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张琪徐宝
（武威职业学院，甘肃武威733000）
摘要：本文主要简单介绍了智能家居系统的相关内容，阐述了WIFI 网络技术特点，探讨了基于WIFI 网络智能家居系统的设计，
以加强对网络智能家居系统的研究，充分发挥WIFI 技术的作用，优化网络智能家居系统设计，提高网络智能家居系统的功能，为人们的生活提供更多的便捷，加深网络智能家居系统的智能化、自动化，从而推动网络智能家居系统的长远发展，提高网络智能家居系统设计水平。
关键词：WIFI 网络技术；网络智能家居；系统设计；功能二十一世纪是一个信息化时代，计算机信息技术已经被广泛应用于各个领域中，与人们的生产、生活密切相关，备受关注。随着社会经济的高速发展，人们的生活水平逐步提升，其对家居生活质量的要求日益增高，在这种情形下，智能家居系统俨然
而生，给人们的居家生活带来了一定的改变，必须予以高度重视，不容忽视。现如今所使用的智能家居，大多都采用有线连接方式，其缺点在于利用率不高，功耗较大，而且存在一定的污染性。为转变这一状况，优化智能家居系统设计，可充分发挥WIFI 网络技术的作用，结合利用自动化控制技术、计算机技术、无线网络通信技术等，提高智能家居系统设计水平，获得更多的综合效益。
一、智能家居系统的相关内容
智能家居系统充分利用了先进的计算机信息技术、网络通讯技术、智能云端控制技术、综合布线技术等，基于人体工程学原理，将与家居生活有关的各项子系统融合在一起，如灯光控制系统、门窗控制系统、安全防护系统等。智能家居系统具有以下功能：一是能够与计算机网络相联系，可实现家庭办公；二是能够实时监控居家环境，做好安全防护工作，一旦发生危险状况，系统会及时发出警报；三是可通过远程控制方式来操作家用电器[1]。
金属钝化剂二、WIFI 网络技术特点
WIFI 网络技术是一种无线网络，其能够将电脑、手机等设备用无限的方式来连接网络系统，从本质上来说，可将WIFI 网络技术看作是高频无线电信号。一般情况下，构建无线网络结构，需要一张无线网卡，一台AP，便可以实现网络连接，获取丰富的网络资源。相较于传统的有线网络来说，WIFI 网络技术的应用成本更低，在操作上也更加便捷，而且十分方便[2]。 橡胶衬套三、基于WIFI 网络智能家居系统的设计
（一）基于WIFI 网络智能家居系统的硬件设计
在进行基于WIFI 网络智能家居系统硬件设计的时候，应当注意以下几点：第一，要进行中央控制器硬件电路设计。智能家居系统中，中央控制器的功能包含但不限于显示信息、储存内容、数据通信和操作控制。用户可直接通过中央控制器的界面来操控系统，开启各单元的功能和状态，并按照用户自身的需求来进行个性化设置。利用WIFI 协议来进行通信，向WIFI 模块输送信息，使之接收命令并执行民营。可将摄像头与中央控制器接口相连接，实时监控居家室内环境[3]。
第二，要设计ARM 控制器最小系统。在WIFI 网络智能家居系统中，处理器需要电源的支持才能进行工作，如若其自身无储存器，则必须根据实际情况来设计储存器系统，并于系统中嵌入集成芯片，利用JTAG 接口来调试电路，构建ARM 最小系统。ARM 最小系统的由储存器电路、复位电路、电源电路、USB 接口电路等部分组成。
第三，设计WIFI 模块接口电路。智能家居系统设计中，如若想要利用WIFI 网络来控制家居中的各项电器，首要前提是家电带有WIFI 功能。现如今，市面上带有WIFI 功能的家电越来越多，但仍有部分未增添此项功能，这就需要通过扩展WIFI 功能来实现智能家居系统的应用。可采用以88W8686芯片为主的wifimodLL 模块，并据此来开发相应的软件，直接利用家庭内部网络来控制家电。
第四，设计设备端连接电路。基于WIFI 网络的智能家居系统，可利用WIFI 模块来连接家用电器，并通过设备端来对其进行控制，属于无线操作，而这一行动的实现需要设备端连接电路来支持[4]。
第五，设计摄像头连接电路。可选用中芯微301芯片摄像头，来实施有效的视频监控功能，这种芯片的成本较低，而且使用较为广泛，在连接和操作方面也比较简单，具有较好的视频采集功能。
（二）基于WIFI 网络智能家居系统的软件设计
在进行基于WIFI 网络智能家居系统软件设计的时候，需要从
以下几个方面着手：第一，要科学设计WIFI 通信协议。首先，可采用IEEE802.11体系结构，此结构包含了五个部分，一是无线局域网接入点；二是独立基本业务集；三是基本业务集；四是分布系统；五是扩展业务集。对于无线网络来说，其核心内容便是无线接入线；其次，需确定组网方式，选择适宜的WIFI 无线网络类型。常见的类型有两种，一种是基础网，另一种是自组网。基础网由AP 创建，众多站点加入。自组网则由两个及以上的STA 组成，无AP 存在，属于松散网络结构；最后，要明确MAC 层协议栈的工作流程。发送数据流程的时候先要准备好发送的数据，然后再判断网络是否能够发送，附加控制数据形成帧，再完整传输帧至物理层；接收数据流程则需要先检测输入信号，再判断是否存在错误，去掉控制信息，将其传送至LLC 层。
在设计智能家居系统软件时，可充分发挥Linux 操作系统的作用，分开发WIFI 模块、编写相关应用程序，包括但不限于中央控制系统、显示界面、设备端子和视频监控等程序设计。
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（三）智能家居系统的抗干扰设计和安全设计
在进行智能家居系统的抗干扰设计和安全设计时，应当先分析智能家居系统的干扰源。当智能家居系统遇到干扰后便无法正常运行，需要针对其干扰因素来进行抗干扰设计，以提升智能家居系统运行的稳定性。一般所指的干扰是系统在发送信号、接收信号的时候，受到一定的干扰，影响了数据的准确传递，干扰源通常指的是产生干扰的信号、设备、元件等，常见的干扰源来自于人为操作、软件程序等。为防止通信干扰，应当科学分配通信渠道，根据所在区域的实际情况来进行相应的分配；为提高软件抗干扰能力，则需要有效解决程序失常问题，利用软件修补方式来恢复智能家居系统的正常运行，利用时间片来防止系统死锁，并且可在智能家居系统中设计自检程序，以及时检查系统的运行状况，提高系统运行可靠性[5]。
在进行智能家居系统安全设计的时候，则需要做到以下几点：首先，要优化WIFI 加密级别设计。可充分发挥WEP 加密算法的作用，提高其信息传输传输的保密性；其次，要优化加密远程控制网站设计，可增设身份验证，以保障智能家居系统的安全性，只有在用户名和密码登录正确后，才能进行远程操作。
结束语
总而言之，在设计基于WIFI 网络系统的智能家居系统时，应当从硬件设计、软件设计、抗干扰设计和安全设计等多方面来进行研究，以优化智能家居系统设计方案。
参考文献：
[1]马静.基于Zigbee 无线网络智能家居系统的设计与实现[J].科技创新与应用,2017:34-35.
[2]智凌云，任鑫，戴永成.基于ZigBee 的智能家居系统的设计与实现研究[J].北华航天工业学院学报,2017:22-23.
遥控激光笔[3]廖申雪.基于物联网的智能家居系统设计与实现[J].《计算机时代》,2016:29-31.
[4]彭金莉.基于网络测控的智能家居监控系统设计与实现[J].网络空间安全,2016:68.
[5]陆欣云，卢松玉，赵家城，杨莉.基于ZigBee 网络的智能家居监控系统设计与实现[J].现代信息科技,2018:193-195.
作者简介:
储热式电暖器张琪，男，1998.01，甘肃庆阳人，专科学生，汽车电子技术专业
通讯作者：
徐宝，男，1985.05，甘肃武威人，本科，讲师，专业方向：机械设计制造及其自动化
课题/项目:2020年甘肃省大学生创新创业训练计划项目（s202013518014）
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