家用电器智能节能控制系统分析与设计

刘亚洲

（珠海拓芯科技有限公司，广东 珠海 519000）

在互联网技术不断发展的环境下，家用电器方面逐渐的实现了智能化。下面提出的家用电器智能节能控制系统，建立在无线网络的基础上，控制各种家用电器，进而人性化地管理家用电器，此系统能够控制用电浪费现象，实现最优的节省电源成效。

1 系统的整体框架

家用电器智能节能控制系统有客户端（电脑、智能手机）、无线网络、控制中心、网关、采集节点等部分。其中，客户端对于家电运行数据情况反映以后发出控制命令等，采集节点进行采集电视、空调以及照明灯等家用电器的功率、能耗、电压等等数据，掌握住电器运行状态。无线网络是进行建立起星型网络，对于家用电器的运行数据传输，智能家用电器的触摸屏主控器发送控制命令，涵盖了硬件平台、软件平台。网关可以传递触摸屏控制器跟无线网络间产生的信息。系统数据库采取SQL Server2012对家用电器运行的参数进行存储以及采集。

2 系统硬件模块

第一，ARM嵌入式系统中央控制芯片S3C2440。ARM嵌入式系统的中央控制芯片采取S3C2440对控制信息展开接收、发送，主频处理速度极快，其采取ARM9处理器，具有复位模块、Flash、SDRAM以及供电电源等部分，还包括了USB接口、以太网接口以及SD&MMC存储卡接口等，符合家用电器智能控制系统的应用。第二，家电控制终端模块。家用电器智能节能控制终端有空调控制、灯光控制、电视控制、温湿度控制等，按实际控制要求采取针对性的传感器，例如灯光传感器、红外监测传感器和温湿度传感器等。传感器通过ZigBee无线网络以及ARM主控模块采集数据，同时展开数据连接，将家电运行的状态数据传输，并且实施警报信息的传递。光照采集应用P9003传感器，人体红外监测功能是实施红外传感器RE200B。第三，无线ZigBee模块。其应用星型网络，涵盖了两部分，即终端节点、协调器节点，ZigBee模块同主控制中心以及采集传感器的通信，实现的途径就是全口协议。第四，GPRS模块。此模块应用LT2312，经RS232接口连接ARM控制模块，维护通信过程有效性。第五，网关模块。此系统具有ZigBee网络接口、Wi-Fi接口、以太网接口以及移动通信接口，用户经手机连接移动通信网等方式，可以访问智能家居网关。

3 系统软件部分

首先，系统软件功能结构。系统的主程序进行家用电器的信息查询，实施用电分析以及评分评比，也展开电器监控、发挥一键节能等等功能。其次，家用电器节能方案及节能算法设计。在节能方案方面，涵盖了自动控制和警告、用电评估等，可以分类家用电器，包括时段敏感型、室温敏感型以及待机敏感型等。系统所有数据于SQL Server2012数据库存储，每月评估电器的用电状态、节能情况，发送给用户相应的结果，做出科学的节能策略。在节能算法设计方面，经BP神经网络算法实现，其中涵盖了输入层、隐含层、输出层，达到控制决策的目标。最后，终端数据显示页面设 计。显示页面包括几个部分，即用户登录界面、能耗管理界面。终端数据显示经Web网页形式实现，而且能耗管理界面可以显示电器运行状态，按照电器能耗分析，做出相应的节能建议。

4 SQL Server2012数据库设计

本系统数据库采取SQL Server2012数据库，存储用户的相关数据以及家用电器参数数据。核心部分就是家用电器参数数据，制定出家用电器数据表（电流、电压等），同时涉及到电器类型和状态等数据表、电器状态数据表、家电属性数据表等等，另外也包括系统用户数据表，其中涵盖用户个人信息、注册名称等数据。

5 结 语

文章设计的系统，可以智能化的控制家用电器同时落实节能管理，为了提升系统的功能，还需要不断健全完善。例如，未来的研究中，使得节能算法更加精确、系统的应用与测试更便捷等等。总而言之，希望此系统的运用，可以提供给家用电器的智能控制以及节能控制有力支持。