1、无线 WiFi 对家庭供暖的远程控制摘 要：随着科学与技术的发展，WiFi 技术已成为当前最流行的无线局域网技术，具有组网简单、易于扩展等优点。通过对无线 WiFi 技术的研究，文章提出了通过无线 WiFi 技术对家庭供暖的远程控制方案，本系统通过无线 WiFi 模块与 STM32 之间进行信息传递，从而达到远程控制室温的效果。控制系统把采集的数据信息传输给远程终端，并将信息上传到供热公司，以供热费的计算或供热决策的调整。 关键词：WiFi 技术；远程控制；无线局域网；STM32 引言 文章所设计的智能供暖系统是利用了 WiFi 网络，通过使用智能手机或者平板电脑向智能供暖系统发送控制信号，由
2、一系列传感器和控制器实现指定的操作，实现对温度的智能控制。WiFi 的传输速率相对较高，具有比较强的抗干扰的能力，能够在大多数环境中使用，也能够和有限网络实现无缝对接。 1 WiFi 技术的介绍和系统组成 无线 WiFi 技术是一种短程的无线传输的技术，其最大的优点在于传输速度，在信号比较弱的地方或者有干扰的情况下可以调整带宽，对网络的可靠性和稳定性进行了有效的保障。它的传输距离比较长，开放区域中，无线的通信距离为 305 米，使用特殊技术的话能够达到 1000 米； WiFi 可以方便和现有的有线网进行整合，降低成本。近几年来，WiFi 在智能家居、移动端以及嵌入式等设备的环境中使用频繁。
3、无线 WiFi 系统是由无线接入点（AP） ，无线控制器和无线网卡三部分组成。无线接入点也就是远端基站，是无线进行收发的基本单元，是终端和智能供暖系统直接进行无线通信的中转站。无线控制器数对无线接入点进行管理，组成智能的无线网络。无线网卡是无需通过网线连接，直接采用无线对数据进行传输的终端。 2 系统框架设计 WiFi 远程控制的供暖系统主要完成以下两大功能：（1）对多个房间的温度进行实时的监控；（2）通过手机端对 WiFi 设备的参数进行修改。WiFi 远程控制的智能供暖系统的主体框架主要包括 AP 接入点、手机客户端和系统终端三大部分，文章主要研究系统终端部分，它由 WiFi 终端节点、S
4、TM32 单片机和电动阀门构成。传感器采集的数据利用单片机通过 SPI 接口传送给 AP 接入点，最终达到实现有线网和无线网的数据交换。系统整体结构图如图 1 所示。 3 详细设计 3.1 系统终端的系统设计 手机端和系统终端之间的通信是由低功耗 SimpleWiFi 模块完成的，具体的通信过程由以下两个过程组成： （1）无线 WiFi 数据传输：利用无线 WiFi 实现手机端和系统终端的通信，整个网络采用的是单个 AP 接入的方式，整个过程无需外网的接入，降低了成本。 （2）异步串口的通信：用来连接 WiFi 模块和 STM32 单片机之间进行数据的传输，WiFi 模块和 STM32 单片机
5、之间的通信采用的是 UART 协议，这个协议是数据链路层的协议，主要用到了其中的 RS-232 和 RS-485 的串口通信，此协议是一种低速的通信协议，应用于各个通信领域。整个过程是由 STM32 和 WiFi 模块自带的串口进行的，无需其他设备的辅助，节约成本。 通信的具体流程为：在手机端填写要进行调整温度的房间以及要调成的温度，然后用手机发送请求信号，信号通过 WiFi 网络传输到 WiFi的终端节点，接着通过串口把数据传送给 STM32 单片机，最终由 STM32单片机将接收到的数据进行解析，解析为具体的指令，执行相应的指令以完成指定的功能。 3.2 Simpwifi 模块设置 Sim
6、plewifi 模块最简单的设置方式是利用浏览器进行设置，具体过程如下： （1）模块上电后复位引脚与 GND 相连（模块恢复出厂设置默认 IP为 192.168.2.1）初始用户名为：admin，密码为：123456。 （2）利用笔记本电脑的无线网卡连接 Simplewifi 模块，此时 Simplewifi 作为路由器使用，无密码。 （3）打开浏览器，然后打开一个网页，进入到登录页面，输入初始的用户名和密码跳转到配置页面。 （4）设置串口通信的参数。波特率： 9600，8 位数据位，无校验位，1 位停止位。 （5）修改模块名与登录密码。 （6）设置模块为服务器或者为客户端，传输层协议是 UD
7、P 通信协议或者 TCP 通信协议。 4 网络拓扑以及协议的选择 4.1 WiFi 网络的拓扑结构的选择 WiFi 无线网络主要有两种拓扑结构，一种是 Ad hoc 网，一种是Infra 网。Ad hoc 网是自组网的结构，在该网络结构中不需要中心 AP，可以通过自身来建立网络。Infra 网是有基础设施的网络，必须接入中心的 AP 才能够进行通信，终端节点是不能够通过系统本身的节点进行通信的。 我们采用的是 Infra 网络拓扑结构，智能供暖系统是由单个AP（WiFi 模块或者家里的路由器）发起，手机和系统终端分别接入到本网络，实现手机和系统终端的数据传输。 4.2 传输层协议的选择 TCP
8、 协议是面向连接的可靠传输协议，在进行数据传输之前先要经过三次握手建立连接，在通信发过程中，为了保证数据的可靠性，需要对收到的数据进行确认，在通信结束后需要经过四次挥手断开连接，其主要优点在于能够实现通信的可靠性，缺点是降低了数据传输的有效性。UDP 协议是面向无连接的，传输效率比较高，但是不能保证数据的可靠传输。 鉴于现代网络的高速发展，带宽已经足够宽，使用 TCP 协议进行通信时的速度慢的缺点人们已经几乎不能察觉，造不成影响，所以对于本系统来说选择 TCP 协议实现手机与终端设备间的通信，可以实现手机与终端设备之间的间接通信。 5 结束语 本系统主要是应用在家庭供暖系统的远程遥控中，系统的
9、成功实现主要在于无线 WiFi 技术的实现，通过线 AP 能够实现相对较远距离的无线传输，用户可以通过移动终端对室内的温度进行实时的监控，并且能够实现对温度进行调整。该系统传输数据的速度相对较快，可靠性有保障，而且安装快捷，不需要进行电缆的铺设，实现简单，操作也方便容易，实现了资源的节约和热费的节约，并且能够合理利用资源，生产效率能够达到进一步的提高，经济效益较明显。伴随着无线网络的应用在全国范围内不断扩展，该系统的适应性及实用性将有更多的体现。 参考文献 1张建.城市供热形式与能源结构J.山西建筑，2005，31（6）：124-125. 2刘海英.浅析城市供热的节能减排措施J.中小企业管理与科技，2011，2（7）：219-219. 3陈柳钦.物联网：中国在行动J.高科技与产业化，2010（10）：23-25. 4孔宁，李晓东，罗万明，等.物联网资源寻址模型J.软件学报，2010，21（7）：1658. 5孟文龙.集中供热热力站微机监控系统D.西安：西安建筑科技大学，2003：4-6.
