[摘 要]家电，属于人们日常生活中必需品，在为人们提供便捷化的生活同时，还存在着一定的能耗问题。那么，伴随智慧家电相关技术成熟度不断提升，为更好地实现节能控制，则智慧家电的节能控制整个系统当中便需引入物联网，便于达到最佳的节能控制作用。故本文主要探讨物联网之下智慧家电的节能控制综合系统设计及其实现，便于智慧家电的节能控制当中能够更好地发挥物联网科技手段作用，达到良好的节能效果。
[关键词]智慧家电；物联网；节能控制；应用；
前言：
伴随我国人均用电量持续增长，节能问题备受社会各界关注。智慧家电当中的节能控制积极引入物联网，往往可确保节能效果得到显著提升，有效解决电能较大消耗问题。因而，对智慧家电的节能控制当中物联网应用实践开展综合分析，现实意义重大。
1、简述物联网
物联网，从属计算机现代网络技术手段，借助各类信息传感装置、激光扫描装置、红外感应装置、全球定位及射频识别各项技术，实时采集所有需监控、 互动连接物体及过程，采集所需各种信息，经各类网络接入，促使物物连接及人物连接，达到便捷化控制目的[1]。
2、应用实践
2.1 以物联网为基础智慧家电的节能控制系统设计
2.1.1 在系统框架层面
选取嵌入式的芯片、智能电表、环境感知类传感装置、智能手机、ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等各项技术手段，有效连接所有家电，促使彼此互动网络形成，智能手机端借助Wi-Fi，对家电实施远程控制；借助智能电表，对家电实际耗电情况实施统计，该部分数据可用于各类家电的使用排程依据。PC端设私有云，可将家电使用及其耗电情况显示出来，PC端口数据可经智能手机实时查看及管理。智慧家电当中，灯管从属重要部分，借助ZigBee网络可实现有效整合，电视机及空调均可外挂蓝牙，与灯管相关设备实现网关互联，还可单独和智能手机实现互动。
2.1.2 在智能手机层面
智慧家电开关内部嵌入Wi-Fi及蓝牙模块，确保智能手机直接对用电设备实施开关操作，代替红外线遥控器。手机端，记录及显示家电具体使用情况，广大用户能够借助智能手机实时访问PC的监控端口，了解家电实际用电情况，采取相应节能方案或措施。焊接卡盘
2.1.3 在排程方案层面
结合各地区电费标准，实行峰谷电价或阶梯电价，结合自己家中用电情况，合理选用排程方案，做好用电时间规划。空调属于电耗最大的家电，大部分家庭是夜间21点至次日8点为空调使用时间段，对此，可实行峰谷电价。针对多数用电器处于低谷时间段使用（22:00～次日的8:00），洗衣机可预约其时段，便于达到时间及电费节约目的；还可在高峰时段，将不必要一些电器运行适当关闭，促使节能目的得以达到[2]。
2.1.4 在设备节能层面
大部分家庭均设有一台及以上空调设备，空调设备温度设定的高低与否，会耗电量有着直接影响。调温期间，通常以个人感觉为参考，但和空间设备间距会对人体感觉产生影响，
空调使用期间，若同时用电扇，对冷风流动较为有利，室内所有角落温度可达到一致状态。通过温度传感装置的布设，可充分满足于舒适度需求，且能够将空调温度及风扇转速设定为最佳状态。针对照明设备节能层面，可选定主光源及分散光源有效组合方式，对于不同区域实际照明需求予以有效调控。人比较集中且相对较多情况下，实行主光源，且亮度适当调高；人少且总体分布较为分散情况下，主光源的亮度需调低，分散光源则辅助照明，促使节电目的得以达到。
2.1.5 在云端控制层面
智慧家电网络，能够经网关连接至PC端服务器上面，借助VB实施监控界面制作，以网页方式远程浏览该PC端信息数据，对节能方案予以实时调整，确保节能效果得以提升。
2.2 系统实现
2.2.1 在云端层面
个人电脑当中设定Apache Server为云端的服务器，借助VB2010所开发设计监控程序，系统监控界面可以显示出智慧家电实际用电情况、各传感装置所回传数据等，结合该部分数
据，将节能方案确定下来，停用一些不必要家电设备。监控装置显示超出了额定值情况下，优先卸载掉不必要的一些家电设备。
2.2.2 在手机端层面
智能手机端选定App Inventor为系统开发工具，它属于谷歌所开发设计Android一款程序，以搭积木编程方式为主，实操便捷，适宜非专业人员开展硬件设备及手机端互动操作。手机端借助App和智慧家电互动，对用电设备实施直接的开关操作，并对电器状态予以实时调节，手机端可远程访问及查看家电具体使用情况，对节能方案予以实时调整。
上路床2.3 节能方案及其效果分析
2.3.1 在插座类型家电层面
智慧家电当中，选定EA-100电表和家电网络连接，PC端实施监控。借助网关，把USB插口有效转成COM，且和EA-100电表连接，结合通信协议所规定指令，PC端口下达指令，对EA-100电表具体使用情况予以实时监控，依次开关室内电源，对其耗电情况实施测试。
2.3.2 在空调和照明设备层面
针对空调设备，借助Wi-Fi和蓝牙外挂模块连接PC端，借助网关连接PC的监控端，经对空调温度及风扇转速测试，确保室内达到良好的节能效果，且回传至PC的监控端；针对照明设备测试，其主要包含着对于光源及分散电源联用。经网关把ZigBee网络和PC的监控端连接好，实施耗电情况回传。
2.3.3 在节能方案实施效果层面
一是，排程方案层面。用电量在超出额定的耗电量情况下，优先将不必要家电卸载。若实行高峰方式，则电饭煲及洗衣机使用时间应顶于早8点前期时段；二是，空调设备的互动效果层面。空调实际耗电量高于电扇，空调出风口的外部温度低，较远位置呈较高温度。故空调设备应配合着使用电扇，促使空气流动增加，室内温度可达到均衡状态，维持室内最佳的空调温度及风扇转速状态，节能及舒适兼顾；三是，照明设备的互动节能层面。照明设备实行主光源及分散光源联合，主光源实行可调变灯，实施亮度调节，回传至监控端各项参数可达到光线充足、良好节能目的；四是，云端节能层面。PC端设私有云，并设智慧家电具体使用情况相应系统界面，所有家电具体使用情况可实时回传至云端，云端结合所有回传数据，确定最适宜排程方案，促使节能目的得以达到。若使用者已超出了家庭范围，
便可借助智能手机端浏览网页方式，实时查看PC端口家电具体使用情况，实施实时控制。针对于家电耗电情况测试结果及其节能方案，详见表1。
类别 | 电器名称 | 耗电（W） | 节能方案 |
空调 | 空调 | 1200～2000W | 依环境舒适调节 |
风扇 | 10～50W | 依环境舒适调节 |
除湿机 | ～200W | 依环境舒适调节 |
防砸安全鞋电暖器 | ～1200W | 依环境舒适调节 |
照明 | 日光灯组 | 100～200W | 依环境舒适调节 |
小台灯 | 10～50W | 依环境舒适调节 |
生活家电 | 烤箱 | 600～1100W | 可优先卸除 |
吹风机 | 300～900W | 可优先卸除 |
电视音响 | ～200W | 库房管理流程次优先卸除 |
三元催化清洗剂配方电冰箱 | ～200W | 非优先卸除 |
电热水器 | ～7500W | 可排程控制 |
饮水机 | ～800W | 可排程控制 |
电饭锅 | ～800W | 可排程控制 |
洗衣机 | ～500W | 可排程（离峰） |
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表1 家电耗电情况测试结果及其节能方案
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