智能家居/楼宇中的物联网

引言

本文介绍的基本步骤受到了印度政府在不同邦建设智慧城市的举措的启发，他们承诺要建设 100 个智慧城市。受到这种启发，我构思了各种想法，并将其中一些应用到我的家中，例如：通过智能遥控器或智能手机上的 Android 应用使用 Arduino UNO 进行远程控制的组件，以及被称为自对话设备的互联设备之间的对话算法等。随着本文的继续，读者一定会受到启发，并继续为物联网领域做出贡献。首先，我将全面介绍智能家居的概念，然后介绍我们可以在其中使用的算法，并在此基础上，通过“主题相关想法获取来源”部分来介绍与本文主题相关的想法，最后总结可以用于改进智能家居的历史和现代方法。那么，让我们从智能家居的背景开始吧。

背景

在本节中，让我们探索一些可用于智能家居的创意和方法，例如下面列出并解释的一些内容。

• 互联设备：这指的是拥有自控和对话设备，即设备之间无需任何人为干预即可相互通信。这可能包括人工智能、Arduino、Raspberry Pi、增强无线连接使用的软件（可能包含协议等）等主题。在这里，机器人技术可能在一定程度上发挥主导作用。

• Robocom：Robocom 是我个人创造的一个新概念，旨在增强机器人功能和能力的实现。它是机器人和电脑 PC 的结合体，内置所有输入输出外设，例如：使用 Kinect 效果投影的触摸屏、麦克风、用于面部、图像和物体识别的摄像头、用于输入数据的键盘滑块（可能包括语音识别软件）、集成在腿部打印机和扫描仪，并且可能包含更多软件，这些软件会自动连接到其环境中的不同设备，这无疑将以智慧的方式工作，就像女佣一样，但会包含人类女佣无法完成的计算机化工作。

• 互动游戏：这可能包括使用 Xbox 360 来增强娱乐领域的智能体验。此外，还可以集成 Kinect 效果设备，从而省去操纵杆等的使用，并提供逼真的游戏体验。

• 远程管理：这可能包括使用 Arduino 无线 UNO 编程芯片，从而减少人们从椅子上开关设备的操作。正如下面“使用代码”部分所述，这可以轻松实现。

• 消息检索数据库集合：这也是一种智能的方式来收集家中的每台设备发送的每条消息。例如：邮递员在数字信箱（稍后介绍）中留下了重要的凭证，它会被读取并会在数据库收集面板桌面上弹出一个虚拟屏幕。又例如：笔记本电脑正在充电，完成后，它会向数据库面板发送消息，并弹出一个虚拟屏幕，让家里的用户注意到并轻松关闭充电开关。此外，它还可以通过互联网服务收集天气预报的数据库，并像上面解释的那样，每天在虚拟屏幕上弹出预报。

• 数字信箱：我们可以在家门口安装一个数字信箱，这将大大有助于安全地存储重要凭证，例如，它可以由扫描仪或文本识别摄像头构建，后者读取信件中的文本，例如寄件人是谁，以及像 Gmail 收件箱中看到的那样，根据优先级将信息显示为单个高清图像，然后发送到数据库面板，面板随后会弹出虚拟屏幕。然而，这可能包括一个键盘来解锁信箱，只有居住在该房屋并经数据库面板验证（由信箱本身请求）的居民才能输入密码解锁。这就像拥有一个安全的储物柜来接收重要的邮寄凭证。

• 云服务：这可以被考虑在内，例如存储来自互联设备的所有检索到的数据，即任何重要信息，如充电完成通知等，都可以安全地存储在一个名为 CLOUD 的安全平台上。

• 安全摄像头：这可以包括纳米大小的安全摄像头，以便尽可能远距离地进行面部识别。然而，在识别面部后，它可以再次转发到数据库面板，并在虚拟屏幕上显示，请求允许来访者进入。

• 虚拟屋顶：在这个概念中，我们可以设想，当一个人在炎热的夏季在屋顶睡觉时，突然下雨了，人被打扰了，不得已将床搬到狭小的房间，而这并不是他的首选。在这种情况下，如果我们能制造一种装置，可以在人的床上方生成一个虚拟的坚固屋顶，让他能够应对恶劣的降雨。让我们通过下面的算法来理解这个概念。

  • 一种由特殊投影仪组成的设备，它会投射出一个虚拟的屋顶，之后可以在虚拟屋顶的点上喷洒化学物质，例如选择五个点，然后将化学物质喷洒在中心点上，它就会变成固体物质，从而保护人免受雨水侵扰。

• 还可以包含许多其他功能……。

Using the Code

在本节中，我包含了可以用于上述不同分类的各种算法。

• 互联设备：在互联设备中，人们可以理解诸如声明各种通知和转发需要用户注意的消息的概念。例如：在智能家居中，以一台冰箱和一部 Android 手机为例，冰箱会自动检测周围的温度，并根据温度调整制冷能力，其变化会立即发送到 Android 手机，从而有效地告知手机用户。这个过程可能包含不同的算法。我们以一种为例，可以在冰箱的内部电路中使用 Arduino，其中包含不同的传感器来检测温度，然后根据 Arduino IDE 中完成的编程，通过短信或通知的形式发送到 Android 手机。

• Robocom：在 Robocom 算法中，我考虑了一个集成了 PC 的机器人。整个 Robocom 设计如图所示。

  在这里，可以使用电机、皮带、连接的传感器、任何语言编写的软件来满足必要的需求，例如：语音识别软件，例如“OK GOOGLE”；用于识别 Robocom 前面站着的人的面部识别或图像识别软件，可以用 matlab、java 和 C# 等编写。可以预装语言和命令包，这将帮助 Robocom 理解命令，例如：用户输入“PRINT filename”，然后数据将被发送到打印机，即发送到它的腿部，就像普通 PC 打印一样。同样，类似的命令可以存储在数据库包中，这将增强 Robocom 与用户之间的友好互动。

• 互动游戏：这可以包括使用 Kinect 效果或直接使用微软提供的 Xbox 360 来增强玩家的触感，并大大提升智能家居的真实感。这可以通过使用智能 Android TV 来增强娱乐体验。

• 远程管理：这可以包括通过 Android 智能手机或手动 PCB 编程制作的遥控器完全自动化家庭设备来控制电器组件。这可以包括开关风扇、灯、电动门，以及连接安全警报器的数据。

当上述代码被上传到 Arduino UNO 芯片板时，通过一个自制的遥控器（从旧遥控器芯片改造而来），可以完全使用家庭电器。

• 消息检索数据库集合：这是什么意思？实际上，我将这个想法融入到帮助 60 岁以上的老年人中，因为我曾多次经历过，他们经常忘记服用对他们正在应对的疾病非常重要的药物。例如，让我们设想一个老人正在坐着工作，突然忘记服用糖尿病等药物，从而会面临更多问题。当药物本身呼唤老人或通过弹出虚拟提醒屏幕来提醒他时，会发生什么？这样，老人就不会忘记吃药，并会乐于拥有这个智能数据库集合。

现在，让我们通过查看不同的创意和方法来理解消息检索数据库集合面板的主要思想。

1. 数字设备连接到数据库集合面板：我们如何应用它，例如嵌入不同的无线协议到数字设备中，举个例子，一个数字组件正在进行某些过程或设置，在处理过程中用户出去散步了，然后处理完成，设备突然关闭而没有通知用户，未保存的数据丢失，导致数据丢失。然而，如果这类设备与数据库集合面板（这是不同临时数据的集合，例如云服务、OneDrive 等）连接，那么重要的数据就会被保存。如何？请看附带的流程图。

现在，问题来了，数据库集合面板到底是什么？它可以被回答为它将包括一个系统或微控制器，该系统或微控制器将一遍又一遍地存储来自与之连接的其他设备的临时数据。然后，需要通知用户或家中成员的数据将以虚拟触摸屏的形式显示，可以使用 Kinect 效果在空中实现。这将确保所有重要数据都能到达用户，并有利于在人类监督下保存所有重要凭证。

数字信箱：数字信箱的概念可以被理解为传统红色信箱的升级模式。此外，它将包含一个迷你扫描仪或迷你摄像头，并嵌入文本识别程序，具有高效的识别能力。或者可以包括一个微控制器，该微控制器将处理文本识别，并将识别出的文本转换为迷你图像格式，然后发送或转发到数据库集合面板，后者随后会显示并请求接受凭证。此外，它还将包含一个储物柜式的键盘，这将帮助邮递员输入安全密钥，从而确保存储在信箱中的文件的安全性。

云服务：这将包括所有在用户监督下传递的已保存数据，然后将整个数据备份到私有云，这将确保数据的安全性，并且可以随时随地通过任何设备访问。

安全摄像头：这可以通过安装不同的数字安全摄像头来分析，这些摄像头将 24 小时不间断地运行和录制视频及音频，不遗漏一秒。

然而，在本节的最后，人们可以分析上面解释的每一种方法，并可以有效地应用于智能家居，从而提供现代先进的智能支持。

要点回顾

然而，随着技术的进步，我们不能忘记，技术无疑能确保成功，但技术也会损害人体健康。我们不应忽视锻炼、慢跑和所有有益健康的活动，因为要使用技术，用户也应该在精神和身体上保持健康。这反过来提醒我们：“健康就是财富”。

历史

• 2016 年 7 月 11 日：初始版本