中国物联网央行数字货币的业务拓展中将会碰到哪些常见问题将如何解决

中国物联网央行数字货币的业务拓展中将会碰到哪些常见问题将如何解决,第1张

1 法定数字货币框架需要非银行支付机构参与
法定数字货币尚无统一概念。英格兰银行(Bank of England)将“数字货币”定义为“一种仅仅通过电子方式存在的支付方式……可以被用来购买实体商品和服务”……包括“私人的数字货币”和“中央银行发行的数字货币”。比英格兰银行更进一步,中国人民银行数字货币研究所所长姚前在多个公开演讲中明确了央行法定数字货币的多重内涵:法定的、加密信用货币,采用了一系列的算法,并且在支付功能上衍生出更多智能化功能。
为此,央行设计了一套“一币两库三中心”的系统架构,即:以数字货币为中心,设计发行库和存款库,搭配认证中心、大数据分析中心以及登记中心。央行数字货币奉行央行发行、商业银行账户流通的方式,发行库存放人民央行存放数字货币,存款库是商业银行存放央行数字货币的数据库。认证中心对机构和用户身份进行集中管理;登记中心完成央行数字货币全生命周期以及权属登记;大数据分析中心实现反洗钱、反恐怖融资、指标检测分析等目标。
商业银行是法定数字货币框架的重要节点,扮演着肩负央行数字货币流通的重要角色。在中国非银行支付机构已经占据一定市场份额的情况下,让非银行支付机构作为商业银行的补充参与数字货币运行框架是更优选择。原因在于:第一,第三方支付机构可以帮助商业银行实现法定数字货币推广。在商业银行内部,法定数字货币和实物货币存在竞争关系。社会公众倾向于将现金账户中的数字货币兑换成传统货币以换取收益,以商业银行推广数字货币的目标难以实现;第二,第三方支付机构可以避免商业银行重复建设支付应用场景。与非银行支付机构不同,目前商业银行的支付场景相对缺乏多元化,再造支付应用场景将会造成资源浪费,同时非银行支付机构积累下来的丰富经验将被浪费;第三,第三方支付机构可以适当降低商业银行运营成本。商业银行一方面需要为央行数字货币服务进行必要的软件和硬件升级;另一方面要继续做好传统人民币的存取服务。两套系统同时运营将会增加大量的人力物力成本。第四,第三方支付机构可以促进商业银行支付工具建设和通道整合。在法定数字货币框架中,商业银行提供的支付工具单一和支付通道复杂可能会降低社会公众使用法定数字货币的积极性。
2 法定数字货币的出现重塑非银行支付机构的角色
在与商业银行的合作过程中,各类非银行支付机构扮演着四类角色。第一类,账户管理者角色。非银行支付机构不能经营存贷款业务,其支付账户中的金额不属于存款,社会公众更容易接受非银行支付机构充当“数字钱包”的角色。同时,非银行支付机构在数字货币钱包及其终端等系统的开发和运营上具备丰富的经验,有利于央行数字货币的顺畅管理、使用,也不用担心存在非银行支付机构挪用资金的风险。第二类,支付服务提供者角色。非银行支付机构拥有包括移动支付、跨境支付、农村支付等在内的大量场景开发、运营经验,和基于场景的支付市场的相对较大占有率。一方面,有实力的非银行支付机构可以智能法定数字货币为基础开发出多种产品来满足用户的兑换、支付、存储及相关衍生需求;另一方面,非银行支付机构可以利用丰富的场景促进法定数字货币的推广使用。例如在消费者想要通过央行数字货币进行投资时,非银行支付机构凭借着传统货币投资支付服务的经验和升级的数字钱包,完全可以胜任数字货币投资的专门支付服务提供者角色。第三类,系统建设服务提供者角色。全国支付清算体系的核心国家处理中心(NPC)和各省(直辖市)支付清算体系的核心城市处理中心(CCPC),将会在法定数字货币框架下继续扮演重要角色。在法定数字货币和传统货币长期并存的时期,NPC和CCPC将是双重重要节点。具有较强技术能力的非银行支付机构可以作为法定数字货币框架下的次要验证节点对多中心、分布式的系统架构进行补充,继续与NPC和CCPC完成对接。
3 非银行支付机构与法定数字货币系统的技术对接
非银行支付机构的创新伴随着与法定数字货币体系对接展开,覆盖数字货币产生、储存、使用、回笼全过程。在此过程中首先要解决的是基础层技术的对接和交易模块的对接。基础层技术对接体现在三个方面。第一,在基础安全技术方面,非银行支付机构作为移动终端交易形式的提供方,需要应用终端安全模块技术,对接统一加解密系统,提供安全存储和加解密运算的载体,为数字货币提供有效的基础性安全保护。第二,在数据安全技术层面,非银行支付机构作为整个支付体系的一环,在交易传输上,应采用官方统一规定的密文+MAC/密文+HASH的技术方式传输数字货币信息,以确保信息的保密性、安全性、不可篡改性。第三,在交易安全技术层面,非银行支付机构作为参与记账的高级节点,在交易进行中采取盲签名技术保证数字货币的可控匿名性,并通过流水号、时间戳等多种方式杜绝重复支付的可能;并通过加解密、数字签名、身份认证等防伪方式确保交易的真实性。
在与交易模块对接时,非银行支付机构应当做到:第一,与认证中心对接,获取相关数字证书,以及用户身份信息;第二,与可信服务管理模块对接,以便获取数字货币的使用功能;第三,与发行系统与储存系统对接,通过银行库进行数字货币的申请和兑换;第四,与交易通信模块对接,保证用户能基于在线交易通信通过交易网络在智能终端实现在线支付;第五,与登记中心对接,通知记录数字货币交易流水,以完成央行数字货币产生、流通、清点核对及消亡过程的登记。
4 非银行支付机构与法定数字货币系统的场景对接
非银行支付机构的场景对接基于其自身角色的转化。法定数字货币是算法货币、智能货币,因此业务创新和场景拓展是法定数字货币系统的应有之意。非银行支付机构能够实现的场景对接主要体现四个方面。
第一,赋能金融行业,化解金融场景化服务局限。目前,金融场景化服务存在着业务建模不具备普适性、不同主体存在不同管理要求以及参与主体系统对接成本高等局限。非银行支付机构对接法定数字货币的底层技术,通过研发智能合约建立资金流向、触发条件、价值变化规则、收益权登记等行为信息以及对应的资金信息(金额、账户、币种等),化解金融场景化服务的现有局限。非银行支付机构应用数字货币的原子属性和智能合约的原子交易“组装”成业务模型,无需针对不同业务场景单独开发平台,并避免了行业平台垄断、信息不公开等问题。
第二,拓展使用场景,提升用户使用体验。非银行支付机构可以在现有支付场景丰富的基础上,不断根据法定数字货币的特点拓展使用场景,满足用户的兑换、支付、存储及相关衍生需求。同时,通过聚合应用,用户可以使用非银行支付机构的App对接大量场景和服务。
第三,提升资金安全,打造通用数字钱包。非银行支付机构可以提供数字钱包服务,通过自身技术打造符合安全标准的数字钱包,保证用户资金安全。可选择的方法包括:央行与非银行支付机构合作开发一个统一的通用版数字钱包应用,或者授权若干符合资质的非银行支付机构,提供通用版数字钱包服务的权限。数字钱包可以实现用户在各个商业银行的资金甚至在各非银行支付机构的自有账户里的留存资金与法定数字货币的相互兑换。从实现角度来讲,同时,商业银行传统账户体系还可以绑定非银行支付机构数字货币钱包,达到传统账户绑定数字货币钱包的联合管理。
第四,助力跨境结算,搭建安全可靠跨时区联盟链。非银行支付机构可以深度参与法定数字货币跨境支付系统。至少在两个方面可以实现与商业银行、央行的合作。第一,可用支付标准及工具。非银行支付机构参与标准和工具的研究与设立,实现技术上的对接可能。第二,跨境支付业务系统。以央行牵头、商业银行、有资格的非银行支付机构参加的业务系统将会有助于实现高效跨境支付。
5 非银行支付机构与法定数字货币的法律框架对接
完善的法律体系是数字货币系统运行的重要保障。其中有几个焦点问题需要回答。第一,如何确定法定数字货币所有权?这是一切法定数字货币法律行为开展的基础。第一种思路,认为法定数字货币是无形物,作为特殊动产,适用《物权法》的规定。例如人民银行条法司司长刘向民认为,“解决数字货币的所有权转移问题,也应紧紧围绕所有权的公示方式展开。”第二种思路,认为数字货币是电磁记录,适用数据转移与交易的法律。数字货币的本质是电磁记录,电磁记录内容的转移记录在数字货币技术架构的节点中。以节点记录的变化作为所有权转移的标准。第二,如何保护个人信息安全?个人信息安全是数字经济时代的基本问题。除了通过立法强制要求提高技术安全等级之外,还应当明确法定数字货币系统中的各类主体的数据权利。第三,如何规制反洗钱和反恐怖融资问题?反洗钱和反恐怖融资的问题是货币法律框架的必要内容。技术层面上,法定数字货币体系应当包括相应的帮助识别、处置与洗钱、恐怖融资的相关机制的技术架构。法律层面上,特定参与者应当具备身份识别信息、大额交易和可疑交易报告、交易记录查询等权利。
我们认为,在构建我国法定数字货币法律框架时还应当考虑在以下方面规制非银行支付机构。第一,非银行支付机构的法律权利与义务。在法律上明确非银行支付机构的法定数字货币参与者身份,搭建技术——业务双层权利义务体系。技术层面,非银行支付机构作为次要验证节点,可以根据中央银行明确授权下进行代码修改、节点 *** 作、架构存储、交易验证等等;业务层面,非银行支付机构作为商业银行角色的补充,遵守法定数字货币与传统货币的“均一化”管理,但是在支付之外的场景创新上,充分给予空间,以实现“负责任的创新”。第二,非银行支付机构应当遵守国家关于保护个人信息安全的一般立法。在法定数字货币法律框架中,还应当遵守相关数据保护与个人信息安全的特殊规定。第三,非银行支付机构在扮演出支付服务提供商以外其他角色时会创设许多的新型商业模式,其权利义务应当按照商业法律规范和数字货币法律框架进行双重规制。
法定数字货币是未来金融发展的趋势。更多的参与主体将会从法定数字货币的智能、加密等属性中获益,创造出更多的应用场景,促进全社会经济的健康、稳定、快速、有活力发展。未来我司也将会持续关注该领域的相关问题并主动配合监管机构,进一步参与科研、金融、互联网等各行业研究,全力支持央行推动构建中国法定数字货币体系,推动新金融时代的发展。

随着信息社会的发展,网络和信息家电已越来越多地出现在人们的生活之中,而这一切发展的最终目标都是给人类提供一个舒适、便捷、高效、安全的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。近年来,国际上许多大公司提出了相应的解决方案,但迄今为止,这一领域的国际标准尚未成熟,各国正努力研制适合于本国国情的智能家居系统。国防科大嵌入式Internet和智能家居系统研发小组通过对这一领域相关技术的研究和探索,提出了一种适合中国国情的智能家居及嵌入式Internet解决方案。智能家居系统的提出和实现不仅会带来普通居民用户家庭生活方式上的变革,而且将波及工业控制等许多与Internet相关的嵌入式应用领域。而以智能家居为最基本构成单元的一个有序化网络体系结构的诞生则会为Internet注入新的生机和活力。 智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
智能家居物联网的定义及简介 智能家居物联网是一个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。
智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。
又称智能住宅。通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行场景 *** 作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居系统包含的主要子系统有:家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与
智能家居-单户系统图
多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。其中,智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是必备系统,家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统为可选系统。
在智能家居系统产品的认定上,厂商生产的智能家居(智能家居系统产品)必须是属于必备系统,能实现智能家居的主要功能,才可称为智能家居。因此,智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统都可直接称为智能家居(智能家居系统产品)。而可选系统都不能直接称为智能家居,只能用智能家居加上具体系统的组合表述方法,如背景音乐系统,称为智能家居背景音乐。将可选系统产品直接称作智能家居,是对用户的一种误导行为。
在智能家居环境的认定上,只有完整地安装了所有的必备系统,并且至少选装了一种及以上的可选系统的智能家居才能称为智能家居。
家居布线系统
对于一个智能住宅需要有一个能支持语音/数据、多媒体、家庭自动化、保安等多种应用的布线系统,这个系统也就是智能化住宅布线系统。
家庭安防系统
家庭安防系统包括如下几个方面的内容:
门磁开关、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄露报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警等。
智能家居物联网能实现的功能和提供的服务:
1、始终在线的网络服务,与互联网随时相连,为在家办公提供了方便条件。
2、安全防范:智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的发生。一旦出现警情,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范。
3、家电的智能控制和远程控制,如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等。
4、交互式智能控制:可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能;通过各种主动式传感器(如温度、声音、动作等)实现智能家居的主动性动作响应。
5、环境自动控制。如家庭中央空调系统。
6、提供全方位家庭娱乐。如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。
7、现代化的厨卫环境。主要指整体厨房和整体卫浴。
8、家庭信息服务:管理家庭信息及与小区物业管理公司联系。
9、家庭理财服务。通过网络完成理财和消费服务。
10、自动维护功能:智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序,实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。
中国智能家居物联网与智能小区的关系
智能家居可以成为智能小区的一部分,也可以独立安装。
中国人口众多,城市住宅也多选择密集型的住宅小区方式,因此很多房地产商会站在整个小区智能化的角度来看待家居的智能化,也就出现了一统天下、无所不包的智能小区。欧美由于独体别墅的居住模式流行,因此住宅多散布城镇周边,没有一个很集中的规模,当然也就没有类似国内的小区这一级,住宅多与市镇相关系统直接相连。这一点也可解释为什么美国仍盛行ADSL、Cable Modem等宽带接入方式,而国内光纤以太网发展如此迅猛。因此欧美的智能家居多独立安装,自成体系。而国内习惯上已将它当作智能小区的一个子系统考虑,这种做法在前一阶段应该是可行的,而且是实用的,因为以前设计选用的智能家居功能系统多是小区配套的系统。但智能家居最终会独立出来成为一个自成体系和系统,作为住宅的主人完全可以自由选择智能家居系统,即使是小区配套来统一安装,也应该可以根据需要自由选择相应产品和功能、可以要求升级、甚至你对整个设计不感兴趣,完全可以独立安装一套。我们的观点是,智能家居实施其实是一种“智能化装修”,智能小区只不过搭建了大环境、完成了粗装修,接下来的智能化“精装修”要靠自己来实施。
主流的智能家居
主要品牌
易居智能家居Easyhouse
北京易至居
安明斯
KOTI智能家居
韩国现代
AVTRONSYS艾维创
美国Honeywell
意大利Dada Home
美国快思聪
法国VITY
长城智能家居
海尔U-home
上海索博
霍尼韦尔普力特
深圳波创
安居宝
瑞讯
厦门振威
尼科
奉化向往
重庆思想家智能家居
济南睿正家电子产品
实现智能家居智能化的系统的组成
所谓的家庭智能化就是通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。家居智能化系统由如下三个方面组成:
(1)家庭安全防范(HS);
(2)家庭设备自动化(HA);
(3)家庭通讯(HC)。
在建设家居智能化系统时,依据我国有关标准,具体提出了如下的基本要求:
(1)应在卧室、客厅等房间设置有线电视插座;
(2)应在卧室、书房、客厅等房间设置信息插座;
(3)应设置访客对讲和大楼出入口门锁控制装置;
(4)应在厨房内设置燃气报警装置;
(5)宜设置紧急呼叫求救按钮;
(6)宜设置水表、电表、燃气表、暖气(有采暖地区)的自动计量远传装置。
智能家居控制功能及方式
遥控功能
不论在家里的哪个房间,用一个遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如,看电视时,不用因开关灯和拉窗帘而错过关键的剧情;卫生间的换气扇没关,按一下遥控器就可以了。遥控灯光时可以调亮度,遥控音响时可以调音量,遥控拉帘或卷帘时,可以调行程,遥控百页帘时可以调角度。
集中控制功能
使用集中控制器,不必专门布线,只要将插头插在220V电源插座上,就可控制家里所有的灯光和电器,一般放在床头和客厅。可以在家里不同的房间有多个集中控制器。躺在床上,就可控制卧室的窗帘、灯光、音响及全家的电器。控制灯光时可以调亮度,控制音响时可以调音量,控制拉帘或卷帘时,可以调行程,控制百页帘时可以调角度。 这种集中控制器,其控制指令的数据传输是利用电力线载波,也就是利用给电器供电的交流110V或220V 电力线进行数据传输。这种利用电力线载波控制,相对于红外线遥控,或无线载波遥控来说更具有优势。红外线遥控不能穿越墙壁等非透明物体,控制距离短;无线载波遥控虽然能够穿越墙壁,但由于受各国政府对业余无线频段使用控制,功率很小,传输距离很近,对于居住面积较大的家庭,尤其是复式楼层、Townhouse或别墅住宅,无线遥控就显得无能为力。虽然有些家居系统采用家庭无线中继放大系统进行传输,但会加大硬件成本,而电力线载波传输就可以弥补红外线遥控和无线射频遥控的不足,同时也无需布线,只要在每个控制器和接受器加上电力线载波调制解调器就能进行双向数据传输。
感应开关
在卫生间、壁橱装感应开关、有人灯开、无人灯灭。
网络开关的网络功能
一个开关可以控制整个网络,整个网络也可以控制任意一个(组)灯或电器。其控制对象可以任意设置和改变,轻松实现全开全关,场景设置,多控开关等复杂的网络 *** 作功能。门厅的T型网络开关可设成全开全关键、及门厅灯的开关;出门时不必每个房间检查一遍,只要按一个键就可以将所有的灯和电器关闭,需要时也可按一个键打开所有的灯。客厅的T型网络开关可设成场景设置键,按一个键开一组灯,不必逐一打开。也可配合全宅音响、空调、窗帘等进行复杂的场景设置。T型网络开关也是可变开关,它的控制对象可以随意设置,今天是窗帘的开关,明天可以将它设为音响的开关。同时T型网络开关还是多控开关,传统开关最多只能在两处实现对同一对象的控制(双控开关),使用T型网络开关,可以在任意多处对同一对象进行控制。控制灯光时可以调亮度,控制音响时可以调音量,控制拉帘或卷帘时,可以调行程,控制百页帘时可以调角度。
网络开关的本地控制功能
所有的灯和电器都可使用墙上的网络开关进行本地开关控制;既实现了智能化,又考虑到多数人在墙上找开关的习惯。开灯时,灯光由暗渐渐变亮,关灯时,灯光由亮渐渐变暗,避免亮度的突然变化刺激眼睛,给眼睛一个缓冲,保护人眼;避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击,保护灯泡,延长使用寿命;无论通过遥控还是本地开关均可调光, 网络开关能够记忆设定好亮度,下次开灯时自动恢复。
电话远程控制功能
电话应答机将家里和外界连成了网络,在任何地方,都可以使用电话远程控制家中的电器产品,例如,开启空调、关闭热水器,甚至在度假时,将家中的灯或窗帘打开和关闭,让外人觉得家中有人。电话应答机本身也是一个八位的集中控制器,放在床头柜上,只要将插头插在220V电源插座上,就可已在床上控制家里所有的灯光、电器和窗帘等等,也有调光功能。
网络型空调及红外线控制
网络型空调控制器将空调的控制连到整个网络中来,可以使
下雨自动关窗
用电话来远程控制空调,也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的空调启动和关闭,集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制空调了。
网络型窗帘控制器
网络型窗帘控制器将窗帘的控制连到整个网络中来,控制拉帘或卷帘时,可以调行程,控制百页帘时可以调角度。不仅可以使用本地开关来控制窗帘,还可以使用电话来远程控制窗帘,也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的窗帘打开和关闭,集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制窗帘了。
可编程定时控制
定时控制器可以对家中的固定事件进行编程,例如,定时开关窗帘,定时开关热水器等等,电视、音响、照明、喂宠物等均可设定时控制。定时控制器本身也是一个八位的集中控制器,放在床头柜上,只要将插头插在220V电源插座上,就可已在床上控制家里所有的灯光、电器和窗帘等等,也有调光功能。同时它还有时间显示和闹表的功能。
多功能遥控器
六和一多功能遥控器集六种遥控功能于一身,首先它是无线遥控器,可以控制家中的照明,窗帘,空调等系统。同时它也是红外遥控器,内置了许多品牌的电视,音响,VCD等红外控制指令集。还可以学习两种红外线遥控器的控制功能。放在客厅的茶几上, 看电视或听音响时, 一个遥控器就可以非常方便地遥控所有的设备。
无线感应探头
可随意摆放,能控制任意的电器,例如大门口外,当有人来时,它可以触发自动门铃,也可以将灯开启,甚至可以开音响、热水器等。放在阳台上,可以知道是否有人从阳台非法闯入。
全宅音响系统
全宅音响系统可将传统的音响延伸到家中的每个房间及每一个角落。在阳台浇花时可以欣赏悠扬的音乐,清早盥洗时可以听到电台的新闻, 甚至在厨房也可以听到现场转播。 系统可接驳家中现有的电视,广播,VCD, DVD及音响系统提供的声源;每个房间的音箱可以单独开关和调音量,无需考虑功率匹配;系统支持高保真立体声技术, 对音质不作任何处理。利用现有的网络化智能家居控制手段, 如:遥控器、 集中控制器、网络开关等方式对音箱进行开、关、调音量、全开全关、部分开关, 也可配合照明系统、空调系统、窗帘等进行复杂的场景设置。
扩展和升级
为扩展和升级提供了良好的基础。可扩展和升级语音控制子系统,计算机控制子系统,智能安防子系统,智能门禁子系统,智能电器控制子系统。
第一个成熟应用的智能家居产品
智能家居的起源?
20 世纪 80 年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化(HE,Home Electronics)出现。80年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为 一体后,形成了住宅自动化概念(HA,Home Automation )。80 年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统,这在美国称为 Smart Home,也就是现在
智能家居的原型。
智能家居概念的起源甚早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的[智能型建筑],从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。
第一个智能家居相关标准?
1979年,美国的斯坦福研究所提出了将家电及电气设备的控制线集成在一起的家庭总线(HOMEBUS),
并成立了相应的研究会进行研究,1983年美国电子工业协会组织专门机构开始制定家庭电气设计标准,并
于 1988年编制了第一个适用于家庭住宅的电气设计标准,即:《家庭自动化系统与通讯标准》,也有称之
为家庭总线系统标准(HBS,Home Bus System)。在其制定的设计规范与标准中,智能住宅的电气设计要求
必须满足以下三个条件,即:
1、 具有家庭总线系统;
2、通过家庭总线系统提供各种服务功能;
3、 能和住宅以外的外部世界相连接。
第一个成熟应用的智能家居产品?
X-10
X-10是全球第一个利用电线来控制灯饰及电子电器产品(我们现在通称为电子载波产品),并将其作
为智能家居主流产品走向了商业化。Pico Electronics Ltd成功的发展出该项技术,并将该技术售予当时
著名的 BSR音响公司。X-10是以60赫兹(或50赫兹)为载波,再以 120千赫兹的脉冲为调变波(Modulating Wave),发展出数位控制的技术,并制订出一套控制规格。X-10模组于1978年由Sears引进美国,Radio Shack则于1979年开始贩卖该模组系列产品;BSR音响公司在 1990年结束营业,X-10 模组的先前研发人员将该项技术买下来,并在美国成立新公司,公司名称及其产品系列均以 X-10命名。今日,X-10 在美国不仅是一家公司,亦是家庭自动化控制规格的一种名称。美国许多大公司如Radio Shack、Stanley、Leviton、Honeywell均销售 X-10公司的产品,X-10公司制造了一系列的家庭自动化产品,如照明开关、遥控器、保全系统、电视机控制介面、电脑控制介面、电话反应器(Telephone Responder)等。许多美国的家庭自动化产品制造商,亦采用X-10控制规格来生产其产品,X-10控制规格遂成为当今美国家庭自动化控制规格的主要领导者。

摄像头它其实就是由一道程序组合而成的,这道程序执行物联网,再反馈到物理设备,现在的程序还没办法达到如此的人性化自动报警。可能这么说你听着无法理解。苹果手机知道吧,苹果A12的仿生芯片里面的神经系统,就是要模仿我们人类的大脑的,好方便机主省略很多事,这也是苹果卖这么贵的原因之一。现在无法做到完全人性化,或许若干年后才可以。
现在最多就是人坐在监控器面前,看到摄像头有人呼喊,代替报警。或者说在摄像头旁边放一个按钮,就跟我们电梯里面的紧急报警按钮是差不多的道理。

本专题我共整理了10篇文章,来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、南京农业大学、英国林肯大学、华南农业大学、江南大学、国家农业智能装备工程技术研究中心、浙江大学、中国科学院、吉林农业大学、西北农林 科技 大学、国家信息农业工程技术中心等单位。

文章包含农产品质量安全纳米传感器、太阳能杀虫灯、分簇路由算法、农田物联网混合多跳路由算法、水产养殖溶解氧传感器研制、土壤养分近场遥测方法、农机远程智能管理平台、水肥浓度智能感知与精准配比、果园多机器人通信等内容,供大家阅读、参考。

专题--农业传感器与物联网

Topic--Agricultural Sensor and Internet of Things

[1]王培龙, 唐智勇 农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 1-10

WANG Peilong , TANG Zhiyong Application analysis and prospect of nanosensor in the quality and safety of agricultural products[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 1-10

知网阅读

[2]杨星, 舒磊, 黄凯, 李凯亮, 霍志强, 王彦飞, 王心怡, 卢巧玲, 张亚成 太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 11-27

YANG Xing, SHU Lei, HUANG Kai, LI Kailiang, HUO Zhiqiang, WANG Yanfei, WANG Xinyi, LU Qiaoling, ZHANG Yacheng Characteristics analysis and challenges for fault diagnosis in solar insecticidal lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 11-27

摘要: 太阳能杀虫灯物联网(SIL-IoTs)是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具,通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据,用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态,具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。但随着SIL-IoTs快速发展与广泛应用,故障诊断难和维护难等矛盾日益突出。基于此,本研究首先阐述了SIL-IoTs的结构和研究现状,分析了故障诊断的重要性,指出了故障诊断是保障其可靠性的主要手段。接着介绍了目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障及其在无线传感网络(WSNs)中的体现,并进一步对WSNs中的故障进行分类,包括基于行为、基于时间、基于组件以及基于影响区域的故障四类。随后讨论了统计方法、概率方法、层次路由方法、机器学习方法、拓扑控制方法和移动基站方法等目前主要使用的WSNs故障诊断方法。此外,还探讨了SIL-IoTs故障诊断策略,将故障诊断从行为上分为主动型诊断与被动型诊断策略,从监测类型上分为连续诊断、定期诊断、直接诊断与间接诊断策略,从设备上分为集中式、分布式与混合式策略。在以上故障诊断方法与策略的基础上,介绍了后台数据异常、部分节点通信异常、整个网络通信异常和未诊断出异常但实际存在异常四种故障现象下适用的WSNs故障诊断调试工具,如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer。最后,强调了SIL-IoTs的特性对故障诊断带来的潜在挑战,包括部署环境复杂、节点任务冲突、连续性区域节点无法传输数据和多种故障诊断失效等情形,并针对这些潜在挑战指出了合理的研究方向。由于SIL-IoTs为农业物联网中典型应用,因此本研究可扩展至其它农业物联网中,并为这些农业物联网的故障诊断提供参考。

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[3]汪进鸿, 韩宇星 用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 28-47

WANG Jinhong, HAN Yuxing Cognitive radio sensor networks clustering routing algorithm for crop phenotypic information edge computing collection[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 28-47

摘要: 随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加,农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题,本研究建立了一个认知无线传感器网络(CRSN)作物表型信息采集模型,并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡(DSEB)的事件驱动分簇路由算法。算法包括:(1)动态频谱感知分簇,采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头,构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子,提升网络各分簇平均频谱利用率;(2)融入边缘计算的事件触发数据路由,根据构建的分簇拓扑结构,将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点,簇内汇聚包括直传和簇内中继,簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况;(3)基于频谱变化和通信服务质量(QoS)的自适应重新分簇:基于主用户行为变化引起的可用信道改变,或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰,触发CRSN进行自适应重新分簇。此外,本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化(假设sink为中心),即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明,与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比,在CRSN节点数为定值的前提下,基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进;在主用户节点数为定值时,所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。

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[4]顾浩, 王志强, 吴昊, 蒋永年, 郭亚 基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 48-58

GU Hao, WANG Zhiqiang, WU Hao, JIANG Yongnian, GUO Ya A fluorescence based dissolved oxygen sensor[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 48-58

摘要:溶解氧含量的测量对水产养殖具有极其重要的意义,但目前中国市面上的溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题,难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用。本研究基于荧光淬灭原理,利用水中溶解氧浓度与荧光信号相位差的关系进行低成本、易维护溶解氧传感器的研发。首先利用自制备溶氧敏感膜,经激发光照射后产生红色荧光,该荧光寿命可由溶解氧浓度调节;然后利用光信号敏感器件设计光电转化电路实现光信号感知;再以STM32F103微处理器作为主控芯片,编写下位机程序实现激发光脉冲产生,利用相敏检波原理以及快速傅里叶变换(FFT)计算激发光与参照光的相位差,进而转化为溶解氧浓度,实现溶解氧的测量。荧光探测部分与系统主控部分采用分离式设计思想,利用屏蔽排线直接插拔连接,便于传感器探测头的拆卸、更换、维护以及实现远距离在线测量。经测试,本溶解氧传感器的测量范围是0~20 mg/L,响应延迟小于2 s,溶氧敏感膜使用寿命约1年,可以实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时,本传感器具有测量方便、制作成本低、体积小等特点,为中国水产养殖低成本溶解氧传感器的研发与市场化奠定了良好的基础。

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[5]矫雷子, 董大明, 赵贤德, 田宏武 基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 59-66

JIAO Leizi, DONG Daming, ZHAO Xiande, TIAN Hongwu Near-field telemetry detection of soil nutrient based on modulated near-infrared reflectance spectrum[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 59-66

摘要: 土壤养分作为农业生产的重要指标,含量过少会降低农作物产量,过多则会造成环境污染。因此,快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分,但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、 *** 作复杂、费时费力,不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱,提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法,可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260~1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源,通过测量8通道激光光束的土壤反射率,建立土壤养分中氮(N)关于土壤反射率的计量模型,实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中,选取54组作为训练集,20组作为预测集。基于一般线性模型,对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练,筛选显著波段后的计量模型R2达到097。基于建立的计量模型,预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到09,结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。

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[6]朱登胜, 方慧, 胡韶明, 王文权, 周延锁, 王红艳, 刘飞, 何勇 农机远程智能管理平台研发及其应用[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 67-81

ZHU Dengsheng, FANG Hui, HU Shaoming, WANG Wenquan, ZHOU Yansuo, WANG Hongyan, LIU Fei, HE Yong Development and application of an intelligent remote management platform for agricultural machinery[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 67-81

摘要: 本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题,首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则:专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则,本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下,平台部分关键技术的实现方法,包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等,并提出了以地块为核心的管理平台建设思路;同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。

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[7]金洲, 张俊卿, 郭红燕, 胡宜敏, 陈翔宇, 黄河, 王红艳 水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 82-93

JIN Zhou, ZHANG Junqing, GUO Hongyan, HU Yimin, CHEN Xiangyu, HUANG He, WANG Hongyan Development and testing of intelligent sensing and precision proportioning system of water and fertilizer concentration[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 82-93

摘要: 为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题,本研究将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象,构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。首先提出现场在线水肥溶液智能感知模型的快速建立方法,利用数据分析算法从传感器实时监测的一系列浓度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。其次基于上述模型设计水肥浓度智能感知与精准配比系统的框架结构,阐述系统工作原理;并通过三种水体模拟在线配肥验证了该系统原位指导水肥浓度配比的有效性,同时评价了水体电导率对水肥配比浓度的干扰。试验结果表明,正则化条件下二阶的多项式拟合曲线是表达溶液电导率与水肥浓度的变化关系最优的模型,相关系数R2均大于0999,由此模型可得出用户关心的复合肥各指标浓度。三种水体模拟在线配肥结果表明,水体会干扰电导率导致无法准确反演水肥配比的浓度,相对偏差值超过了01。因此,本研究提出的在线水肥智能感知与精准配比系统实现了消除当地水体电导率对水肥配比准确性的干扰,通过模型计算实现复合肥精准化配比,并得出各指标浓度。该系统结构简单,配比精准,易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用,可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。

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[8]孙浩然, 孙琳, 毕春光, 于合龙 基于粒子群与模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(3): 98-107

SUN Haoran, SUN Lin, BI Chunguang, YU Helong Hybrid multi-hop routing algorithm for farmland IoT based on particle swarm and simulated annealing collaborative optimization method[J] Smart Agriculture, 2020, 2(3): 98-107

摘要: 农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题,本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法(PSMR)。首先,通过节点剩余能量和节点度加权选择簇首,采用成簇结构实现异构网络高效动态组网。然后通过簇首间多跳数据结构解决簇首远距离传输能耗过高问题,利用粒子群与模拟退火协同优化方法提高算法收敛速度,实现sink节点加速采集簇首中的聚合数据。对算法的仿真试验结果表明,PSMR算法与基于能量有效负载均衡的多路径路由策略方法(EMR)相比,无线传感器网络生命周期提升了57%;与贪婪外围无状态路由算法(GPSR-A)相比,在相同的网络生命周期内,第1个死亡传感器节点推迟了两轮,剩余能量标准差减少了004 J,具有良好的网络能耗均衡性。本研究提出的PSMR算法通过簇首间多跳降低远端簇首额外能耗,提高了不同距离簇首的能耗均衡性能,为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定地数据采集监测提供了技术基础,可提高农业物联网的资源利用效率。

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[9]毛文菊, 刘恒, 王东飞, 杨福增, 刘志杰 面向果园多机器人通信的AODV路由协议改进设计与测试[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 96-108

MAO Wenju, LIU Heng, WANG Dongfei, YANG Fuzeng, LIU Zhijie Improved AODV routing protocol for multi-robot communication in orchard[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 96-108

摘要: 针对多机器人在果园中作业时的通信需求,本研究基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型,提出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网按需平面距离向量路由协议(AODV-SP)。对AODV-SP报文进行设计,并利用NS2仿真软件对比了无线自组网按需平面距离向量路由协议(AODV)和AODV-SP在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能。仿真试验结果表明,本研究提出的AODV-SP路由协议在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能均优于AODV协议,其中节点的移动速度为5 m/s时,AODV-SP的路由发起频率和路由开销较AODV分别降低了365%和709%,节点的移动速度为8 m/s时,AODV-SP的分组投递率提高了059%,平均端到端时延降低了1309%。为进一步验证AODV-SP协议的性能,在实验室环境中搭建了基于领航-跟随法的小型多机器人无线通信物理平台并将AODV-SP在此平台应用,并进行了静态丢包率和动态测试。测试结果表明,节点相距25 m时静态丢包率为0,距离100 m时丢包率为2101%;动态行驶时能使机器人维持链状拓扑结构。本研究可为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。

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[10]黄凯, 舒磊, 李凯亮, 杨星, 朱艳, 汪小旵, 苏勤 太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 129-143

HUANG Kai, SHU Lei, LI Kailiang, YANG Xing, ZHU Yan, WANG Xiaochan, SU Qin Design and prospect for anti-theft and anti-destruction of nodes in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 129-143

摘要: 太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时,可减少农药施药量。随着其部署数量的增加,被盗被破坏的报道也越来越多,严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题,本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景,对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息;提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯,用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备,可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短,仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此,本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面,探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控,以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题,并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。

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本实用新型涉及一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,其属于电热水锅炉节能、环保技术领域。
1
为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,该系统通过手机app或者电脑软件实现wifi控制,实时控制锅炉运行还可随时查看锅炉运行状态,轻松控制锅炉设备,实现锅炉参数的无缝接入,准确掌握现场状况。
2
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,它包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器和物联网,云平台服务器上设置用于数据传输的数据i/o接口,手机客户端和电脑客户端通过wifi网络与云平台服务器数据通信,云平台服务器与物联网通过数据i/o接口进行数据双向通信,它还包括路由器、锅炉控制器、锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵;所述物联网通过路由器与锅炉控制器数据通信,路由器通过wifi模块连接锅炉控制器,锅炉控制器同时连接和调控锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。
3
所述手机客户端与云平台服务器双向数据通信,电脑客户端与云平台服务器双向数据通信,物联网与锅炉控制器双向数据通信。
4
本实用新型的有益效果是:这种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,它包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器和物联网,手机客户端和电脑客户端通过wifi网络与云平台服务器相连,云平台服务器与物联网进行数据双向通信,还包括路由器、锅炉控制器、锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。物联网通过路由器与锅炉控制器数据通信,路由器通过wifi模块连接锅炉控制器,锅炉控制器同时连接和调控锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。该物联网手机wifi控制系统具有功能简单,使用方便等特点。人无论在什么地方只要有网络,即可通过手机app或电脑软件实现wifi控制,实时控制锅炉运行,还可随时查看锅炉的运行状态,轻松控制锅炉设备,实现锅炉参数的无缝接入,准确掌握现场状况。在手机上还可以监控到锅炉运行的全过程。当锅炉发生故障时,该系统即时推送一条故障信息传到用户手机,从而避免因故障延误锅炉的运行。灵活调整锅炉触发条件如停炉温度等,调整后即时生效。通过分享设备序列号与密码添加其它手机或电脑客户端享有同等控制权。这种物联网手机wifi控制模式既方便又大大地提高了人的办事效率,节省时间,又节能、环保,是各界人士家庭采暖的首选。
图1是一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统的结构流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术细节作进一步说明。
图1示出了一种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统的结构流程图。这种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统,它包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器和物联网,云平台服务器上设置用于数据传输的数据i/o接口,手机客户端和电脑客户端通过wifi网络与云平台服务器数据通信,云平台服务器与物联网通过数据i/o接口进行数据双向通信,它还包括路由器、锅炉控制器、锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵;物联网通过路由器与锅炉控制器数据通信,路由器通过wifi模块连接锅炉控制器,锅炉控制器同时连接和调控锅炉开关、温度传感器、水位传感器、时间模块和循环泵。
手机客户端与云平台服务器双向数据通信,电脑客户端与云平台服务器双向数据通信,物联网与锅炉控制器双向数据通信。
这种家庭式电热水锅炉物联网手机wifi控制系统的具体工作过程:通过手机app设定好温度、水位后开启该系统,开启信号通过wifi传递给物联网,物联网通过wifi模块将信号传递给锅炉控制器,锅炉控制器打开锅炉开关,启动电热水锅炉进行全自动模式运行,电热水锅炉按设定温度程序一步一步进行工作,当温度达到设定温度时,电热水锅炉会自动停止工作,将信号传递给锅炉控制器,锅炉控制器开启循环泵,启动供暖系统循环,当系统水温降至设定温度时,锅炉再次自动启动进行全自动模式运行工作。该系统还存在时间控制模式,即通过手机app设定温度、水位和需要的加热时间,开启系统后,该系统自动进入加热和循环供暖运行模式,当运行到设定时间后,系统自动停止工作,这种模式适合春、秋季节,室外温度较稳定,室内不需要整天供暖的情况。该系统通过电脑客户端软件可以同样实现手机app的控制功能。
该系统通过手机还可以监控到锅炉运行的全过程。当锅炉发生故障时,系统即时推送一条故障信息,该信息通过wifi模块传送到物联网和云平台服务器,继而传到用户手机,从而避免因故障延误锅炉的运行。另外,该系统还可以灵活调整锅炉的触发条件如停炉温度等,调整后即时生效。通过分享设备序列号与密码添加其它手机或电脑客户端设备享有同等控制权。
手机添加设备的方法:在手机“应用市场”或“软件商店”下载“锅炉在线”app并安装,打开“锅炉在线”app,在设备列表页点击右上角“+”键,添加设备,对于新启用的设备,点击“新设备”通过搜索添加设备,在检测到路由器后,输入路由器密码,点击“搜索”开始检测新设备。对已经配置过的设备,点击“已配置过的设备”采用序列号与密码添加。设备添加成功,点击相应的设备名称,即可进入详情页, *** 作相关联的设备。
“锅炉在线”系统架构包括:1)用户应用层,具备各种数据的接入转换、处理及归类等功能、有稳定的数据存储、运算和挖掘能力,能满足锅炉运行在线监测、故障报警等具体服务。2)数据通讯层,数据由wifi模块统一处理后,利用无线通讯实施远程数据传输。3)信号采集层,利用锅炉上的温度、水位、时间和循环泵采集锅炉运行数据并传到云平台便于大数据分析。
采用上述的技术方案,物联网手机wifi控制系统,人无论在任何只要有网络地方,利用物联网手机wifi控制传递信号给电热水锅炉。在手机上还可以监控到锅炉在运行过程中的全过程。这种物联网手机wifi控制模式既方便又大大地提高了人的办事效率,节省了时间,节能、环保是各界人士家庭采暖的首选。
5
一种家庭式电热水锅炉物联网手机WiFi控制系统,属于电热水锅炉节能、环保技术领域。这种家庭式电热水锅炉物联网手机WiFi控制系统,包括手机客户端、电脑客户端、云平台服务器、物联网、路由器、锅炉控制器。该物联网手机WiFi控制系统功能简单,使用方便。通过手机APP WiFi控制,即可实时控制锅炉运行还可随时查看锅炉运行状态,轻松控制锅炉设备,实现锅炉参数的无缝接入,准确掌握现场状况。在手机上还可以监控到锅炉运行的全过程,可以灵活调整锅炉的触发条件。通过分享设备序列号与密码添加设备享有同等控制权。该系统后既方便又大大地提高了人的办事效率,节省时间,又节能、环保,是各界人士家庭采暖的首选。

物模型是云平台为物联网产品定义的数据模型,用于描述产品的功能。将产品抽象成数据的集合,方便云端进行控制。

物模型从 属性 服务 事件 三个维度,分别描述了该实体是什么、能做什么、可以对外提供哪些信息。定义了物模型的这三个维度,即完成了产品功能的定义。

TSL 格式是一个 JSON 格式的文件,完整的 TSL 格式可以参考: 阿里云物模型 。

嵌入式端开发固件往往只需要关注少数几个参数,可以在产品的 功能定义 页面,单击 物模型TSL 精简物模型 里面查看。

需要关注的有 "properties","events","services",在 JSON 格式里,这三者都是数组,分别存储了该物模型的数据,事件和服务,在 C-SDK 里也就分别是 IOT_Linkkit_Report() 上报属性, IOT_Linkkit_TriggerEvent() 触发事件和注册为 ITE_SERVICE_REQUEST 的回调函数。

在上报属性时,只需要关注 "identifier" 名称对应的值(字符串),此时表示该属性在产品下的唯一标识。例如一个精简物模型属性为:

则上报的数据只需要为 {"count":10} 即可,需满足 JSON 字符串的格式,字符串内有一个名称/值对,名称为 "count"(物模型里 "identifier" 的值),值对为 10(满足物模型里数据类型为 int 的要求)。

触发事件需要关注 "identifier" 名称对应的值(字符串),表示该事件在产品下的唯一标识;还需要关注 "outputData",表示上报事件的输出值。一个精简物模型例子如下:

"outputData" 数组的使用与属性上报一致,这里就不介绍了。

服务调用需要同时关注 "identifier","inputData" 和 "outputData" 这三个名称,分别表示该服务在产品下的唯一标识,服务的输入参数,服务的输出参数。与函数调用有输入值和输出值类似,服务调用也有这些特征。

物模型数据校验方式目前有两种, 弱校验 免校验

也就是说,弱校验针对产品设备的上报数据,只要 idetifier 是一致的,且 dataType 字段满足要求,就接收该数据,并且在其他云端产品流转。

为什么云端可以设置和获取接入设备的属性呢?为什么接入设备可以上报事件给云端呢?又为什么云端可以调用接入设备提供的服务呢?这就是这一小节解释的内容。

物模型基于 MQTT 协议,MQTT 协议的介绍不在此处展开。

云端定义了一系列的 Topic,在设备接入云端时,C-SDK 向 MQTT broker 订阅了一些的 Topic,而云端需要与设备交互时,就向 MQTT broker 发布相应的 Topic,这样就完成了交互过程。同理,云端也会订阅一些 Topic,设备可以向这些 Topic 发布消息。

接入设备端订阅发布的 Topic 列表如下:

其中 ${productKey} 会替换为实际的产品名,${deviceName} 会替换为实际的设备名,${tsleventidentifier} 是事件的标识符,${tslserviceidentifier} 是服务的标识符,最大限度地保证了 Topic 的唯一性。

这些 Topic 的作用在后面用时序来描述。


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