基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前應(yīng)用熱點(diǎn)之一，已引起廣泛關(guān)注。提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，詳細(xì)闡述了軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程并給出了軟硬件設(shè)計(jì)框圖、原理圖及部分軟件代碼。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；GPRS；遠(yuǎn)程控制

隨著人們生活水平的提高和科技的發(fā)展，家庭智能化已成為一種必然趨勢(shì)而深入千家萬(wàn)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、結(jié)構(gòu)化布線、無(wú)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、家電設(shè)備自動(dòng)化、遠(yuǎn)程醫(yī)療、家庭辦公、娛樂(lè)等功能，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的安全、便利、舒適、節(jié)能、娛樂(lè)、高效、環(huán)保的居住環(huán)境。其從控制層次來(lái)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)幾部分組成。

1 智能家居系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
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(lè)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。

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(guò)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)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中照明及設(shè)備控制可以通過(guò)智能總線開(kāi)關(guān)來(lái)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(guò)CPU將信號(hào)發(fā)送，進(jìn)行編碼后通過(guò)總線傳輸?shù)綇哪K，進(jìn)行解碼后通過(guò)CPU觸發(fā)響應(yīng)模塊。因?yàn)橹鳈C(jī)模塊與從機(jī)模塊完全相同，所以從機(jī)模塊也可以進(jìn)行相反操作控制主機(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)的服務(wù)器，主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。

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，達(dá)到節(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。