基于物联网技术的智能家居控制系统的分析研究

第三浪潮，大国纷纷将其纳为重点领域，显而易物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“Theinternetof息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联物联网上部署了海量的多种类型传感器，每的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据合布线技术，建立一个由家庭安全防护系统、网络服务的家庭服务与管理集成系统，从而实现全面、安全、舒网络家庭住宅。把与家庭生活有关的各种子系统有机结适、安全、和高效，具有良好的发展前景。随着科学技高，人们对家居生活环境的要求也越来越高。家居不再休闲、娱乐的地方。目前，高科技技术已经融入智能建远程监控，远程视频监控、远程医疗诊断及护理等。智能家居的基本目标是将家庭中各种信等装置连接到一个智能化系统上进行集中或在目前的智能家居市场中不少企业均是发展项目与渠占据着相当重要的位置，这些项目往往也是定位相对 1 1 2 2 3 4 5 5 5 6 6 7 7 7 7 8 9 9 3.1.1安装虚拟机、Linux操作系统 4.4具有语音提示功能的密码锁防盗模块的实现 物联网技术的兴起和发展，不仅改变了我们智能家居就是在这样的背景下产生的。智能家络通信技术将各种家用设施通过家庭网络连接器，运用高性能、接口丰富、方便移植与扩展性实时性强、可靠性高、资源丰富等优势，将嵌入台，使智能家居控制系统的应用开发能够变为在特点和所要实现的基本功能，分析了智能家居控智能化相应也就出现在了人们的生活中。它既生活环境，还能够对家电设备进行实时监控以时给我们相应的警报。智能家居系统是将大大设备通过有线或无线的方式连接起来，可以进宅环境的安全提供了高效的管理方式。与普通家居的全部功能，更重要的是它提供给了我们境，还将一个看似静止的生活空间变成了一个智能化系统才得以进入国内，但发展速度惊人，至今产物。它是以家为平台，兼备建筑、自动化，智利的家居环境。自动化的智能家居不再是一幢被段实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照远近。智能化与远程控制是智能家居的两大特点家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境期是面向系统设计的阶段，系统通过家庭分布备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行协调，提供生活、工作、学习以及娱乐的各种或远程调节家居环境的温度、湿度以及风的速度量；调节音响，电视等娱乐设施，愉悦心情；合电梯、照明等设备进行监控，并提供语音通信、电子上的新房将具有一定的“智能型家居”功能。于此同在智能家居系统研发方面，美国及一些欧洲国家美国微软公司及摩托罗拉公司等为首的一批司开发的“家庭主任”等均已日趋成稳。此布低压线，在墙上或地面开槽、钻孔，施工难度勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随着信息化国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。据建设部要求，端设备，海尔移动电话作为移动数字控制中心计的，遵循国际技术标准，采用嵌入式软、硬件备。产品以功能模块开发为主，基于国外成熟的以解决当前智能化产品实用性差、使用复杂及根据前面提到的一些调查结果及数据可以看的发展，并且市场上也开始出现相应的产品，是统一标准和权威产品的缺乏严重影响了家居的发展，人们的物质生活水平的提高，对家居化的核心部分——智能家居控制系统也越发显更能为家庭的日常活动节约不必要的能耗。而且在现在这个注重绿色环保的世界里，智能地为住户控制好空气的湿度、温度等，检查分析时，智能家居控制器可以根据住户的要求调整方案，完成通信及监控功能，实现了远程监控、实时监智能家居平台系统的技术特点。最后简单介第2章系统的总体方案设计针对国内市场的实际情况分析，消费者对远家电控制、家居安防报警网络却情有独钟，所这就为以嵌入式为基础的智能化家居系统的发识别算法在系统中得到应用。在软件方面，出嵌入式系统的开发的难度降低，出现了大量专得到良好的技术支持。同时智能化家居的概念户界面友好，用户体验效果良好，并且使用户方便、实用的生活环境。对智能家居产品来说境的具体需求，以实用为核心，摒弃掉那些华户体验，注重操作的便利化和直观性，注重完部分时间都在运行，必须高度重视系统的安全根据目前国内外智能家居系统的发展现状，还要求产品外观小、功耗低、成本低和扩展性号的特部进行远程控制，主要实现的功能有：通过远程监控传感器检测家居温度、空气质量的情况，通过光电传感器监控家庭重2.3系统总体架构设计本课题旨在设计一套智能家居系统，根据系统的设计需求风扇)部分，具有语音提示功能的密码锁烟雾浓度监测自动报警部分。各个模块相互独立，某个模块出现故障智能家居手机遥控层驱动程序层继继电器驱动窗户步进电机窗户步进电机烟雾传感器光电传感器烟雾传感器光电传感器图2.1智能家居系统整体架构框图编译加载驱动后应用层方能操作硬件模块，手机通过收发短信的方式通过应网络日臻完善的今天，它易于集成，可以在较短的时小的体积、超低的硬件开销，具有耐磨耐碰测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率为0.5℃。图2.4DS18B20封装及原理图度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性工作温度：-10℃~+50℃RL=外、可见紫外光辐射）转变成为电信号的器件。光电图2.5光电传感器引脚图脚，程序中设定低电平触发，当有小偷靠近保险柜或模式下也能进行多段语音录放。此芯片内有振荡器，率；还有带自动增益控制（AGC）的话筒运放，图2.6图2.6isd1760语音芯片接线引脚图引入继电器。继电器是一种控制器件。它具有统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应型简单的功率驱动环节就是继电器的驱动。此处，继个就是继电器去驱动其它负载，比如继电器可以驱动良好的信号放大功能，信号经过三极管的放大后，再的控制，最终实现对交流电路的控制.于可抢占优先级调度的实时操作系统，其内核数量级。它的内核本身并不支持文件系统，的可靠性和卓越的实时性，是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市短小精炼的目标模块组成，用户可以行剪裁和配置，根据自己的需要最大的特点就是省电以及系统资源开销较少，速度也在选择软件开发方式和操作系统的时候，不仅要一般而言，在选择嵌入式操作系统时，可以遵循以下原则[9]。点考虑的问题。良好的软件可移植性，可以在不同平统无关。软件的通用性和软件的性能通常是矛盾的，优化性能为代价。很难设想开发一个嵌入式浏览器而操作系统附加或采用第三方产品，因此操作系统的可其它有些实时操作系统由于比较封闭，开发时需要自己独立开发，从而影响开发进度。近来求是千差万别的，硬件平台也都不一样，所以对系统的答案。成本是需要综合权衡以后进行考虑的因素产生影响，如对硬件设备的选型、人员投以由可编程器件实现，仅向系统提供一个状态信息。操作系统的主要目友好的人机界面，缩短开发周期，提高系统的稳定性。嵌入式操作系统芯片；其次是介绍本智能家居各模块所使用到的nportmap-*(支持安全NFSRPC服务的连接)），图3.1空间分配结构图所以它的实现严重地依赖于硬件，特别是在嵌入早期有一些Minix黑客提供了协助，系统配置文件、文件系统及网络系统等等的工具分区中的基本且必需的文件合起来称为根文件系具有语音提示功能的密码锁防盗功能模块，预防小孩坠设备驱动程序就是控制与管理硬件设备数据收发的软件通的桥梁。从本质上讲设备驱动程序主要负责硬件设备处理。设备驱动程序是操作系统的一部分，通常运行在应用程序应用程序用户态系统调用驱动程序硬件接口/总线可扩展性和可维护性差的缺陷，模块机制就是为了弥可以单独编译，在运行时被链接到内核，作为内核的可加载模块方式可以让驱动程序的运行更加灵活，也可加载方式逐个模块调试好，调试好后在直接编译进内容。字符设备是指那些每次只能一个字节读写数据的在实际程序设计过程中主要包括两个组成部分，intfd;if(-1==fd){/*不能打开串口二*/}{};为了实现家电远程监视的功能，当用户发送检测家电的请求时，系统通信向用户反馈家电的工作状态，从而达到检测家电的功能。要控制家电识别是什么用户向系统发送了消息，而且系统还要识别受到消息的内容进行控制。系统首先保存用户的电话号码，当用户收到消息时，首先判家居系统对家电发送了消息，如果是系统的主人发送的控制命令，系统行解析，最后控制器对家电进行控制。若智能家居系统收到其他用户的NNYY图4.3GSM短信模块的程序流程图4.2温度采集模块的实现表4.1ROM存储器操作命令AlarmROM表4.2RAM存储器操作命令图4.4DS18B20数据通信时序图图4.5写“0”与写“1”时序图图4.6DS18B20温度采集程序设计流程图4.3烟雾传感器模块的实现时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出电图4.7烟雾传感器接线图字，转换成的数字越大，说明电压越大即烟雾浓度越大。假设程序中经过A/D转换后NYYCN4.4具有语音提示功能的密码锁防盗模块的实现判断是否有按键闭合，若某个按键按下，系统执盘，判断用户按下了哪个按键，计算按键键值，YNNYY系统发送命令打开门一直查询红外传感器是否检测到信号，判断是否有中断断用户是否输入了正确的密码打开门的，若是，则把门实现光电转换的关键元件，它是把光信号（的器件。光电传感器是以光电器件作为转换光量变化的非电量，如光强等。如下图所示别连接电源正负极，黄线是信号输出线，当电平信号，当传感器感应到前方有东西时，在正常工作时，光电传感器默认输出高电平，当电平。在设计时根据这个电平跳变的特征，本文利用近传感器时将触发一次中断。通过判断光电的信号线光电传感器在嵌入式系统中对应的设备文件为沿中断的发生，当没有发生中断时，上层应用程序读到底层硬件驱动程序中息操作指示音效。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。根据芯片电路把电路连接好，提4.5预防小孩坠楼模块近年来小孩坠楼现象时有发生，我们通过在窗户到小孩靠近窗户时将关闭窗户，小孩离开窗户后将把安全。在模型中我们只用了一个人体红外传感器，还近窗户，但在实际项目中可在不同高度安装人体红外图4.14人体红外传感器图4.14人体红外传感器图4.15红外传感器引脚图接线图器芯片，进过测试，红外传感器没检测到信号经到有信号经反相器将输出低电平信号。由此可检初始化人体红外传感器工Y经过反相器把信号取反触发中断NY把窗户关闭延迟一段时间NY把窗户打开图4.16窗户预防小孩坠楼模块入从而判断是否有小孩靠近窗户，当有小孩靠近窗户窗户已经打开，则系统触步进电机把窗户关闭，接着旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制5.1整体界面测试图图4.1