智能家居控制原理

IOT 即物联网，指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。智能家居是物联网应用的重要领域，小米、华为、海尔等公司都在重构智能家居。智能家居控制原理是怎么样的呢？

以小米摄像头为例。

先说用户层面的连接操作。

第一步：准备工作。准备好网络环境，小米摄像头连接电源，下载米家 app，并注册登录。第二步：连接网络。米家 app 上设置设备所处的网络用户名和密码，并操作连接，连接成功会有成功反馈。第三步：添加设备。用米家 app 扫描摄像头设备上的二维码，添加成功会有成功反馈。连接成功后便可在米家 app 上操作小米摄像头功能，进行摄像头监控查看、开关机摄像头、遥控摄像头角度。

智能家居控制的第一步就是设备联网，那设备是如何首次设置联网的呢？首次联网基本上都是一键配置方式。原理如下。第一步：初始化智能设备，使设备处于 AP 状态，可随时接受附近的 wifi 数据包。第二步：在手机 APP 里输入网络的用户名和密码，发送 UDP 广播包。第三步：设备通过 UDP 包获取网络的用户名和密码，切换网络模式，进行联网。即智能家居物联网设备的无线模块工作在 AP 模式下，然后手机 APP 不断的向周围广播带有约定标志的你输入的 WIFI 信息，物联网设备对接收到的数据包分析，把带有约定标志的解密，然后得到 WIFI 信息。

扫描设备的过程是把设备的 sn 号登记到云端，绑定到用户的米家 app，app 与设备根据 sn 号的进行通信。通信分为两部分，一个是 app 下发控制指令到设备，一个是设备数据在 app 上展示，总的来说就是控制与数据协同，智能家居使用的是 MQTT 协议。MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议。MQTT 类似于即时通讯的群聊，里面的用户就是每一个终端，每一个用户在进入群的时候，就相当于订阅了话题(subscribe) 。用户进入的时候就会被设置为是否可以发言，这个过程就是发布过程(push)。下发指令时，app 是内容发布者，设备进行消息订阅，监听 mqtt 消息。数据上传时，设备是消息的发布者，app 是设备的订阅者。智能家居应用场景在基于 MQTT 协议进行通讯时，需要 mqtt broker 连接地址、mqtt broker 账号+密钥以及主题。首先 app 和设备都内置好 mqtt broker 连接地址、mqtt broker 账号，在 app 和设备绑定时进行主题的配置。