AllJoyn技术下智能家居互动模式设计论文
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1.概述
物联网时代到来,智能家居在全新的信息时代中占据着重要的位置。随着各种智能设备产品的增多,人们对于家庭环境的需求也越来越多,简单模式的控制不足以满足用户。由此,智能家居需要一种全新的互动模式,更加智能地实现各种设备的信息交流。本文使用All Joyn技术,利用其多平台特性,根据不同设备,进行不同交互模式的设计,更加方便用户的使用。
Joyn技术优势
在All Joyn技术之前,用户控制家居环境时需要下载使用不同的软件来实现,集成困难,家用电器之间的场景构建不够丰富。在智能家居领域,Allseen联盟的All Joyn技术脱颖而出,意在解决多种设备之间的兼容问题。它可以实现不同设备的互联,其开源特点使得它支持多种编程语言和多种软件组件库,对于开发者来说容易迁移,不必熟悉每种协议,用户也不必使用多个软件,简化了软件学习过程。同时,All Joyn可以运行在家庭本地网络,也可选择云服务,使用场景更广阔。
3.互动模式设计
3.1互动模式服务。互动模式主要使用All Joyn技术中的两种服务:一是通知,二是控制面板。通知服务是将通知消息在All Joyn设备之间进行传送,且设备具有发送者和接收者两种角色,这两种设备的个数都可以是多个。通过服务框架的应用程序接口,两种设备之间可以进行消息的产生和获取,且多个相同类型的消息会覆盖。控制面板服务则是属于对于不同家电进行不同的动作控制,是一种各动作控件的`集合。此服务中,设备也有两种角色,一是控制端,二是受控端。通过服务的动作接口和通知接口,与通知服务进行结合,产生多种场景的列表,改变家居环境。手机控制智能家居环境是需要无线模块进行支持的,现在家庭使用的广泛的Wi-Fi以及功耗低的Zigbee等技术都可以应用。根据不同设备的功能、使用特点和控制参数等信息来进行具体的定制。并且家庭网络中的多个设备还需要一个网关来统一进行互动的传输。
3.2手机软件界面设计。结合以上互动模式中的两种服务,可以将手机软件界面进行如下设计:(1)设计不同情境的列表:即在不同的场景下,有哪些相关设备参与活动,如何控制设备以及获取设备的状态,并可以进行动作的添加与删减,丰富情境。例如,快要到家时,可以打开空调,玄关的灯组调到适合的色温;起床时,屋内光源渐渐变亮,闹钟渐渐响起,电饭锅开始烹煮,等等。(2)设备列表的设计:采用十二宫格形式,每个设备可以由不同的触发动作,并结合手机的特点,对屏幕动作可以呼出不同功能。例如,短按图标可以查看设备可以执行的动作列表,长按图标可以选择是发送消息还是发出控制指令。
3.3家电互动模式方案:由上述可以设计出家电互动模式方案:(1)在家庭范围内的网络环境下:手机软件连接到网络后,访问All Joyn协议支持的网关,可产生设备的列表,用户使用手机交互界面操作,界面上的选项主要有电视(显示屏设备)、空调(温湿度控制设备)、灯光(包括大灯与节能LED灯等),选择任意一项即可进入控制界面进行控制,并且使用不同的All Joyn通信代码,可以根据不同的设备定义不同的动作。例如,空调温度与报警使用通知服务可以弹出显示在手机、PC或者电视屏幕上,而手机通过控制面板服务反向控制空调以达到合适温湿度水平;可以定义白天、夜间、休闲和外出,并在各模式中添加设备动作。(2)在外网环境情况下:当家电设备发生事件变更时,安装在其设备内的无线Wi-Fi模块发送状态改变信息到网关,网关检查消息的优先级,并传输到手机上。而手机在外网远程控制时,命令通过互联网传送到网关,由网关筛选并分发到各个家电,以达到控制命令执行的目的。结合互动模式的设计和手机软件界面的设计,整体的家居互动模式方案示意图如图1所示。
结语
All Joyn技术的应用,对于开发者来说,易于迁移帮助缩短了软件开发的周期,并可兼容第三方应用[3];对于用户来说,减少了软件应用的数目,学习软件更容易,简洁易懂的软件界面极大方便了理解。相信未来智能家居的普及,All Joyn技术会发挥更加巨大的作用。
参考文献
[1] 曹敏峰,杨燕辉,李建平 与 All Joyn 实现智能家电联动和高并发 [A]. 中国家用电器协会 .2015 年中国家用电器技术大会论文集 [C]. 中国家用电器协会 ,2015.
[2] 李海光 . 基于规则引擎的智能家居系统的设计与实现 [D].北京邮电大学,2015.
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