基于OneNET的智能家居控制系统设计
作者：许增杰 石丽梅 谌鑫 刘炜杰 范洁润
来源：《现代信息科技》2022年第03期
        摘 要：随着移动互联网的飞速发展，智能家居控制系统得到了越来越多的关注和广泛应用。设计一种基于OneNET云平台结合多种传感器的智能家居控制系统。系统可以将多种传感器采集到的数据发送到OneNET云端，然后通过HTTP协议在OneNET后台形成数据中心;通过移动终端可以连接到智能家居设备上实现家居控制系统。用户可以实时查询家居环境的温湿度值、光照强度值、PM2.5等信息，还可以实现对家中的门窗进行远程开关控制。
        关键词：智能家居;OneNET;HTTP协议;传感器
        中图分类号：TP212 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）03-0158-04
        Design of Smart Home Control System Based on OneNET
        XU Zengjie， SHI Limei， CHEN Xin， LIU Weijie， FAN Jierun
        （Guangdong Ocean University， Zhanjiang 524088， China）
        Abstract： With the rapid development of mobile Internet， smart home control system has been paid more and more attention and widely used. In this paper， a smart h
ome control system based on OneNET cloud platform and multiple sensors is designed. The system can send data collected by multiple sensors to the OneNET cloud end， and then form a data center in the OneNET background through HTTP protocol; you can connect to the smart home equipment with the help of the mobile terminal to operate on the home control system. Users can query the temperature and humidity value， light intensity value， PM2.5 and other information of the home environment in real time， and can also realize the remote switching control of doors and windows in the home.
        Keywords： smart home; OneNET; HTTP protocol; sensor
        0 引 言
        物聯网从产生到使用经历了漫长的成长过程。早在1995年比尔·盖茨（Bill Gates）在《未来之路》中就提出过“物联网”的概念，然而在2005年ITU发布《ITU互联网报告2005物联网》之后，它才逐渐被人所熟知并得到快速发展[1]。物联网是信息科技产业第三次革命的产物，是互联网的延伸[2]。物联网对人们的生活产生了巨大的影响，尤其在家居行业的应用引发了智能家居行业的热潮。智能家居是以住宅为平台，利用技术将各类智能产品联合，构建
全方位的智能管理系统[3]。
        如今市面上智能家居控制系统大多是以物联网、深度学习和Web为主要技术，搭载小程序所形成的控制系统。随着OneNET云平台技术的推广应用，越来越多的产品采用该平台进行相关应用设计。这里采用基于OneNET云平台以及传感器技术设计了一套智能家居控制系统。它可以通过云平台实现对温度传递器、湿度传感器、PM2.5传感器、光照强度传感器等进行控制，实现相关传感器参数的查询、门窗的远程控制等实现人们对家居智能化的需求。
        1 系统总体设计
        基于OneNET的智能家居控制系统是把嵌入式技术结合物联网以及Web作为主要技术，通过OneNET物联网平台自带的系统界面所形成的一款控制系统。此系统所包含的指纹识别、语音控制系统、温湿度检测、PM2.5监测、光照检测以及气体检测等功能均基于STM32系统下，进行自主控制实现。系统会根据传感器采集的数据，对温湿度、亮度以及门窗进行相应的自主控制，从而追求更好的人性化服务。此外，系统还会把采集到的信息发送到OneNET云端，通过HTTP协议将OneNET中的后台数据进行采集和存储，实现智能家居的远
程监测。如图1所示。
        2 系统的硬件设计
        2.1 OneNET开发版模拟串口使用printf函数
        OneNET开发板是中移物联网自主研发的开发板，如图2所示。采用MCU+Wi-Fi的结构，配置了应用广泛的STM32F103单片机，并搭载温湿度传感器以及EEPROM。其已经将所有IO接口都引出，完美支持各种产品需求，实现了操作简便，只需短短30分钟就能搭建自己的智能硬件。此外，该开发板的标准版还自带ESP8266-01Wi-Fi模块与M6312-GPRS通信模块;本系统采用的就是OneNET标准板作为核心处理器，利用语音识别模块进行控制LED模块、继电器出发模块、按键模块以及温湿度传感器等智能家居所需的模块。
        2.2 温湿度传感器
        温湿度传感器模块主要负责温湿度数据采集功能。由于DHT11数字温湿度传感器具有成本低、相对湿度和温度测量快、抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好等优点，这里选择它作为系统的温湿度传感器模块，它是已校准数字信号输出的温湿度复合传感器模块。在系统上
电后需要等待1 s的时间，用来越过传感器不稳定的状态，在此期间无须发送任何指令[4]。如图3所示。
        2.3 空气质量检测模块
        空气质量检测模块是采用MQ-7一氧化碳传感器模块组成，对室内的空气质量进行检测并将数据传输到主控芯片，如图4所示。其采用在空气中导电率比较低的二氧化锡（SnO2）作为气敏材料，利用高低温循环检测方式（1.5 V加热）来检测一氧化碳，因此在传感器通电后需要预热20 s左右，测量的数据才稳定。
        2.4 光敏传感器和雨滴模块
        光敏传感器是由光敏电阻受光的影响改变输出信号而制作的一款灵敏传感器。工作电压在3.3 V～3.5 V。通过比较器输出后，其具有信号干净、波形好、驱动能力强的特点。输出形式DO数字开关量（0和1）和AO模拟电压输出。