心和事先设置好的手机发送报警信息，启动警铃和相对应的联动设备，如果是煤气泄漏则会自动切断用户的煤气阀，如果是水管爆裂或者泄漏就会自动切断水源，如果发生火灾就会自动切断电闸，防止危险的进一步扩大，并等待保安人员展开现场救援工作。除此之外，报警主机接受用户指令时，要实现远程防控工作和撤防管理工作。

2.2 智能家居安防系统软件系统的设计和应用

智能家居安防系统软件系统的设计和应用是在硬件设计的基础上，使用结构化的软件编程方法，按照控制要求将程序划分为初始化、热释电红外测量、水泄漏检测、烟雾检测、报警联动、红外遥控等功能模块。

系统初始化完成之后，首先就要检测红外遥控终端，一旦接收到红外信号就会自行判断是设防还是撤防。如果处于设防状态，热释红外就会处在最高中断级别中，依次来判断是否存在热释气体，如果是GPRS中断，程序就会按照实现指定协议的格式进行分析并实施相应的控制工作。GPRS通信程序涉及到了GPRS模块初始化和短信服务中心地质设置以及短消息格式设置以及短信收发和拨打电话等，是使用AT指令编写的一套完整的代码。

智能家居安防系统使用热释红外、温湿度、可燃气体、烟雾等传感器，给予了安防系统感应环境实现自主判断的能力，最终达到了系统多方式遥控和撤防以及室内温湿度检测、烟雾和可燃气体的检测、远程无线报警等功能。智能家居安防系统自运行以来以设计合理、操作快捷方便、性能稳定可靠的方式实现了有警必报的良好效果。

3 结束语

在智能家居领域，各个家居之间的通信都是通过网络来实现的。智能家居中的数据的存储以及可视化的都需要进行合理的统一的处理之后才可以实现。云计算可以提供一个虚拟基础设施以便处理和整合智能家居中的监控设备和存储设备以及可视化平台等。云计算在智能家居安防系统中的应用，摆脱了了传统安防系统功能单一、误报率不高的并且无法达到远程报警的局限性，推进了社会的发展和进步。

参考文献

[1]赵奎兵.ZigBee与语音识别在智能家居系统中的应用研究[D].大连理工大学，2013.

[2]金东勇.ZigBee技术在智能家居控制系统中的应用研究[D].太原理工大学，2014.

[3]郭之成.浅谈云计算技术在物联网智能家居系统中的应用[J].信息与电脑（理论版），2012（12）：189-190.

[4]杨彬彬.智能家居安防监控系统的设计及软件实现[D].山东大学，2008.

[5]邹德江.智能家居中嵌入式无线安防系统的研究与设计[D].大庆石油学院，2011.

作者简介

刘艳云（1968-），女，江苏省淮安市人。硕士学位。现为江苏食品药品职业技术学院副教授。研究方向为计算机应用。

时恩早（ 1981-），女，江苏省淮安市人。硕士学位。现为江苏食品药品职业技术学院讲师。研究方向为计算机网络技术。

作者单位

江苏食品药品职业技术学院信息工程系 江苏省淮安市 223003