智慧家庭

       智慧家庭是將各種家庭設備,透過網路與彼此之間做連結,來提高整體的服務品質,以確保居家之安全性、居住環境之健康及生活之便利,並提供舒適之生活品質,創造人性化之居住環境。

       智慧住宅的定義,隨著不同年代、使用者需求、研究主題或是產業產品特性的不同,近年來隨著物聯網時代的來臨,電子、資通訊產業與生活空間整合的智慧化居住空間平台逐漸受到資通訊產業以及建築產業的重視。加上雲端運算產業的投入,更加速了住宅智慧化服務技術的發展,智慧住宅、智慧辦公空間以及智慧城市等議題,成為產業與學術研究的重點發展方向。

       利用本中心的物聯網技術,透過溫濕度感測器、PIR與土壤濕度…等設備,和利用NodeMCU改裝的一般家電設備,可以達到簡易的智慧家庭系統,如圖1。當啟動閘道器後,IoT設備只需要啟動電源後就會與閘道器自動連線,這時就可以利用手機/平板App、雲端介面與閘道器內的專家系統就可以建立一個簡單智慧家庭系統。例如,當家中的溫度感測器溫度較高時,就會透過閘道器上的專家系統告知電風扇或冷氣機需要啟動,相反的溫度較低時,就會通知暖氣機啟動,以此來調整家中溫度的舒適度。另外也可以透過光感計來確認家中的自然光是否足夠,再結合PIR確認該房間是否有人,來控制電燈開關達到節電的功效。此外,也可以將土壤濕度感測器與蜂鳴器結合,將裝置放在盆栽裡,只要土壤的溼度不夠時,就可以利用蜂鳴器發出聲音來通知盆栽需要澆水。
 

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圖1. 智慧家庭架構

       

    目前在智慧家庭實際應用的方面有:

(1)    環境溫度舒適感
當家中的溫度感測器溫度較高時,就會透過閘道器上的專家系統告知電風扇或冷氣機需要啟動;相反的當溫度較低時,就會通知暖氣機啟動,以此來調整家中溫度的舒適度。

(2)    電燈節能
透過光感測器來確認家中的自然光是否充足,再結合紅外線偵測感應器(PIR)確認該房間是否有人,來控制電燈開關達到節電的功效。

(3)    植物缺水警報
將土壤濕度感測器與蜂鳴器結合,將裝置放在盆栽裡,只要土壤的溼度不夠時,就可以利用蜂鳴器發出聲音來通知盆栽需要澆水。

(4)    咖啡機應用
當家裡有訪客來時,可以與他們在客廳聊天時就利用手機App來控制廚房的咖啡機進行烹煮,當烹煮完畢再到廚房把煮好的咖啡端出來與客人一起享用,不需一開始就在廚房操控咖啡機。

 

(5)    掃地機器人應用
由於目前市面上掃地機器人在運作時的聲響蠻大的,除了可以透過App直接控制外,也可以設定某個時間到的時候,掃地機器人就會自動開始清掃。當然也可以在跟家人出遊時透過雲端直接控制家中的掃地機械人讓它自動打掃。

       上述除了一般的物與物之間的互動外,我們也可以透過手機App或是雲端的控制介面來控制家中設備。此外除了一般的App的開關按鈕外,本實作案例也可以透過語音的方式去操控家中電器設備

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實際智慧家庭應用