WiFi無(wú)線模組公司實(shí)現(xiàn)了基于人工AIOT智能家居平臺(tái)的應(yīng)用，采用樹(shù)莓派、Ard560和ArdUNO作為核心控制器，樹(shù)莓派則作為家庭中心控制服務(wù)器，Ard負(fù)責(zé)家庭傳感器的采樣，使用由Ard控制板收集的數(shù)據(jù)使用WiFi無(wú)線模組公司W(wǎng)IFI模塊CV，通過(guò)安卓手機(jī)app實(shí)時(shí)查看和控制家里的傳感器。實(shí)現(xiàn)家用電器的智能化、家居安全、家居環(huán)境監(jiān)控、局域網(wǎng)絡(luò)控制和遙控等功能。

伴隨著智能化時(shí)代的到來(lái)，消費(fèi)者的家居生活方式正在發(fā)生深刻的變化，智能家居逐漸取代傳統(tǒng)家居。但是，目前的智能家居系統(tǒng)，仍然需要不停的輸入指令，操作不方便，費(fèi)用也比較高。為解決這個(gè)問(wèn)題，我們將AI技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，云服務(wù)技術(shù)深度融合，設(shè)計(jì)出一套AIOT智能家居系統(tǒng)。

將樹(shù)莓派(Raspberry)和Ard用作主面板。Mega2560聯(lián)接話筒、語(yǔ)音識(shí)別模組、攝像機(jī)、云臺(tái)及用于與因特網(wǎng)通訊的顯示觸摸屏。Ard560內(nèi)置煙霧傳感器模塊、WIFI遙控模塊等傳感器模塊，上載到手機(jī)上，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；ArdOR3負(fù)責(zé)對(duì)單個(gè)相對(duì)獨(dú)立的傳感器模塊進(jìn)行監(jiān)控和控制，無(wú)需上傳到手機(jī)上，如光強(qiáng)、溫度、人體紅外線感應(yīng)等；服務(wù)器使用智能云，免費(fèi)服務(wù)器平臺(tái)，接口用JSON格式的Http服務(wù)器請(qǐng)求響應(yīng)；樹(shù)莓派通過(guò)板載WIFI連接因特網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)，一級(jí)控制板接收用戶(hù)命令，通過(guò)WiFi無(wú)線模組公司wifi向Ard發(fā)送指令或數(shù)據(jù)，以控制Ard工作；Ard將結(jié)果輸出為二級(jí)控制板；樹(shù)莓派與Ard之間的USB串口通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

實(shí)現(xiàn)的功能主要是：

(1)智能安防：人臉識(shí)別用于安防，對(duì)來(lái)訪者進(jìn)行身份識(shí)別并通過(guò)短信通知主人；可實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警指示功能，遠(yuǎn)距離RFID監(jiān)控，利用舵機(jī)控制門(mén)的開(kāi)關(guān)量，使開(kāi)關(guān)量、信息及開(kāi)啟時(shí)間可通過(guò)手機(jī)APP實(shí)時(shí)查看。

(2)室內(nèi)溫度、濕度、氣壓、燈光、煙霧濃度檢測(cè)及控制；語(yǔ)音控制室內(nèi)家用電器.照明系統(tǒng)；通過(guò)手機(jī)app端和光敏傳感器實(shí)現(xiàn)燈亮度、燈亮滅控制。

(3)遠(yuǎn)程360°實(shí)時(shí)監(jiān)視，可通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)觀看監(jiān)控視頻。

工程選擇樹(shù)莓派、Ard560和ArdOR3作為主控制器，它們分別在上面分別搭載硬件開(kāi)發(fā)模塊。選擇樹(shù)莓派RaspberryPi4B開(kāi)發(fā)板進(jìn)行設(shè)計(jì)。覆盆派是系統(tǒng)的中央控制服務(wù)器，負(fù)責(zé)與因特網(wǎng)通訊.存儲(chǔ)Ard上傳的傳感器的狀態(tài)數(shù)據(jù).完成語(yǔ)音識(shí)別.圖片處理等大容量的工作，此外，樹(shù)莓派還為安卓系統(tǒng)提供了一個(gè)API來(lái)控制手機(jī)系統(tǒng)。Ard560處理器的核心是ATmega2560，包含煙霧傳感器模塊.舵機(jī)模塊.WIFI遙控模塊等傳感器模塊，將傳感器信號(hào)采樣傳給手機(jī)，并進(jìn)行手機(jī)遠(yuǎn)程控制。ArdUNO是ArdUSB接口系列的新版本，UNO的核心是ATmega328。ArdOR3負(fù)責(zé)溫濕度、雨滴檢測(cè)等相對(duì)獨(dú)立的傳感器模塊的采樣，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控加控制，無(wú)需上傳到手機(jī)。樹(shù)莓派運(yùn)載的主要模塊用于進(jìn)行圖像處理和語(yǔ)音識(shí)別，選擇RaspberryPi相機(jī)模塊和ReSpeaker2-MicsPiHAT。樹(shù)莓派相機(jī)模組是一款為RaspberryPi定制的配飾，樹(shù)莓派語(yǔ)音識(shí)別模塊ReSpeaker2-MicsPiHAT是一款RaspberryPi雙麥克風(fēng)擴(kuò)展板，專(zhuān)為AI和語(yǔ)音設(shè)計(jì)。

物聯(lián)網(wǎng)WiFi無(wú)線模組公司W(wǎng)IFI模塊CV本設(shè)計(jì)的WIFI模塊采用CV，其作用是使整個(gè)控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)相連，完成無(wú)線和串口信號(hào)的轉(zhuǎn)換。傳感器模塊硬件選擇系統(tǒng)選用的傳感器主要是RFID讀寫(xiě)器模塊、DHT11溫濕度傳感器模塊BMP氣壓傳感器模塊、MQ-2型煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅髂K、聲音傳感器模塊、光敏電阻傳感器模塊、空氣質(zhì)量傳感器模塊、紅外避障傳感器模塊、IR接收模塊、IR接收模塊與紅外遙控器、舵機(jī)模塊、語(yǔ)音MP3-TF-16P模塊等。

煙感傳感器模塊TTL開(kāi)關(guān)量輸出引腳DO連接數(shù)字端口9，模擬量輸出管腳A0連接模擬端口A0,VCC引腳接5V,GND引腳接地。(2)空氣質(zhì)量傳感器模塊的TTL開(kāi)關(guān)量輸出引腳DO連接數(shù)字端口25，模擬信號(hào)輸出引腳A0連接模擬端口A2,VCC引腳接5V引腳接地。(3)煙霧傳感器模塊的TTL開(kāi)關(guān)量輸出引腳DO連接數(shù)字端口9，模擬信號(hào)輸出引腳A0連接模擬端口A0,VCC引腳接5V,GND引腳接地。IR接收模塊的信號(hào)輸出引腳SIG連接數(shù)字端口17,VCC管腳接5V,GND引腳接地。

ArdOR3硬件連接。數(shù)值端口0.1被設(shè)置為RX和TX，用于WIFI遙控模塊的TXD遙控器端口0,RXD引腳1,VCC引腳接5V,GND引腳接地。紅外線避障傳感器模塊的信號(hào)輸出引腳DO接線0連接模擬端口A3,VCC引腳接5V,GND引腳接地。RFIDRFID讀卡器模塊的復(fù)位引腳RST連接數(shù)字端口4，時(shí)鐘引腳SCK連接數(shù)字端口12.SDA連接數(shù)字端口5，MISO連接數(shù)字端口11，數(shù)據(jù)引腳MOSI連接數(shù)字端口10,VCC插針接5V,GND插頭接地。溫濕度傳感器模塊的信號(hào)輸出引腳SIG連接數(shù)字端口3,VCC管腳接5V,GND引腳接地。

照相機(jī)模塊通過(guò)插線排與樹(shù)莓派CSI接口相連，話音識(shí)別模塊作為擴(kuò)展板，采用直插式、云臺(tái)模組作為擴(kuò)展板，采用直插式方式，以USB數(shù)據(jù)線連接樹(shù)莓派和Ard之間。

MontPorts是一種完全可編程的PC系統(tǒng)，運(yùn)行開(kāi)源Linux操作系統(tǒng)。樹(shù)漿果派的官方編程語(yǔ)言是Python，本次設(shè)計(jì)使用的是python版本，即一個(gè)python3.7.3的IDE;Ard開(kāi)發(fā)環(huán)境是ArdIDE，正式.正版.免費(fèi)開(kāi)發(fā)軟件。其軟件設(shè)計(jì)方面，重點(diǎn)是在Ard端的傳感器數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)上傳、RPI端通訊協(xié)議解析、數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器部分。

以無(wú)線android系統(tǒng)為基礎(chǔ)的APP端，具有很好的通用性。安卓智能手機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到智能家庭系統(tǒng)。移動(dòng)電話簡(jiǎn)單操作就可以遠(yuǎn)程控制家庭智能監(jiān)控等功能，使用方便。以Android軟件為基礎(chǔ)，以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線連接，實(shí)現(xiàn)家庭智能系統(tǒng)WiFi模塊和客戶(hù)服務(wù)器模式。移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，WiFi無(wú)線模組公司W(wǎng)iFi模塊與家庭路由器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。要注意，家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)是公共的網(wǎng)絡(luò)模式。移動(dòng)電話端發(fā)送指令，WiFi模塊接收指令，并將指令轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出到控制單元。Ard通過(guò)讀取串口數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)傳感器的功能，并通過(guò)串口向WiFi模塊反饋數(shù)據(jù)，WiFi模塊將收到的反饋數(shù)據(jù)發(fā)送到APP端，APP端接收數(shù)據(jù)，并顯示在Android手機(jī)上。WEB服務(wù)器程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)通過(guò)ArdUno、單片機(jī)和WIFI網(wǎng)絡(luò)模塊組成WEB服務(wù)器，通過(guò)HTTP協(xié)議向WEB服務(wù)器發(fā)送控制指令，完成對(duì)WEB服務(wù)器采集的環(huán)境信息的獲取和遠(yuǎn)程控制。WEB的服務(wù)器端設(shè)計(jì)思想是這樣的：ArdUno通過(guò)一個(gè)WiFi模塊來(lái)響應(yīng)應(yīng)用程序的HTTP請(qǐng)求。ArdUno通過(guò)APP端內(nèi)置WEB訪問(wèn)特定IP地址，將由管腳端獲得的檢測(cè)模塊檢測(cè)出的數(shù)據(jù)通過(guò)HTTP協(xié)議反饋給APP。Ard收集的數(shù)據(jù)通過(guò)串口與WiFi無(wú)線模組公司wifi模塊相連，并通過(guò)wifi信號(hào)傳給樹(shù)莓派，然后由樹(shù)莓派將數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器，然后由云服務(wù)器向手機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，然后再通過(guò)手機(jī)控制手機(jī)。

在智能家居系統(tǒng)中，采用樹(shù)莓派+Ard的開(kāi)發(fā)方法，樹(shù)莓派是一個(gè)中央控制服務(wù)器，負(fù)責(zé)與因特網(wǎng)進(jìn)行通訊，Ard負(fù)責(zé)家庭傳感器的采樣工作，通過(guò)WiFi無(wú)線模組公司W(wǎng)IFI網(wǎng)絡(luò)連接本地WEB服務(wù)器，APP端通過(guò)HTTP協(xié)議向WEB服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)，然后通過(guò)Android手機(jī)APP實(shí)時(shí)查看和控制家中的傳感器，實(shí)現(xiàn)家庭安防、家庭環(huán)境監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制等功能集于一體。不僅適合家庭使用，而且可以應(yīng)用于智慧酒店、智慧辦公、智能養(yǎng)老等其他領(lǐng)域。