网络技术下的远程智能家居系统研究.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文网络技术下的远程智能家居系统研究网络技术下的远程智能家居系统研究 摘 要：随着科技的发展和人们生活水平的提高，智能家居系统逐渐的融入到人们的生活中来，并且为人们的生活提供了更加便捷的服务。本文主要针对基于单片机技术的网络技术远程智能家居系统进行深入的分析，对该系统中的家居安防、家居远程监测和智能家电控制等方面进行详细的研究，并且阐述了系统的主要组成部分和相关功能。 关键词：网络技术 智能家居 远程控制 分析 一、引言 进入21实际以后，世界范围内兴起了以计算机技术、网络通信技术、电子技术以及智能传感技术为主体的电子信息革命，并且随着人们生活水平的不断提高，智能家居系统在此基础之上应运而生。在当前的经济形势下，我国正在推广和普及的互联网技术为智能家居带来了良好的发展机遇，。我国很多相关研究机构正在不断的科研之中，应用单片机为智能系统地核心处理器，在通过正在运营中的互联网和公用电话网等技术，有效地实现家居的远程监控和智能家电的远程控制，最大程度上实现家庭的安全防范。 二、系统设计的意义和主要功能 1.系统设计的意义 由于我国在基于网络技术的智能家居系统研究方面起步比较晚，并且将大部分的研究精力都集中在了智能家庭控制子系统地研究工作中，相对的研究成果比较单一化、分散化。例如当前主要研究成果为：电表、水表、气表的自动抄表系统，医疗求助子系统、门禁系统、可视对讲子系统等等，但是这些子系统是相互独立的，任何子系统之间不能够实现信息共享和控制，导致在实际的安装和使用过程中比较繁琐。要想实现各子系统之间能够有效地进行信息共享和家庭远程智能控制，就必须要充分的应用网络技术构造出小型家庭局域网络，并且使用统一的中央控制器来将这些子系统以及电气设备连接起来。基于当前的科技技术来说，能够实现这样的集多种功能于一体的智能家居系统，有效地进行高效的家庭安全防范、家庭远程实况监控和智能家电控制。 2.主要功能 在该系统的设计之初，主要考虑到了普通小区住户的需求，实现对家庭内部情况的远程时时监测和控制，其主要功能有： 2.1家庭安全防范：在智能家居系统中所提到的安全防范主要是指当业主家居出现火灾险情或者遭到人员的强行入侵时，该系统就会自动响应并且迅速向公安或者消防等安全职能部门报警，与此同时还能够立刻向业主设置好的电话号码发送短信或者语音等方式的求助信号。 2.2家庭状况实施远程监测：该系统充分的发挥了单片机程序部件的A/D转换功能，将简单的传感部件与其融合在一起，就实现了家居状态参数的时时采集功能，并且能够将采集到的各种数据存储在单片机的存储单元。这样业主就能过通过专门的网站和系统在因特网上进行家居状况的时时掌控和监测。 2.3远程加垫控制：业主在特定的网站上使用自己用户名登陆以后，能够自行改变系统中单片机的I/O状态，这样就能够实现对家居中的电气设备进行智能控制。 三、系统原理和硬件设计 如下图所示为该系统的原理框图，我们可以看出整个系统由网络通讯与控制单元、电话语音报警单元、红外报警信号发生单元、手机短信报警单元、A/D采样单元以及家电控制单元这六部分构成。这就是由简单的掌控功能的六个子系统、子单元来组成，并且各单元之间通过中央处理器进行统一的协调和处理。 1.网络通讯与控制单元 在整个系统中，网络通讯与控制单元处于最为核心的地位，主要完成网络数据的传送和接收工作，是由单片机、网络控制芯片和外围电路构成的硬件电路。其中的相应部件之间的SD7接口相连，作为实现单片机与网络控制芯片之间数据信息传输的数据总线，并且RC0-RC4位与SA0-SA4之间进行有效的连通以作为地址总线，用来进行地址信息的传输。其次。控制总线的有效选取和正确连接，能够保障单片机实现高效的网络控制芯片的读、写控制。值得注意的是，在该系统的网络控制芯片中还有效的扩展了一个存储组件，用来进行存储网卡的信息，避免串行之间的数据传输出现丢包。 2.红外报警信号发生单元 在智能家居系统中，红外报警信号发生单元主要使用热释电红外传感器P2288以及热释电红外传感信号专用处理芯片、外围电路等组成。在其运行的过程中，一旦在传感器探测的范围内出现人体热辐射，传感器就会立刻接收到红外信号，由此其产生正弦波的工作原理，并且经过滤波后进入芯片进行放大、整形、延时处理，由此产生的方波信号会出发三极管产生变化，最后继电器发出声波报警信号。结构图如下图所示： 图为红外报警信号发生单元电路 3.电话语音报警单元 这一部分主要进行电话的语音报警功能，也是智能家居系统中的重要组成部分，该部分主要应用了单片机的协调控制辅助拨号芯片以及音频译码器、低电压语音传输芯片等部件共同进行电话语音的报警任务。一旦发生险情时，红外报警信号发生单元产生的报警中断信号在单片机的处理作用下，发送到辅助拨号器中去，经过BCD码转换之后形成音频信号，然后单片机启动语音芯片进行报警语音信号发送，并且根据需要能进行三组号码之间的循环拨号，直到一组号码接通为止。具体框图如下所示： 4.A/D采样单元 要想完成一次完整的A/D采样，需要经历采集和转换这两个过程。在该系统中所使用的单片机具有8位10路转换通道，因此大大节省了采样步骤，只需添加一个简单的采样保持电路就能够实现A/D转换功能。A/D转换的时间和采样位数、采样电路电容充放电时间等因素都关系着采样的精度，所以在实际的采样过程中必须要确保有充足的采集转换时间。 四、软件设计 在进行该远程智能家居系统的设计过程中，充分的应用了汇编语言的指令编写功能。在网络通讯与控制单元、A/D转换单元等都应用到了TCP数据报、IP数据报、ICMP数据报等的发送和接受处理。 五、结语 在当前我国所设计生产的网络技术下远程智能家居系统中，主要应用了单片机来完成相应的网络通讯控制、语音信号发送接收控制、电话拨号控制等等功能。这样的集成系统能够实现普通家庭的家居安防、远程监测和远程家电控制等功能。随着科学技术的不断进步，网络技术下的远