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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

意义：目前市场上家电种类层出不穷，随便一数，就能列出一长串家电的名称：电视、冰箱、空调、洗衣机、微波炉……家电为人们提供了巨大的便利，成为日常生活名副其实的“好帮手”。但家用电器的增多同时也给人们带来了些许烦恼，例如，在着急出门前因找不到遥控器而心急火燎，一些过时的电器功能简单无法自动化运行带来的资源浪费。试想一下，如果多数电器的开关接口都能统一，不再需要通过匹配的遥控器便能实现控制功能，电器可以自行根据周围情况改变自身的状态以节省电耗，那么一定程度上也节省了人们的精力和金钱。

目的：通过该设计课题的研究和制作，使我对物联网控制系统要有一个全面的了解，对wifi模块esp32的工作原理和单片机原理要理解掌握，全面地了解常规芯片的使用方法，掌握单片机的编程思想，提高自己在单片机开发方面的能力和提高自己分析、解决设计中遇到困难的能力。

国内外研究现状

2014年初，谷歌斥资32亿美元收购了nest公司，准备大举进军智能家居市场。谷歌也认为，安卓主导的智能手机将会成为未来智能家居的操控核心设备。随着nest公司落入竞争对手之手，苹果很快停止销售其智能家居产品。苹果也推出了自家的智能家居平台homekit，让消费者通过苹果手机操控家中的电器设备和家居产品。多年来，美国主流网络媒体bi旗下insider picks团队已经推荐了多款智能家居中心，2014年底，亚马逊在官网低调地宣布了一款名为 amazon echo （下文或简称 echo）的家庭智能音箱，至16年它的销售成绩是很出色的。的成功立足于amazon对产品的三个考量：围绕语音交互设计产品；定位于家庭，找对产品的消费环境；开放系统，为产品硬来源源不断的第三方服务。同年谷歌推出了自己的产品——智能音箱google home。如今，进入2018年，作为高达数万亿市场规模的智能家居，早前市场调查公司juniper数据显示，到2021年市场规模将高达1950亿美元（约1．23亿元人民币）。今年，巨头们面对争夺家庭入口更为激烈，而核心不再围绕语音技术和智能音箱，一场覆盖家庭自动化的硬件争夺战将成为今年焦点。

2. 研究的基本内容

采用wifi模块ESP32作为中间件连接手机app和单片机。整个系统采用模块化设计，系统主要由STM32、ESP32、人体红外传感器、温湿度传感器、RGB可调灯光电路、微孔雾化片模块、红外发射电路构成，利用ESP32获得手机app发送的指令传到单片机，由单片机控制电路。查阅并理解UDP通信原理、红外NEC协议、脉冲调制原理及应用、空调厂商校验码规则、温湿度传感器的原理及应用实现多种控制方式达到控制目的。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：由于所有的设备都处于家庭wifi的环境中，就利用wifi达到设备间通信的目的。传统的单片机无法进入网络，所以采用可以提供wifi功能的esp32单片机充当客户端，在网络通信协议方面，由于家庭中对数据传输的精准度要求不高所以采取了udp协议，在手机端建立udp server作为服务端，stm32单片机以物理形式和esp32相连，负责接受处理数据并反馈。

进度安排：

（1）编写一个手机app与wifi模块esp32进行udp通信，esp32将指令发送给stm32单片机，stm32获取指令后控制对应电路。

4. 参考文献

[1] 饶卫民, 林道贵. 略谈智能手机app开发中的ui设计技巧[j]. 电子测试, 2016, (13): 41-42

[2] 王志良. 物联网：现在与未来[m]. 机械工业出版社:机械工业出版社, 2010.