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WiFi智能插座在生活应用中的探讨
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＷｉＦｉ Ｓｍａｒｔ Ｓｏｃｋｅｔ
彭勇福
（浙江德力西国际电工有限公司 杭州 310012）
摘要：本文主要讲述了智能插座分类中的WiFi智能插座，利用手机APP客户端通过WiFi智能插座对台式电脑的主机电源开关的电源线增加一个继电器的通断，从而实现远程控制开关机；最终电脑主机既可手动按动电源开关实现开关机，也可通过手机APP远程控制电脑主机的开关，给人们带来许多益处：减少因忘记关电脑给公司带来的浪费，随时随地查看电脑资料等，具有简单，经济，智能等优点。关键词：WiFi；智能插座；台式电脑；继电器；远程控制
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ＷｉＦｉ ｓｍａｒｔ ｓｏｃｋｅｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍａｒｔ ｓｏｃｋｅｔｓ， ａ ｒｅｌａｙ ｉｓ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｗｉｔｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｋｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＷｉＦｉ ｓｍａｒｔ ｓｏｃｋｅｔ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ＡＰＰ ｃｌｉｅｎｔ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃａｎ ｂｅ ｓｔａｒｔｅｄ ｍａｎｕａｌｌｙ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｂｙ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ＡＰＰ， ｗｈｉｃｈ ｂｒｉｎｇｓ ｕｓ ｍｏｒｅ ｂｅｎｅｆｉｔｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｓ ｗｈｅｎ ｐｅｏｐｌｅ ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ ｔｕｒｎｉｎｇ ｏｆｆ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ， ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｏｕｔ ｔｈｅ ｆｉｌｅｓ ｗｈｅｎｅｖｅｒ ｙｏｕ ｗａｎｔ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎ－ｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ， ｅｃｏｎｏｍｙ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＷｉＦｉ； ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｏｃｋｅｔ； ｄｅｓｋｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ； ｒｅｌａｙ； ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ
引言
随着物联网的兴起，智能家居是未来家居设备的方向，具有现代化、自动化、人性化和智能化的特点，故这种设备不断涌入千家万户的日常生活当中，智能插座乃其中之一，它有着节能环保、保护设备、使用安全，智能实用等优点，为近年来，电力资源持续缺乏，国家提倡的节能环保，也为近年来用电事故带来实质性的改善。
能手机ＡＰＰ客户端对智能插座中的内置ＷｉＦｉ模块所连接的继电器的通断，从而实现控制对智能插座中的Ｌ极电流的通断，它有着可节能，可定时，可遥控，可测量电量，可防雷击，过热保护，过流保护等功能。
先前为手动设定的智能插座；
后来经过技术改进，智能家居行业的兴起，又发展到通过ＷｉＦｉ或者ＺｉｇＢｅｅ方式连接到路由器（中继器），路由器再连接到服务器。这种ＷｉＦｉ方案实现成本较低，方案相对成熟，但功耗较大；而ＺｉｇＢｅｅ功耗低，但集成
１智能插座定义和简介
智能插座就是一个互联网时代赋予智能化的开关控制器。根据不同的控制介质，可以分为： ①外遥控；②蓝牙遥控；③ＧＳＭ技术；④ＷｉＦｉ技术。其中ＷｉＦｉ技术为当前主流，智能电器中应用最广。
我们主要着重讲ＷｉＦｉ智能插座，它通常是指通过智
难度较大。无线网络连接，由手机ＡＰＰ在本地或远程控制的插座。这种ＷｉＦｉ智能插座是一种可编程逻辑制器（ＰＬＣ）自动控制安全节能，智能化节能的待机新型安全插座。
目前，部分厂商让ＷｉＦｉ智能插座与ＡＩ工工智能的语音控制联系起来，使得消费者更加方便。
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当然，智能插座也可通过ＷｉＦｉ 连接，直接连接云服务器；这种方案优点就是方案简便，但会导致服务器压力大。
按内控制方式原理如图１所示。
下面就介绍通过ＷｉＦｉ连接的智能插座的工作原理，如图２所示。
具体实施方式：
电网火线和零线输入到ＡＣ－ＤＣ电源模块，ＡＣ－ＤＣ输出５ Ｖ电源，５ Ｖ电源驱动继电器和计量模块供电，ＷＩＦＩ模块的３．３ Ｖ电源通过ＬＤＯ从５ Ｖ转换得到。
将电网零线和智能电源模块的电压采样电路的接入线２接，将火线接入智能电源模块的１（电流采样电路的进线），将继电器电路的进线接入到智能电源模块的电流出线（电流采样电路的出线），将用电设备的进线接到继电器电路的出线。计量模块的电源与ＡＣ－ＤＣ电源模块的３脚相连，ＭＣＵ的地与ＡＣ－ＤＣ电源模块的４脚相连。计量模块通过电流采样电路和电压采样电路来监测用电设备的用电实时信息，ＷｉＦｉ模块通过５脚对继电器电路进行继电器闭合和断开控制，从而达到对用电设备的通断电控制。ＷｉＦｉ模块的ＵＡＲＴ通讯口的数据接收线与计量模块的ＵＡＲＴ通讯口相连。
由上面的工作原理不易得出：通过现在的智能手机、ＷｉＦｉ、路由器的连接来实现远程对插座的开与关的控制。
２ ＷｉＦｉ智能插座对台式电脑主机远程开关机的应用说明
上面介绍了关于智能插座的定义及工作原理，下面我们着重讲述利用手机ＡＰＰ无线远程控制电脑主机的开关。
目前，有许多公司员工下班，经常会忘记关电脑，从而给公司带来浪费电能；或者有时外出时，想要查看不在身边的台式机中的资料，只能叫别人帮忙开电脑再远程看了。而本公司研制的ＷｉＦｉ智能插座可实现远程开关台式机，不用借助任何辅助软件或硬件，从而给公司不再带来电能的浪费，也能随心所欲，查看电脑中的资料，
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给工作与生活带来便捷。
传统的实现远程开机的办法以下几种：１）花钱购买开机棒；
２）ＵＳＢ＋专用硬件＋主板支持；
(a)内网控制
(b)控制图1 内控制图
1-火线电流采样 2-零线 3-电源 4-地 5-继电器控制
6-电源 7-地 8- UART数据发送 9- UART数据接收
图2 智能插座的工作原理
３）ＰＣＩ的板卡＋手机卡打电话的方式；
这些都需要电脑硬件支持远程唤醒功能，这种方法只限于最新生产的电脑，如果主板品牌不一样设置也会不一样，且操作麻烦。
而浙江德力西国际电工有限公司开发了一款ＷｉＦｉ智能插座，再增加一个继电器的方式，就可以控制电脑的开关机。这种方法就不要对主板及主机的任何其它软硬件进行设置了，也不需要来电自动启动那些设置，电脑也不用装任何开关机的软件，只需要买一个５ Ｖ ＤＣ继电器，如图３和图４所示。
然后我们了解下这个继电器的工作原理，通俗的讲，是分为Ａ、Ｂ两路线路，上图中脚１和脚２是供电线路Ａ，脚３和脚４或脚３和脚５组成开关线路Ｂ。
当供电线路脚１和脚２没通电时，脚３和脚４就是默认断开状态，脚３和脚５就是连接状态。
当供电线路脚１和脚２通电之后，脚３和脚４就是连接状态，脚３和脚５就是断开状态。（这个具体需要根据产品为主，有万能表的可以直接测试，没有的话，可以直接用开机线试试，哪条是常开，那条是常断）。通电后， 继电器内部磁铁有吸力，然后造成开关线路的接通和断开。所以就是我们把ＵＳＢ的５ Ｖ电压提供给继电器之后，继电器的开关线路就会接通，然后这个开关线路连接到电脑主板上的开机的电源开关按钮线上，这样就和我们正常按开机键的动作一样的了。从而电脑就可以开机了。
图５为继电器的工作原理图。下面我们将介绍接线方法：
１）首先找一根ＵＳＢ线，ＵＳＢ的四根线有４种颜色， 分别是 红色－ＵＳＢ电源标有－ＶＣＣ、Ｐｏｗｅｒ、５ Ｖ、５ ＶＳＢ字样
绿色－ＵＳＢ数据线（正）－ＤＡＴＡ＋、ＵＳＢＤ＋、ＰＤ＋、ＵＳＢＤＴ＋
白色－ＵＳＢ数据线（负）－ＤＡＴＡ－、ＵＳＢＤ－、ＰＤ－、ＵＳＢＤＴ＋
黑色－地线 －ＧＮＤ、Ｇｒｏｕｎｄ
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２）接线图见图６；
连接之后的效果如图７所示。图７连接方法：
１）将ＵＳＢ连接线的黑红线分别为连接到继电器的脚１和脚２，以便对继电器供电工作；
２）将主机电源开关按钮的两根线并联连接到继电器的脚３与脚４．（主机开关电源线不用剪断，只需剥露出铜丝线后，再把继电器的脚３引线和脚４引线并联起来）
这种连接方法简单，而且不影响之前的线路，当用
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图3 继电器连引脚图
图4 继电器连引脚原理图
图5 继电器工作原理图
(a)USB连接线(b)5 VDC继电器(c)主机电源开关
按钮
图6 继电器接线图
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继电器脚4与继电器脚3与主机电源开关主机电源开关按钮另外一根按钮连接线相连接线相连连USB连接线与USB连接线与5 VDC继电器脚5 VDC继电器脚2或脚1连接1或脚2连接图7 继电器的连接线图
户需要远程电脑开机时，只要将ＵＳＢ连接线插在智能插座上的ＵＳＢ充电器端口上（图８），打开ＷｉＦｉ智能插座手机ＡＰＰ客户端（图９），对ＷｉＦｉ智能插座进行通２ ｓ，然后立刻断开智能插座电源，最后让连接到电脑主机的ＵＳＢ连接线断电，其实这种方法就相当于，手动按到原来的主机箱的电源开关按键２ ｓ，然后马上放开。
当用户远程电脑关机时，只要将ＵＳＢ连接线插在智能插座上的ＵＳＢ充电器端口上（图８），打开ＷｉＦｉ智能插座手机ＡＰＰ客户端（图９），对ＷＩＦＩ智能插座进行通８ ｓ左右，然后就立刻断开智能插座电源，最后让连接到电脑主机的ＵＳＢ连接线断电，其实这种方法也就相当于，手动按到原来的主机箱的电源开关按键８ ｓ，也就相当于手动强制关机的原理。
３结语
由以上内容可以得出：在台式电脑主机的电源按钮开关的电源线上连接一个继电器，此继电器通过ＵＳＢ连接线受控于ＷｉＦｉ智能插座，而手机ＡＰＰ对ＷｉＦｉ智能插座的远程控制，从而远程控制台式电脑主机的开关机。当然，在完成我们刚讲述的利用ＷｉＦｉ智能插座远程控制开机后，还需要对电脑桌面操作的话，可以再通过借用
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图8 智能插座与USB充
电器
图9 手机APP控制端
一些远程控制软件如：向日葵、Ｔｅａｍ Ｖｉｅｗｅｒ等。然后就可游刃有余地进行电脑桌面的控制操作。
参考文献：
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[5] 杨子跃,王志杰,陈伟,等.一种微功耗多功能安全智能插座[J].电子世界, 2015（15）：75-77.
作者简介：
彭勇福，男，江西人，学士，主要从事电器附件产品设计及研发工作。
