9、物联网技术在智能家居与实时数据通信中的应用

物联网技术在智能家居与实时数据通信中的应用

1. 物联网智能家居控制系统

物联网（IoT）的发展使得智能家居成为现实，通过网络协议（TCP/IP）将无线控制与家电集成，普通家电可转变为智能家电。下面介绍基于物联网的智能家居控制系统。

1.1 系统设计目标

该系统旨在通过互联网控制家庭电子设备，如风扇、灯光、空调、门警报器、电子门锁和电视等。为演示，设计了八通道继电器系统，由基于ESP8266系统芯片的微控制器NodeMCU控制，可切换交流或直流电器。用户通过手机或笔记本等设备将数据发送到云/服务器，服务器再将数据传输到控制器，控制器根据指令执行相应操作。此外，系统还通过IFTTT平台结合Google Assistant和Blynk实现语音控制。

1.2 系统硬件设计

系统硬件包括：
- NodeMCU ：基于ESP8266的物联网开发板，集成32位微控制器，有16个通用输入输出（GPIOs），工作时钟频率为80 - 160 kHz，可使用Lua脚本编程，也能用Arduino IDE编程。
- PC817 ：四引脚光耦集成电路，用于隔离开发板与外部电路，避免负载效应。
- ULN2803 ：18引脚集成电路，包含八个达林顿对，有八个输入和八个输出，为继电器提供所需电流，每个输出最大电流为500 mA。
- 继电器 ：作为系统的开关元件，家电连接到继电器的公共端和常开端。
- 其他 ：12 V恒定电源