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AllJoyn技術(shù)下智能家居互動(dòng)模式設計論文
1.概述
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)，智能家居在全新的信息時(shí)代中占據著(zhù)重要的位置。隨著(zhù)各種智能設備產(chǎn)品的增多，人們對于家庭環(huán)境的需求也越來(lái)越多，簡(jiǎn)單模式的控制不足以滿(mǎn)足用戶(hù)。由此，智能家居需要一種全新的互動(dòng)模式，更加智能地實(shí)現各種設備的信息交流。本文使用All Joyn技術(shù)，利用其多平臺特性，根據不同設備，進(jìn)行不同交互模式的設計，更加方便用戶(hù)的使用。
2.All Joyn技術(shù)優(yōu)勢
在A(yíng)ll Joyn技術(shù)之前，用戶(hù)控制家居環(huán)境時(shí)需要下載使用不同的軟件來(lái)實(shí)現，集成困難，家用電器之間的場(chǎng)景構建不夠豐富。在智能家居領(lǐng)域，Allseen聯(lián)盟的All Joyn技術(shù)脫穎而出，意在解決多種設備之間的兼容問(wèn)題。它可以實(shí)現不同設備的互聯(lián)，其開(kāi)源特點(diǎn)使得它支持多種編程語(yǔ)言和多種軟件組件庫，對于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)容易遷移，不必熟悉每種協(xié)議，用戶(hù)也不必使用多個(gè)軟件，簡(jiǎn)化了軟件學(xué)習過(guò)程。同時(shí)，All Joyn可以運行在家庭本地網(wǎng)絡(luò )，也可選擇云服務(wù)，使用場(chǎng)景更廣闊。
3.互動(dòng)模式設計
3.1互動(dòng)模式服務(wù)�；�(dòng)模式主要使用All Joyn技術(shù)中的兩種服務(wù)：一是通知，二是控制面板。通知服務(wù)是將通知消息在A(yíng)ll Joyn設備之間進(jìn)行傳送，且設備具有發(fā)送者和接收者兩種角色，這兩種設備的個(gè)數都可以是多個(gè)。通過(guò)服務(wù)框架的應用程序接口，兩種設備之間可以進(jìn)行消息的產(chǎn)生和獲取，且多個(gè)相同類(lèi)型的消息會(huì )覆蓋�？刂泼姘宸⻊�(wù)則是屬于對于不同家電進(jìn)行不同的動(dòng)作控制，是一種各動(dòng)作控件的集合。此服務(wù)中，設備也有兩種角色，一是控制端，二是受控端。通過(guò)服務(wù)的動(dòng)作接口和通知接口，與通知服務(wù)進(jìn)行結合，產(chǎn)生多種場(chǎng)景的列表，改變家居環(huán)境。手機控制智能家居環(huán)境是需要無(wú)線(xiàn)模塊進(jìn)行支持的，現在家庭使用的廣泛的Wi-Fi以及功耗低的Zigbee等技術(shù)都可以應用。根據不同設備的功能、使用特點(diǎn)和控制參數等信息來(lái)進(jìn)行具體的定制。并且家庭網(wǎng)絡(luò )中的多個(gè)設備還需要一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)統一進(jìn)行互動(dòng)的傳輸。
3.2手機軟件界面設計。結合以上互動(dòng)模式中的兩種服務(wù)，可以將手機軟件界面進(jìn)行如下設計：（1）設計不同情境的列表：即在不同的場(chǎng)景下，有哪些相關(guān)設備參與活動(dòng)，如何控制設備以及獲取設備的狀態(tài)，并可以進(jìn)行動(dòng)作的添加與刪減，豐富情境。例如，快要到家時(shí)，可以打開(kāi)空調，玄關(guān)的燈組調到適合的色溫；起床時(shí)，屋內光源漸漸變亮，鬧鐘漸漸響起，電飯鍋開(kāi)始烹煮，等等。（2）設備列表的設計：采用十二宮格形式，每個(gè)設備可以由不同的觸發(fā)動(dòng)作，并結合手機的特點(diǎn)，對屏幕動(dòng)作可以呼出不同功能。例如，短按圖標可以查看設備可以執行的動(dòng)作列表，長(cháng)按圖標可以選擇是發(fā)送消息還是發(fā)出控制指令。
3.3家電互動(dòng)模式方案：由上述可以設計出家電互動(dòng)模式方案：（1）在家庭范圍內的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下：手機軟件連接到網(wǎng)絡(luò )后，訪(fǎng)問(wèn)All Joyn協(xié)議支持的網(wǎng)關(guān)，可產(chǎn)生設備的列表，用戶(hù)使用手機交互界面操作，界面上的選項主要有電視（顯示屏設備）、空調（溫濕度控制設備）、燈光（包括大燈與節能LED燈等），選擇任意一項即可進(jìn)入控制界面進(jìn)行控制，并且使用不同的All Joyn通信代碼，可以根據不同的設備定義不同的動(dòng)作。例如，空調溫度與報警使用通知服務(wù)可以彈出顯示在手機、PC或者電視屏幕上，而手機通過(guò)控制面板服務(wù)反向控制空調以達到合適溫濕度水平；可以定義白天、夜間、休閑和外出，并在各模式中添加設備動(dòng)作。（2）在外網(wǎng)環(huán)境情況下：當家電設備發(fā)生事件變更時(shí)，安裝在其設備內的無(wú)線(xiàn)Wi-Fi模塊發(fā)送狀態(tài)改變信息到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)檢查消息的優(yōu)先級，并傳輸到手機上。而手機在外網(wǎng)遠程控制時(shí)，命令通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送到網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)篩選并分發(fā)到各個(gè)家電，以達到控制命令執行的目的。結合互動(dòng)模式的設計和手機軟件界面的設計，整體的家居互動(dòng)模式方案示意圖如圖1所示。
結語(yǔ)
All Joyn技術(shù)的應用，對于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，易于遷移幫助縮短了軟件開(kāi)發(fā)的周期，并可兼容第三方應用[3];對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，減少了軟件應用的數目，學(xué)習軟件更容易，簡(jiǎn)潔易懂的軟件界面極大方便了理解。相信未來(lái)智能家居的普及，All Joyn技術(shù)會(huì )發(fā)揮更加巨大的作用。
參考文獻
[1] 曹敏峰，楊燕輝，李建平 .MQTT 與 All Joyn 實(shí)現智能家電聯(lián)動(dòng)和高并發(fā) [A]. 中國家用電器協(xié)會(huì ) .2015 年中國家用電器技術(shù)大會(huì )論文集 [C]. 中國家用電器協(xié)會(huì ) ,2015.
[2] 李海光 . 基于規則引擎的智能家居系統的設計與實(shí)現 [D].北京郵電大學(xué)，2015.
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