行業資訊
基于物聯網技術的智能家居控制系統設計
來源：互聯網 發布時間：2011/06/14
隨著人們生活水平的提高和科技的發展，家庭智能化已成為一種必然趨勢而深入千家萬戶。
家庭智能化即智能化家居（Smart Home），亦稱數字家園（Digital Family）、家庭自動化（Home Automation）、電子家庭（E-home）、智能化住宅、網絡家居、智能屋（Wise House，WH）、智能建筑（Intelligent Building）等。它是利用計算機、通信、網絡、電力自動化、信息、結構化布線、無線等技術將所有不同的設備應用和綜合功能互連于一體的系統。它以住宅為平臺，兼備建筑、網絡家電、通信、家電設備自動化、遠程醫療、家庭辦公、娛樂等功能，集系統、結構、服務、管理為一體的安全、便利、舒適、節能、娛樂、高效、環保的居住環境。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、小區智能控制系統、家庭網關和外部網絡幾部分組成。
1 智能家居系統體系結構
家居系統主要由智能燈光控制、智能家電控制、智能安防報警、智能娛樂系統、可視對講系統、遠程監控系統、遠程醫療監護系統等組成，框圖如圖1所示。
圖1 智能家居系統結構框圖
2 系統主要模塊設計
2.1 照明及設備控制
智能家居控制系統的總體目標是通過采用計算機、網絡、自動控制和集成技術建立一個由家庭到小區乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統。系統中照明及設備控制可以通過智能總線開關來控制。本系統主要采用交互式通信控制方式，分為主從機兩大模塊，當主機觸發后，通過CPU將信號發送，進行編碼后通過總線傳輸到從模塊，進行解碼后通過CPU觸發響應模塊。因為主機模塊與從機模塊完全相同，所以從機模塊也可以進行相反操作控制主機模塊實現交互式通信。系統主框圖如圖2所示，系統主從模塊的程序流程圖如圖3所示。其中主機相當于網絡的服務器，主要負責整個系統的協調工作。
圖2 燈光及家居設備控制框圖
圖3 系統模塊程序流程圖
對于燈光控制，可以形成不同的燈光情景模式，以營造舒適優雅的環境氣氛。為了提高系統的可維護性及可靠性，設計時應使系統具有智能狀態回饋功能、故障自動報警功能、軟啟動功能。系統能自動檢查負載狀態，檢查壞燈、少燈，保護裝置狀態等；也可以根據季節、天氣、時間、人員活動探測等作出智能處理，達到節能目的。
對于其他家電設備及窗簾控制，與照明控制類似，均可采用手動和自動控制兩種方式。
2.2 智能安防及遠程監控系統設計
智能安防系統主要由各種報警傳感器（人體紅外、煙感、可燃氣體等）及其檢測、處理模塊組成。入侵檢測報警電路及其他火災、燃煤氣泄漏報警電路類似，其中入侵檢測報警框圖及電路如圖4所示。
圖4 入侵檢測報警框圖及電路
圖4中，DTMF（雙音多頻）收發電路如圖5（a）所示，其核心芯片為MT8880，可接收和發送DTMF全部16個信號，具有接收呼叫音和帶通濾波功能，能和微處理器直接對接。其自動摘掛機可以通過單片機I／O口控制一個繼電器的開關，繼電器的控制端連接一個電阻接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機。
GPRS通信模塊——TC35模塊主要通過串口與單片機連接，實現單片機對TC35模塊的控制，從而實現遠程控制功能。電路如圖5（b）所示。
圖5 接口電路
2.3 遠程醫療系統設計
智能家居系統中，遠程醫療應用應該說還沒有引起廣泛關注，但實際上它又是今后智能家居發展的一個方向之一。本系統提出的基于GPRS的遠程醫療監控系統由中央控制器、GPRS通信模塊、GPRS網絡、Internet公共網絡、數據服務器、醫院局域網等組成。其框圖如圖6所示。
圖6 遠程醫療監護系統框圖
0551- 62818875 64280445
行業動態