基于.--物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和對(duì)策

1、.wd基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 隨著人們生活水平的提高和科技的開展，家庭智能化已成為一種必然趨勢(shì)而深入千家萬戶。家庭智能化即智能化家居Smart Home，亦稱數(shù)字家園Digital Family、家庭自動(dòng)化Home Automation、電子家庭E-home、智能化住宅Intelligent Home、網(wǎng)絡(luò)家居Network Home、智能屋Wise House，WH、智能建筑Intelligent Building等。它是利用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、電力自動(dòng)化、信息、構(gòu)造化布線、無線等技術(shù)將所有不同的設(shè)備應(yīng)用和綜合功能互連于一體的系統(tǒng)。它以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)家電、通信、

2、家電設(shè)備自動(dòng)化、遠(yuǎn)程醫(yī)療、家庭辦公、娛樂等功能，集系統(tǒng)、構(gòu)造、效勞、管理為一體的平安、便利、舒適、節(jié)能、娛樂、高效、環(huán)保的居住環(huán)境。其從控制層次來分，一般由中央控制中心、家居智能控制終端、小區(qū)智能控制系統(tǒng)、家庭網(wǎng)關(guān)和外部網(wǎng)絡(luò)幾局部組成。1 智能家居系統(tǒng)體系構(gòu)造家居系統(tǒng)主要由智能燈光控制、智能家電控制、智能安防報(bào)警、智能娛樂系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等組成，框圖如圖1所示。圖1 智能家居系統(tǒng)構(gòu)造框圖2 系統(tǒng)主要模塊設(shè)計(jì)2.1 照明及設(shè)備控制智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息效勞和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中照

3、明及設(shè)備控制可以通過智能總線開關(guān)來控制。本系統(tǒng)主要采用交互式通信控制方式，分為主從機(jī)兩大模塊，當(dāng)主機(jī)觸發(fā)后，通過CPU將信號(hào)發(fā)送，進(jìn)展編碼后通過總線傳輸?shù)綇哪K，進(jìn)展解碼后通過CPU觸發(fā)響應(yīng)模塊。因?yàn)橹鳈C(jī)模塊與從機(jī)模塊完全一樣，所以從機(jī)模塊也可以進(jìn)展相反操作控制主機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)交互式通信。系統(tǒng)主框圖如圖2所示，系統(tǒng)主從模塊的程序流程圖如圖3所示。其中主機(jī)相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)的效勞器，主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。圖2 燈光及家居設(shè)備控制框圖圖3 系統(tǒng)模塊程序流程圖對(duì)于燈光控制，可以形成不同的燈光情景模式，以營(yíng)造舒適優(yōu)雅的環(huán)境氣氛。為了提高系統(tǒng)的可維護(hù)性及可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使系統(tǒng)具有智能狀態(tài)回饋功能、故障自動(dòng)報(bào)警

4、功能、軟啟動(dòng)功能。系統(tǒng)能自動(dòng)檢查負(fù)載狀態(tài)，檢查壞燈、少燈，保護(hù)裝置狀態(tài)等；也可以根據(jù)季節(jié)、天氣、時(shí)間、人員活動(dòng)探測(cè)等作出智能處理，到達(dá)節(jié)能目的。對(duì)于其他家電設(shè)備及窗簾控制，與照明控制類似，均可采用手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種方式。2.2 智能安防及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能安防系統(tǒng)主要由各種報(bào)警傳感器人體紅外、煙感、可燃?xì)怏w等及其檢測(cè)、處理模塊組成。入侵檢測(cè)報(bào)警電路及其他火災(zāi)、燃煤氣泄漏報(bào)警電路類似，其中入侵檢測(cè)報(bào)警框圖及電路如圖4所示。圖4 入侵檢測(cè)報(bào)警框圖及電路圖4中，DTMF雙音多頻收發(fā)電路如圖5a所示，其核心芯片為MT8880，可接收和發(fā)送DTMF全部16個(gè)信號(hào)，具有接收呼叫音和帶通濾波功能，能和微處

5、理器直接對(duì)接。其自動(dòng)摘掛機(jī)可以通過單片機(jī)IO口控制一個(gè)繼電器的開關(guān)，繼電器的控制端連接一個(gè)電阻接入 線兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。GPRS通信模塊TC35模塊主要通過串口與單片機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)TC35模塊的控制，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。電路如圖5b所示。圖5 接口電路2.3 遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用應(yīng)該說還沒有引起廣泛關(guān)注，但實(shí)際上它又是今后智能家居開展的一個(gè)方向之一。本系統(tǒng)提出的基于GPRS的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)由中央控制器、GPRS通信模塊、GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet公共網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)效勞器、醫(yī)院局域網(wǎng)等組成。其框圖如圖6所示。圖6 遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)框圖系統(tǒng)工作時(shí)，患者可隨

6、身攜帶的遠(yuǎn)程醫(yī)療智能終端首先實(shí)現(xiàn)對(duì)患者心電、血壓、體溫進(jìn)展監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑病情時(shí)，通信模塊對(duì)采集到人表達(dá)場(chǎng)參數(shù)進(jìn)展加密、壓縮處理后，以數(shù)據(jù)流形式通過串行方式RS 232連接到GPRS通信模塊上，并與中國(guó)移動(dòng)基站進(jìn)展通信，基站SGSN再與網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN進(jìn)展通信，GGSN對(duì)分組資料進(jìn)展相應(yīng)的處理并把資料發(fā)送到Internet上，并且去尋找在Internet上的一個(gè)指定IP地址的監(jiān)護(hù)中心，并接入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這樣，信息就開場(chǎng)在移動(dòng)病人單元和遠(yuǎn)程移動(dòng)監(jiān)護(hù)醫(yī)院工作站之間不斷進(jìn)展交流，所有的診斷數(shù)據(jù)和病人報(bào)告電子表格都會(huì)被傳送到遠(yuǎn)程移動(dòng)監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)存檔，遠(yuǎn)程移動(dòng)監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以供將來研究、評(píng)

7、估、資源規(guī)劃所用。該GPRS遠(yuǎn)程醫(yī)療智能終端的硬件框圖如圖7所示。系統(tǒng)監(jiān)護(hù)中心由監(jiān)控平臺(tái)和信息管理系統(tǒng)、電子地圖、電子病歷等組成，系統(tǒng)軟件的框圖如圖8所示，其中電子病歷系統(tǒng)中的病人詳細(xì)病歷界面如圖9所示。 圖7 遠(yuǎn)程醫(yī)療智能終端的硬件框圖圖8監(jiān)護(hù)中心系統(tǒng)框圖圖9 病人詳細(xì)病歷界面3 系統(tǒng)局部軟件設(shè)計(jì)3.1 報(bào)警局部程序 報(bào)警局部程序如下：MT8880 寫狀態(tài)函數(shù)RS= 1, RW= 0, 寫狀態(tài)存放器3.2 防盜報(bào)警及遠(yuǎn)程控制軟件系統(tǒng)開機(jī)初始化，首先進(jìn)入開機(jī)界面，然后進(jìn)展參數(shù)設(shè)置。假設(shè)直接選擇確定那么默認(rèn)原設(shè)置，也可對(duì)默認(rèn)設(shè)置進(jìn)展重設(shè)。設(shè)置完成后，各傳感器開場(chǎng)采集、處理參數(shù)，在液晶上顯示各參數(shù)并通過GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶手機(jī)，流程圖如圖10所示，數(shù)據(jù)短信收發(fā)流程如圖11所示。圖10 遠(yuǎn)程控制流程圖圖11 數(shù)據(jù)采集流程圖局部程序代碼如下：4 結(jié)語本智能家居系統(tǒng)提供廣泛的信息交互功能，優(yōu)化居住環(huán)境，幫助人們有效