基于無線模組公司WiFi的智能控制系統(tǒng)工業(yè)農(nóng)業(yè)礦山應(yīng)用，本文所設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)符合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在家庭控制系統(tǒng)中的主題思想，將各種智能控制方式融合在一起，以當(dāng)前較為流行的語音識別控制系統(tǒng)和云平臺為基礎(chǔ)，突破傳統(tǒng)的移動(dòng)端應(yīng)用單一控制。優(yōu)勢在于采用自主選擇語音模塊，并設(shè)計(jì)輔助電路；同時(shí)與市場占有率較高的“天貓精靈”產(chǎn)品兼容；利用阿里云作為數(shù)據(jù)收發(fā)平臺和微信小程序功能，共同實(shí)現(xiàn)全方位智能檢測和控制系統(tǒng)。

在無線模組公司W(wǎng)iFi智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了整體分析，在傳統(tǒng)觸控技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過增加無線網(wǎng)絡(luò)模塊來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程語音控制，同時(shí)采用了移動(dòng)終端應(yīng)用和微信小程序等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程語音控制。它不僅可應(yīng)用于越來越普遍的智能家居系統(tǒng)，而且還可用于工業(yè)生產(chǎn)，具有良好的市場前景。使用者可以用傳統(tǒng)的觸控開關(guān)來控制家電或開關(guān)，也可通過喚醒語音模塊在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)聲音控制，例如：自行設(shè)計(jì)的語音模塊或“天貓精靈”等產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)短距離語音控制，如用戶不在家，還可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端、微信小程序或一臺聯(lián)網(wǎng)電腦來控制家用電器或開關(guān)。

本設(shè)計(jì)的硬件模塊分為兩個(gè)部分，其中包括帶有觸控主控模塊和與無線模組公司W(wǎng)iFi相連的語音控制模塊。主控模塊主要包括SC04A觸控模塊、無線模組公司W(wǎng)iFiWifi模塊和采用ESP-01S內(nèi)置芯片控制繼電器電路。由SC04A觸控開關(guān)實(shí)現(xiàn)對繼電器的控制，ESP-01S內(nèi)置芯片通過wifi模塊發(fā)送繼電器狀態(tài)。聲控模塊通過LD3320語音識別模塊的算法處理，再由Wifi模塊發(fā)送給主程序，再由其解析和處理進(jìn)行控制。

采用了SC04A觸控傳感器作為開關(guān)。SC04A是自帶校正兼容觸摸式感應(yīng)器，可檢測4個(gè)感應(yīng)圓盤，可通過任意非導(dǎo)電介質(zhì)感應(yīng)電容變化，可替代機(jī)械開關(guān)，提高其使用靈敏度和使用壽命。聲音模組選擇LD3320，它是一種基于非特定人語音識別技術(shù)的語音識別/聲控芯片。它與語音識別處理器和一些外部電路相結(jié)合，包括ADC、DAC、麥克風(fēng)接口、聲音輸出接口等。本芯片無需外接Flash、RAM等任何輔助芯片，直接集成到現(xiàn)有產(chǎn)品中，即可完成語音識別、聲控、人機(jī)對話等功能。

在上述硬件電路的基礎(chǔ)上，按照系統(tǒng)的控制要求實(shí)現(xiàn)軟件功能，程序設(shè)計(jì)分為五個(gè)方面：主系統(tǒng)程序、語音控制、“天貓精靈”功能接入、移動(dòng)端app應(yīng)用以及基于MQTT協(xié)議的操作控制程序。

主控模塊可實(shí)現(xiàn)觸控、無線通訊等功能。通過SC04A硬件模塊實(shí)現(xiàn)了觸摸控制，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)動(dòng)觸控低電平、高水平輸出控制繼電器動(dòng)作。無線模組公司W(wǎng)ifi功能是在主程序啟動(dòng)時(shí)電啟動(dòng)，然后自動(dòng)搜索安裝的Wifi連接，連接失敗會自動(dòng)重連，云顯示設(shè)備脫機(jī)。聯(lián)接成功檢測一個(gè)串口接收到的消息，判斷接收到的消息是否為命令消息；否則，繼續(xù)循環(huán)檢測串口，若為命令信息，則系統(tǒng)執(zhí)行該命令，控制設(shè)備的切換，將狀態(tài)返回到服務(wù)器，如果返回成功，返回主線程循環(huán)，如果返回失敗，將返回繼續(xù)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)配置。

本文介紹了以LD3320為核心實(shí)現(xiàn)的語音控制裝置：語音信號接收；內(nèi)部芯片進(jìn)行頻譜分析、特征提取、語音識別；再與CPU人工輸入的語音字節(jié)相匹配。這種方法的檢測度很高，可以有效地避免方言中音調(diào)差異。

一套完整的智能控制系統(tǒng)要能夠接入第三方，實(shí)現(xiàn)與阿里公司的“天貓精靈”的對接，這種對接方式是“云-云”接入，通過“天貓精靈”來控制該智能系統(tǒng)。在培訓(xùn)過程中實(shí)現(xiàn)了天貓精靈的操控，再通過第三方服務(wù)器傳輸?shù)阶约捍罱ǖ陌⒗镌品?wù)器，服務(wù)器將相應(yīng)的操作指令傳送給設(shè)備。

messagequeuingtelemetrytransport,MQTT)是IBM根據(jù)發(fā)布/訂閱范例發(fā)布“輕量級”消息協(xié)議的一種。它是一種低占用、低帶寬的即時(shí)通信協(xié)議，以少量的編碼和寬帶為連接的遠(yuǎn)程設(shè)備提供實(shí)時(shí)可靠的消息服務(wù)，適合硬件性能較低的遠(yuǎn)程設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)狀況差的環(huán)境，在小型設(shè)備、移動(dòng)應(yīng)用等方面有著廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)將以Android操作系統(tǒng)終端和PC操作平臺端的應(yīng)用開發(fā)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的狀態(tài)檢測與系統(tǒng)控制控制功能。對Android系統(tǒng)的MQTT的訪問可分為6步：
(1)導(dǎo)入MQTT包：implementationorg.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.1.0'，implementation'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.android.service:1.1.1'；
(2)配置SQLConnectOptions項(xiàng)目；
(3)調(diào)用connect，然后寫出已配置參數(shù)；
(4)按指定消息訂閱消息隊(duì)列；
(5)將消息發(fā)布到訂閱的topic：實(shí)現(xiàn)代碼publicvoidSubscribeMsg(Stringtopic)/publicvoidpublish(Stringtopic,Stringmsg)intqos,booleanisRetained；
(6)通過mqttCallBack對接收到的消息進(jìn)行處理。MQTT協(xié)議使同一主題下的所有用戶可以接收到消息，APP以訂戶和發(fā)布者的身份。APP可將設(shè)備執(zhí)行指令發(fā)送到服務(wù)器，自己也能接收到設(shè)備的反饋指令，判斷反饋指令，顯示設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

完成硬件電路和軟件程序的實(shí)現(xiàn)后，將對整個(gè)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬操作控制，選擇臺燈、以三路開關(guān)為控制端的風(fēng)扇和繼電器，采用觸摸屏控制、語音模組控制、"天貓精靈"、上位機(jī)通過操作臺進(jìn)行控制控制，驗(yàn)證數(shù)據(jù)的正確性和有效性。該智能控制系統(tǒng)通過測試與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了低延遲和數(shù)據(jù)等待時(shí)間，達(dá)到了預(yù)期的效果。

這使得在無線模組公司W(wǎng)iFi智能家居控制基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展開發(fā)，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)的融合。當(dāng)前流行的語音識別技術(shù)與云平臺相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)受控端無逢對接，達(dá)到完美兼容。接入第三方物聯(lián)網(wǎng)平臺，應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦山等危險(xiǎn)行業(yè)，為用戶提供智能檢測，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和無人值守操作，保證了人們的生命安全和效率大化。