基于云服务Wi-Fi的家电物联网应用系统设计

摘要：为了更加快速、便捷、廉价地实现家电物联网，本文介绍了一款基于嵌入式微处理器，采用Wi-Fi模块，配合机智云服务平台，可以接入互联网并对家电设备进行远程控制的家电物联网应用系统的设计。该系统通过Wi-Fi模块来接收由智能手机上家电控制软件APP下发的控制命令，经过数据处理，通过局域网或者远程方式来对家电进行控制。经过实验测试，该系统达到性能稳定、简便、高性价比等预期。

引言

　　当今对家电设备的无线智能网络化控制已成为智能家居发展的潮流，也是各大家电厂家摆脱利润逐渐下降，寻求转型升级的一种路径。然而，受限于各厂家之间传感器不一致，高成本等因素影响，比较统一的物联网方式至此还没有大范围推广。为此，本文提出一种基于云服务Wi-Fi的家电物联网应用系统，只需要通过一块小型Wi-Fi模块就能将日常家电组建成一个无线网络，使得家电联网更加简便且具有高性价比。使家用电器中的Wi-Fi模块经过路由器或者云服务器与智能手机或者平板电脑进行通信，才能真正实现智能家居。

1 系统总体设计和工作机理

1.1 总体设计

　　基于云服务Wi-Fi的家电物联网应用系统主要分为四个模块，分别是家电控制器模块、Wi-Fi模块、应用控制软件APP模块和云服务模块，其结构如图1所示。

1.2 工作机理

　　Wi-Fi模块通过串口与串口设备或家电间进行通讯，如图2所示。在家里，手机可以选择Wi-Fi的AP模式直接连接Wi-Fi模块控制，或者可以选择连接家庭路由器，再由家庭路由器使用Wi-Fi的STA模式连接Wi-Fi模式控制家电。而不在Wi-Fi覆盖范围内时，手机可以通过蜂窝网络连接云服务器，服务器再通过互联网传输数据给家庭路由器，路由器经过无线Wi-Fi信号传输给无线模块控制家电。用手机或者平板电脑打开APP，输入密码验证后进入家电控制界面，配置好家电的信息后，以后每次打开手机软件，即可直接操控家电，从而真正实现家电物联网和智能家居的功能。

2 系统的硬件设计

　　基于云服务Wi-Fi的家电物联网应用系统所涉及到的硬件部分主要包括以ST公司的STM8S003为主控处理器的家电主控模块和Wi-Fi模块两大部分，如图3所示。

2.1 主控微处理器

　　选用的STM8S003是高性价比8位微处理器(MCU)，封装有LQFP32、TSSOP20和UFQFPN20可选择，最高主频达16MHz，8K的FLSAH，最多100000次可擦写的128字节EEPROM。外设种类齐全，包含1个高级定时器、2个通用定时器、1个串行外设接口(SPI)、1个通用同步异步收发器(USART)和模拟/数字转换(ADC)等，功能强大，性价比高，完全满足本系统设计及普通家用电器控制系统实际需要。

本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2016年第9期第45页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。