1、智能遠程戶用系統監控技術簡析摘要 現代科技的巨大力量，打破了人們傳統的時空觀念。Wi-fi物聯網通信模塊技術在太陽能熱水器監控系統中已實現。只需使用智能電話便可對家中太陽能熱水器進行遠程監控，并且隨時隨地可通過智能手機查看家里太陽能熱水器狀態并預約熱水使用時間。進門便可享受熱水，而不需要等待。 關鍵詞 wi-fi物聯網通信模塊 戶用系統監控 太陽能APP 0 前言 由于太陽能熱水器具有安全節能等優點，成為我國太陽能推廣利用最普及的產品。太陽能熱水器已經成為與電熱水器、燃氣熱水器并列的3大熱水器產品之一。 我國太陽能熱水器市場上絕大多數戶用太陽能熱水器的控制系統還停留在溫度、水位和時間的本地控制

2、階段，不具有遠程監控功能。即使控制器具有定時輔助加熱功能,也可能由于加熱后長時間無人使用需要再次加熱，從而對電能造成了浪費。而且太陽能熱水器通常需要配備大容積水箱來儲存熱水，在陰雨天或太陽輻照量不足時，用戶需要較長時間等待熱水加熱，使用舒適度大大降低。 現代科技的巨大力量，打破了人們傳統的時空觀念。物聯網技術在太陽能熱水器監控系統中也已實現。只需使用智能電話便可對家中太陽能熱水器進行遠程監控，并且隨時隨地可通過智能手機查看家里太陽能熱水器狀態并預約熱水使用時間。進門便可享受熱水，而不需要等待。 戶用系統監控組成（見圖1） 圖1 戶用系統監控組成 系統監控是由家用太陽能控制儀表、Wi-Fi物聯網

3、傳輸模塊（以下簡稱“傳輸模塊”）、家庭上網Wi-Fi路由、服務器集群管理平臺（以下簡稱“云服務平臺”）以及智能手機終端應用程序（以下簡稱“APP應用”）等組成。 家用太陽能控制儀表內置/外接傳輸模塊通過Wi-Fi與家庭上網路由器連接，自動接入互聯網并登陸云服務平臺與智能手機APP應用程序的用戶ID匹配，建立數據直接互通。實現家用太陽能控制儀表能通過智能手機APP應用實現對太陽能熱水器運行數據的全方位實時監測、統計、報警和控制功能。 用系統監控功能介紹 通過智能手機除了可以對常規家用太陽能控制儀表的全部功能，如定時上水、定時加熱、水滿報警、缺水報警等功能進行設置，還能實現熱水預約和節能量統計功能

4、。 熱水預約功能。當用戶下班前確認幾點回家后，在辦公室開啟手機APP應用程序，設定需要用熱水的時間點和熱水溫度，云服務平臺會根據太陽能熱水器水箱當前溫度、水位和電加熱功率以及太陽輻照量來綜合計算輔助加熱開啟時間，以確保用戶到家能享用舒適的熱水。熱水預約功能不僅能提高用戶的使用舒適度，還可以起到節能降耗的作用。由于太陽能水箱放置在屋頂受環境溫度影響較大，定時加熱好的熱水會因為長時間不用而產生大量熱損，因此根據用戶需求指令加熱可以有效節約因反復加熱而浪費的電能。 節能量統計功能。云服務平臺能自動記錄每個用戶的太陽能熱水器每日吸收的太陽能量和電加熱所消耗的能量，為用戶直觀地提供了每天、每月和每年太陽

5、能熱水器所節省的能量。 3遠程系統監控架構（見圖2） 遠程系統監控主要包括監控設備、云服務器平臺、控制終端等。 圖2 遠程系統監控架構 云服務器支持多服務器擴展以滿足監控設備容量需求，通過自主研發的基于云服務器操作系統BroadlinkOS，完成對各個服務器之間的協議管理和控制。 BroadlinkOS以linux操作系統為基礎，通過對多CPU硬件系統的性能優化，采用更加有效的內存和cache管理方式，重新開發更高性能的網絡協議棧，使其在網絡和數據云處理上更加高效。 同時為了保證系統的高效穩定，設計的容錯機制，當任何一臺服務器出現異常，可以在數秒時間內，完成云服務之間的切換，從而保證系統的正常

6、工作運行。 監控設備，在啟動過程中，與云服務器建立連接，并保持與云服務器的連接狀態。 控制終端，可以為Android、Ios，或者其他的上網設備，通過云服務器，獲取設備的網絡絡信息，從而與設備建立連接，實現實時控制管理。 4 Wi-Fi遠程智能控制模塊 Wi-Fi遠程智能控制模塊，可以為客戶進行定制化的遠程監控的項目。 模塊采用Wi-Fi通信方式，可以與杰澳電子云服務器平臺建立通信連接，同時配合杰澳電子的Android，IOS的SDK開發包，可以實現定制化的界面開發和功能開發。圖3為系統方框圖： 圖3 系統方框圖 5 模塊的硬件結構（見圖4） 圖4 模塊硬件結構 模塊內部通過MSP430單片機

7、，與Wi-Fi模塊WG1300相連，實現所有的網絡協議棧以及通信方式；通過LED指示燈，指示模塊的網絡連接狀態，快速閃爍表示處于配置狀態，慢速閃爍，處于連接網絡狀態，常亮狀態，表示網絡連接正常。 同時通過UART接口與現有的太陽能控制相連，通過TXD和RXD進行控制器的配置和狀態獲取等功能。 6 APP應用數據通信到模塊UART的透明接口 杰澳電子提供的SDK開發包，通過云服務器和硬件模塊之后，可以與硬件模塊的UART接口建立透明的通信方式，即在SDK上層發送的命令，可以直接傳遞給UART接口，而命令返回可以直接傳遞給SDK的接口。 這樣在無需修改用戶原有的通信方式情況下，用戶無需了解TCP/

8、IP網絡協議棧，無需了解云服務器架構，即可以完成遠程監控的功能。 7 簡單的Wi-Fi上網配置和認證管理 用戶在使用Wi-Fi模塊時，只需要在設備進入配置狀態時，通過手機的配置界面，搜索到需要連接的Wi-Fi網絡，輸入密碼，手機就會自動將模塊配置到該Wi-Fi網絡；模塊收到配置命令之后，根據配置的Wi-Fi網絡SSID，密碼以及配置時間，動態生成認證碼。 手機根據配置的Wi-Fi網絡和密碼，也自動會連接到該Wi-Fi網絡，從而可以自動搜索到設備，并添加到管理列表；這樣只要手機能上網，即可以實現隨時隨地對模塊設備的監控功能。 總而言之，杰澳電子采用家庭Wi-Fi局域網的加密認證，實現自動的配置和

9、設備的認證以及添加到管理列表的功能，無需繁瑣的用戶名注冊、密碼設置等功能，極大地簡化了用戶的安裝使用。 8 定制化的功能和界面開發 根據客戶的具體需求，杰澳電子可定制化的功能和界面開發，可以進一步簡化客戶的開發過程。 9 智能終端應用程序介紹(見圖5） 針對該戶用監控系統開發的Ios及Android應用程序適用于市面上絕大多數智能手機，大大提升了用戶體驗，終端用戶可在任何地點，任何時間，隨心所欲地控制/監測太陽能熱水器系統。其主要功能包括： 1. 具有水溫及水位實時顯示功能； 2. 可進行手動和自動切換； 3. 可設定溫度預約； 4. 可設定時間預約； 5. 具有進水超水位、超水溫報警指示/推

10、送； 6. 用水時若水溫達不到設置值時，可無延時手動開啟加熱裝置； 7. 可計算系統節能減排量。 圖5 智能終端界面 10“傻瓜”式配置說明 “傻瓜”式配置集成終端應用程序的網絡配置方式，充分考慮了用戶使用簡潔易聯性，無需通曉無線網絡知識，只需輸入無線路由器上網密碼即可完成配置，從而實現遠程監控。應用程序自動完成網絡搜索、設備ID和認證碼的獲取，用戶僅需知道當前無線路由器的上網密碼，按以下步驟即可完成配置： 1.打開手機Wi-Fi設置，手機登錄本地的Wi-Fi網絡自動掃描設備并添加到設備列表； 2.點擊查找到的設備，輸入當前使用的無線路由器上網密碼即完成網絡配置； 3.用戶可自行編輯設備名稱、圖片等。 圖6為傻瓜式配置操作界面。 圖6 “傻瓜”式配置操作界面 11 結束