基于云計算智能家居系統(tǒng)架構(gòu)探究

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1、基于云計算智能家居系統(tǒng)架構(gòu)探究　　摘要：分析了當(dāng)前智能家居普遍面臨的問題，提出了一種基于云計算服務(wù)模式的智能家居云架構(gòu)體系。該系統(tǒng)以家庭網(wǎng)關(guān)作為連通家庭設(shè)備、云服務(wù)器的橋梁，用戶可以使用PC或移動終端對家居設(shè)備進行控制和監(jiān)控。關(guān)鍵詞：智能家居；云計算；家庭網(wǎng)關(guān)；物聯(lián)網(wǎng)中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-7800（2014）003-0080-030引言在智能家居領(lǐng)域，各個家居之間的通信都是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。智能家居中數(shù)據(jù)的存儲、可視化需要進行合理、統(tǒng)一的處理。云計算可以提供一個虛擬基礎(chǔ)設(shè)施以處理和整合智能家居中的監(jiān)控設(shè)備、存儲設(shè)備、分析工具、可視化平臺

2、。云計算作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的大眾參與的計算模式，是在互聯(lián)網(wǎng)對低成本海量數(shù)據(jù)存儲以及大規(guī)模并行計算需求快速增長的背景下出現(xiàn)的新型IT服務(wù)架構(gòu)。云計算服務(wù)不僅包括網(wǎng)絡(luò)上以應(yīng)用方式提供的服務(wù)，還包括以提供數(shù)據(jù)中心的硬件或者系統(tǒng)軟件為內(nèi)容的服務(wù)。如今，人們把數(shù)據(jù)中心的軟件和硬件稱為云。所有服務(wù)均放置于服務(wù)器端，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)按需使用。7智慧家居這個概念的提出，讓家庭生活開始走向數(shù)據(jù)化和信息化，采用各類傳感器采集家庭生活中的信息，并聯(lián)動相關(guān)的控制器對家庭生活進行智能處理，并且采用專用網(wǎng)關(guān)，將其與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，在家庭中構(gòu)建出一個家庭互聯(lián)網(wǎng)，以真正實現(xiàn)“智慧家庭”，也

3、即智能家居在物聯(lián)網(wǎng)時代的應(yīng)用。智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)時代的重要組成部分，其業(yè)務(wù)平臺是智慧家庭的后端管理平臺，是連接千家萬戶乃至各種與生活相關(guān)的機構(gòu)的樞紐。由于光纖到戶政策的推出，以及移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)無處不在，并具備了廣泛的受眾基礎(chǔ)。因此，將家庭物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相連之后，智慧家庭業(yè)務(wù)平臺將會承載海量數(shù)據(jù)，并且需要對海量數(shù)據(jù)進行存儲、分析、應(yīng)用，從而使得云計算引入此業(yè)務(wù)平臺成為必然。在這樣的趨勢下，智能家居云作為家庭信息業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)應(yīng)運而生。智能家居云在為用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施（包括處理器、內(nèi)存、存儲、網(wǎng)絡(luò)接口）的基礎(chǔ)上，結(jié)合用戶的普遍應(yīng)用類型，開發(fā)用戶所需要的各

4、種應(yīng)用，同時有針對性地為不同的用戶提供應(yīng)用，讓用戶自主選擇。7智能家居已不僅僅是家庭生活的自動化，更加涵蓋了安全監(jiān)控、醫(yī)療護理、便利舒適以及節(jié)能環(huán)保等內(nèi)容，甚至還在不斷擴展中。比如，物聯(lián)傳感已經(jīng)將智能家居與智慧交通實現(xiàn)接軌。隨著該概念的興起，一系列的智能設(shè)備如同雨后春筍，比如各種智能鎖、智能門禁，安防報警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。但是，這些孤立的產(chǎn)品對于用戶而言，并不如廠家演示的那樣神奇。在這種情況下，基于智能家居云的智能家居解決方案，將那些孤立的產(chǎn)品通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，并集中控制，賦予家居設(shè)備真正的智慧，讓用戶體驗到真正的未來之家。在該系統(tǒng)中，用戶將會享受到智能安防、智

5、能醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)控、場景控制、節(jié)能減排等服務(wù)，以及一系列的信息服務(wù)。智能家居云作為智能家居的業(yè)務(wù)服務(wù)平臺，起到了承上啟下的作用。智能家居云對下可以管理單個智慧家庭內(nèi)的智慧產(chǎn)品，甚至可以綜合管理整個智能社區(qū)乃至整個智慧城市；對上則可以支持多種行業(yè)應(yīng)用，同時與第三方功能業(yè)務(wù)平臺進行對接，將各種垂直的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，整合成一個完善的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)體系。比如，因為智能家居平臺具備7*24小時在線的特性。因此，智能家居云平臺可作為一個網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，實現(xiàn)購物、交友、教育、娛樂等多方功能，讓家庭成為生活的中心。1智能家居云架構(gòu)整個智能家居系統(tǒng)分成3部分：移動終端應(yīng)用系統(tǒng)、云平臺、家庭網(wǎng)關(guān)

6、。整體架構(gòu)如圖1所示。7智能家居云主要是為了解決智能家居環(huán)境中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理方面的工作，當(dāng)用戶需要向智能家居云服務(wù)提供者獲得控制、存儲等業(yè)務(wù)云服務(wù)時，首先在家庭網(wǎng)關(guān)中進行身份注冊，隨后添加家庭中的智能設(shè)備，下載家居應(yīng)用。當(dāng)用戶通過Android客戶端或電腦客戶端登錄智能家居應(yīng)用獲取云服務(wù)，用戶即可控制家居設(shè)備、監(jiān)控家居環(huán)境，如圖2所示。1.1云平臺構(gòu)建云平臺總架構(gòu)采用IaaS（InfrastructureasaService）與PaaS（PlatformasaService）整合的方式來構(gòu)建應(yīng)用平臺，如圖3所示。IaaS基礎(chǔ)設(shè)施云為上層平臺提供處理、存儲

7、、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和其它必要的應(yīng)用程序。PaaS在IaaS提供的虛擬機集群基礎(chǔ)上為客戶提供開發(fā)語言工具Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用。這樣，只需要在PaaS平臺上開發(fā)對應(yīng)的智能家居云服務(wù)應(yīng)用即可。1.2云應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)根據(jù)上圖所示，用戶通過家庭網(wǎng)關(guān)WebOS向云端HomeApp注冊帳號密碼，并選擇所需控制的家電應(yīng)用，同時云端實時更新該用戶家庭網(wǎng)關(guān)webOS執(zhí)行列表并實時采集家電信息。之后用戶使用移動終端設(shè)備對家電進行控制操作，則直接訪問云端所選擇的家電應(yīng)用實例，實現(xiàn)家居智能控制。7以JavaWeb為例，結(jié)合傳統(tǒng)移動服務(wù)與JavaEE標(biāo)準(zhǔn)，對于云端每個家電應(yīng)用均采用系

8、統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)模型。如圖5所示，系統(tǒng)模型按照邏輯結(jié)構(gòu)分為