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基於arduino與微信小程序的智能窗戶與數據分析物聯網是通信網絡的延伸，使我們的社會更加自動化，更加便利，更加安全。我們秉持物聯網[1]的意義，設計開發基於arduino與微信小程序的智能窗戶及其數據分析系統，為消費者提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源消費節約資金。推進智能家居的發展進程，為推進更加便捷的生活貢獻力量。
新冠疫情爆發催化人們對美好家居生活的嚮往，據消費者調研數據顯示，疫情後76%的消費者對居家生活的品質有了更高要求，智能家居的便捷性和無接觸的交互方式在後疫情時代優勢凸顯。在此背景下，消費者開始有意識地根據自身需求選擇合適的智能家居產品，力求提升生活質量與幸福感。預計2020年中國智能家居市場規模將達2,064億元，同比增長45.15%，至2023年市場規模將達5,176億元，行業發展空間巨大。由此，我們設計的智能窗戶及其數據分析系統順應時代發展潮流，迎合消費者需求。
技術方案
在進行市場調研後發現，當前智能家居市場中，智能窗戶所占比例極小，甚至有很多產品以智能為噱頭，實則僅為電力驅動。我們順應市場，開發基於arduino與微信小程序的智能窗戶及其數據分析系統，實現真正意義上的智能。
硬件
核心的兩個硬件是ESP8266和Arduino Uno開發板。ESP8266不斷向服務器發送當前窗戶狀態，服務器返回是否需要進行開窗或關窗的操作，ESP8266接收到指令後將設置引腳電平的高低，從而控制Uno板，再由Uno板控制42步進電機17HS4401運動，電機連接了滑台，滑台上的滑塊再帶動窗戶使其完成開關窗戶的操作。此外，在滑台的左右兩側放置了兩個Q89碰撞傳感器[2]，判定是否開關完畢與當前窗戶的狀態。在有了基礎的裝置後，加入了有毒氣體探測儀MQ-2、溫濕度傳感器DHT-11、有源蜂鳴器與雨滴傳感器。實時監測室內環境；一旦監測到下雨或室內發生危險情況，窗戶能夠自動進行開關窗的操作。
軟件
自製了基於微信小程序的控制平台，不僅能夠遠程遙控開窗與關窗，還能知曉室內溫濕度、下雨、是否有有毒氣體等情況；控制平台還提供了智能模式，將根據溫濕度，與天氣情況等環境情況進行智能開關窗戶，此方法的實現是在背後建立了一套算法，能夠較為準確的判斷出行為。除了智能模式以外，平台還能夠進行數據統計，統計表基於u-chart組件，數據來源於硬件；服務器使用php與sql語句對上傳的數據進行分類並存儲到數據庫中。用戶能夠看到數據，了解每天室內通風環境、溫濕度情況，並可以有目的的對環境進行一些改善。
智能窗戶不但具備普通窗戶的擋風、擋灰塵的作用，同時還具備自動探測功能、遠程控制功能、自動調整功能等。在風雨天氣時，智能窗戶通過感應器，可以自行關閉窗戶，做到真正的「智能化」。目前市場上較為知名的家居主要有米家、華為智能家居、海爾智家。三者的APP結構類似，我們同時也開發了與之相適配的軟件，同他們一樣，我們也選擇了扁平化的結構，界面清爽，使得用戶可以更方便的找到想要使用的功能。