基于树莓派的智能家居系统设计与实现*

梁明远,陈 强,张崇琪,刘慧杰

(上海工程技术大学 电子电气工程学院,上海 201600)

0 引 言

随着居民生活水平和消费能力的不断提高,人们对新生活方式的需求激发了对传统生活的改变。依托于物联网、云计算和人工智能等新技术的智能家居系统,逐渐成为家居领域的一大亮点[1,2]。智能安防、场景融合、远程控制、语音交互、家庭娱乐等都是智能家居带给我们的智能化体验。文献[3]采用ZigBee技术和WiFi技术,实现对家电设备的远程控制和无线视频传输。文献[4]讨论了基于Yeelink平台的语音交的智能家居系统,实现语音交互、家居环境监测等功能。文献[5]提出以嵌入式Web服务、QT技术、无线组网技术相结合的智能家居控制系统,实现对家居环境的远程监测和控制。以上这些家居系统采用了不同的无线通信方式,均实现了远程监控、家居环境信息采集的需求,但缺乏用户需要的应用场景,设备之间无法互联互通,缺乏联动性。

通过对智能家居控制系统详细的分析、研究和设计,实现了一种成本低廉、易于操作的解决方案,系统拥有人性化场景模式,实现设备间的智能互动,使家居生活更加安全舒适、节能高效。

1 系统总体设计

智能家居系统整体框架如图1所示。系统整体由三部分组成：云服务器、树莓派智能网关[6]、数据采集子系统。系统以树莓派为核心控制中心,以智能音箱和UI为用户交互终端,结合Home Assistant平台、百度语音平台和图灵机器人,实现语音交互的智能家居控制系统[7]。……