基于边缘计算的家居管理系统

唐崑 胡嘉 邓春伟

摘要：本设计主要是针对家居环境所设计的边缘端家居管理系统，系统将树莓派作为边缘端的处理核心，多个子节点作为数据收集和指令下发的执行节点。中心节点主要是借助Homeassistant物联网平台完成用户交互、数据展示等操作，子节点借助ESPHome完成对NodeMCU程序的编写和烧录工作。系统根据多种环境数据进行场景自动化，提高用户的使用体验，并且可以根据用户的喜好设定贴切的场景。

关键词：Homeassistant;Raspberry;NodeMCU;ESPHome

0概述

伴随着互联网的高速发展，群众开始追寻多种多样的便捷生活，智能家居作为靠近群众的日常生活的存在，每年以指数的形式发生变化，越来越多的家居企业开始投入到智能家居的发展当中。

1系统方案设计

系统通过感知层分析出边缘节点涉及的传感器模块交互情况、通过网络层去分析数据传输的方式、通过应用层去分析用户交互的情况。从以上三方面去介绍系统总体。

感知层中每个采集控制节点都由NODEMCU子节点、各类传感器、相关控制设备组成。在每个节点当中传感器检测到环境不满足相关条件后，将会对子节点发送触发信号并接收控制信号。通过节点的感知情况联动其它节点。

网络层通信传输方案中每个采集控制节点采集到的环境参数等信息将通过子节点的wifi模块发送至树莓派当中，树莓派进行数据的收集和处理，最后与云服务器进行数据的同步，并对树莓派进行内网穿透，用户便可以通过移动终端访问Web界面，进行数据的查看和终端的控制。……