雲端計算智慧家居系統架構研究

隨著計算機網路技術及雲端計算的發展，智慧家居系統必將越來越完善，在日常生活中的應用越來越廣泛。通過將家居裝置中的資訊資料進行雲儲存、雲端計算，有利於智慧化家居、智慧化小區甚至智慧化城市的建設，從而促進現代社會的不斷髮展。

　　一、基於雲端計算的智慧家居系統架構概述

物聯網時代，智慧家居已成為該時代下重要的產物，針對智慧家居模式下海量資料處理，雲端計算模式能夠有效解決上述問題，因而智慧家居雲由此誕生。通過雲端儲存、雲端計算，有利於家居朝著智慧化方向發展，為人們的日常生活提供便利的生活環境。藉助智慧家居雲，不僅能夠有利於網路介面、儲存裝置、處理器等基礎設施的提供，而且能根據使用者的不同需求，使使用者進行自主選擇[1]。在智慧家居系統內部，智慧家居雲不僅對智慧家庭、智慧社群、智慧城市等領域範圍進行有效管理，而且能夠與多種功能之間相互滲透，為家庭生活提供多樣化的服務。綜上所述，智慧家居系統具有廣闊的發展前景。

　　二、智慧家居雲架構

通常來說，智慧家居雲能夠對海量資料進行儲存及運算，從而更好的提供家居雲服務。雲平臺、移動終端系統及家庭閘道器共同組成了智慧家居總構架。

一旦智慧家居使用者需要進行家居服務時，使用者要先借助家庭閘道器平臺對自己的身份進行註冊和驗證，在註冊完成之後，將智慧家居裝置進行新增，並下載家居應用等相關軟體[2]。在家居應用軟體下載完成之後，藉助手機或電腦等行動通訊終端進行獲取雲服務，然後就能有效實現對家居環境及家居裝置等方面的控制和管理。

(一)雲平臺構建。在對雲平臺構建過程中，通常利用PaaS與IaaS進行有效整合，雲平臺總架構圖如下圖2所示。

IaaS能夠提供進行儲存、操作處理等功能的程式系統以及其他應用程式，為上層平臺進行有效服務。PaaS主要是以IaaS為基礎，在應用程式的環境條件下能夠提供資料庫、Web服務以及語言開發工具等。通過PaaS與IaaS進行有效整合，使雲平臺總架構更加完善，更好的提高家居服務。

(二)雲應用系統架構。藉助家庭閘道器

WebOS，使用者能夠有效實現針對Home App對賬號的身份驗證與註冊，並對智慧裝置進行選擇控制。與此同時，雲端能夠有效對家庭閘道器執行列表進行實時更新，並實現對家電資訊的有效採集。在資訊採集完成之後，利用先進的行動通訊終端，能夠有效實現對家電裝置的控制，從而體現出智慧化的特點。

由圖3所示，系統有效實現了分層，共分為了安全過濾層等6層結構。通過對結構的分層，使資料處理更具有條理性，效率更高，更好的有利於實現基於雲端計算模式下的智慧化家居控制。

　　三、家庭閘道器

(一) 家庭閘道器設計。鑑於視訊資料的複雜性，系統在對資料處理時，通常利用外部介面再加DSP與ARM，通過這樣連線，能夠有效建立使用者和媒體介質之間的聯絡，從而更有利於對家電裝置進行智慧化控制。

(二)網路攝像頭及各種感測節點的`設計。 針對家庭潛在險情的監測，應充分利用煙感及煤氣感測器，藉助感測器將資訊進行有效收集，並充分利用紅外及門磁探測器對非法入侵等不良現象進行合理監測。藉助Zigbee終端節點，與探測器及感測器進行充分連線，這樣才能有利於將報警資訊進行及時傳送，使協調器充分發揮其應有的作用。

(三) 家庭無線網路的設計。通常來說，家庭無線網路設計也是需要注意的問題。在網路資料傳輸方面，應根據家庭網路的實際情況，科學的選擇傳輸型別。一般來講，家庭閘道器、探測器及感測器之間應藉助Zigbee協議有效實現資料通訊，Zigbee協議結構型別通常為網狀結構，如下圖6所示。相對來說，Zig

bee技術具有低成本、低功耗、近距離等方面的優點，因而在無線通訊技術中具有較為廣泛的應用。除此之外，應用Zigbee協議具有較高的可靠性，組網能力相對較強，在實際應用過程中也相對較為方便。通常來說，Zigbee協議具有相對較為可靠的層次結構，不同結構之間相互協調，共同發揮出其應有的作用。