【摘要】 在科技高速發(fā)展的時代背景下越來越多的智能控制系統(tǒng)被開發(fā)和應用,逐漸步入智能時代。就目前家居市場發(fā)展情況來看,智能家居產(chǎn)品已成為市場新寵,成為追求高品質(zhì)生活人們的首選。智能化家居主要是以計算機集成系統(tǒng)為載體,通過智能終端控制,實現(xiàn)對室內(nèi)溫度或光線的調(diào)整。就目前市場上普遍應用的智能家居終端系統(tǒng)應用來看以嵌入式為主,下面本文將對嵌入式之智能家居終端通信模塊展開設計分析,并對其實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)展開探討。
【關(guān)鍵詞】 嵌入式 智能家居 終端 通信模塊 關(guān)鍵技術(shù)
在科技高速發(fā)展的現(xiàn)代智能化社會中,智能家居應用越來越廣泛,同時功能日趨完善,智能化程度也越來越高。目前嵌入式智能家居設計成為智能家居研究領域的重點話題,具有良好的市場前景和擴展空間。下面本文將以智能家居的基本功能和作用為本文切入點,對嵌入式智能家居終端通信模塊設計展開詳細論述,對其結(jié)構(gòu)組成、設計及技術(shù)實現(xiàn)進行深入探討。
一、智能家居終端
科學技術(shù)引領下的智能家居主要是指通過通信網(wǎng)絡在小區(qū)內(nèi)實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)傳輸,在硬件支持和機構(gòu)執(zhí)行下對家電設備進行有效控制。智能家居終端是智能家居系統(tǒng)中的關(guān)鍵構(gòu)成部分,既實現(xiàn)對家居內(nèi)部電器設備的運行控制,實現(xiàn)對室內(nèi)全面監(jiān)控,同時也實現(xiàn)對信息資源整合,通過集成網(wǎng)絡建立控制中心,對所有居民住戶進行全面、安全有效監(jiān)控。
智能家居終端是連接智能家居系統(tǒng)與執(zhí)行者的樞紐。智能家居終端模塊中,通信模塊式關(guān)鍵設計環(huán)節(jié),直接關(guān)系到智能家居系統(tǒng)整體操作。在智能家居終端系統(tǒng)開發(fā)中,把握合適的通信協(xié)議是設計關(guān)鍵,以適合各種具有不同傳輸特點的通信。下面本文將針對智能家居終端通信模塊設計進行通信協(xié)議方案研究,在Linux下通過C++程序設計語言促進通信協(xié)議的準確性,提高終端通信模塊應用效果。
二、嵌入式智能家居終端通信模塊設計與技術(shù)實現(xiàn)
2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成分析
在嵌入式智能家居終端通信系統(tǒng)中通常以C/S模式為主,主要是以一個服務器端為集中管理終端,對智能家居中不同智能終端進行控制,主要系統(tǒng)組成如下圖1。
整個系統(tǒng)組成中包括網(wǎng)絡中心、圖形化用戶界面以及遠程控制。智能家居終端是其關(guān)鍵構(gòu)成部分,主要是針對各個家居中電器設備的統(tǒng)一控制;智能家居服務系統(tǒng)是通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與小區(qū)不同住戶中所有智能家居終端的連接,達到對小區(qū)智能家居終端的集中控制管理;Web服務器主要服務目標為智能家居終端用戶,通過對用戶調(diào)整數(shù)據(jù)的接收傳給服務系統(tǒng),進行修改滿足用戶需求;Web瀏覽器主要是用戶應用界面,實現(xiàn)對智能終端家電遠程控制。
2.2智能終端通信模塊設計
針對通信模塊設計主要考慮的問題分為兩個方面,一是要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的完整、準確接收,而是實現(xiàn)對接收的數(shù)據(jù)進行解釋,便于下一步操作。所以設計要以不同通信模塊的傳輸特點進行分析,最終確定合適的通信協(xié)議。這也是智能家居終端設計的核心問題。主要包括終端與控制器之間串口通信協(xié)議、與智能家居服務系統(tǒng)間的網(wǎng)絡通信協(xié)議以及用戶界面與后臺進程的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。
2.3智能家居終端通信模塊開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)
在智能終端通信模塊設計中串口通信協(xié)議和網(wǎng)絡通信協(xié)議是十分關(guān)鍵的通信協(xié)議,后天主程序則是實現(xiàn)兩個協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸,充當串口轉(zhuǎn)網(wǎng)絡和網(wǎng)絡轉(zhuǎn)串口的網(wǎng)關(guān)功能。該網(wǎng)關(guān)是支撐智能家居終端運行的關(guān)鍵,只有保證網(wǎng)關(guān)正常運行,才能保證系統(tǒng)正常運行。要明確串口幀協(xié)議具體定義以及數(shù)據(jù)包下傳的具體定義,以推進后臺主輪詢進程實現(xiàn)。
三、結(jié)語
綜上所述,充分認識到智能家居的重要功能性作用,利用系統(tǒng)資源集成軟件開發(fā),實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)設計與應用。在科技發(fā)展日新月異的時代背景下,加強智能系統(tǒng)設計與開發(fā)至關(guān)重要。智能家居終端通信模塊設計過程中要對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及各模塊設計的重點進行深入研究,實現(xiàn)各模塊系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
在今后的嵌入式之智能家居終端通信設計中,要不斷增加重點控制家電的類別,實現(xiàn)對協(xié)議的拓展。以技術(shù)為依托要進一步深入研究其他方案實現(xiàn)遠程控制,以移動終端手機信息控制為例,實現(xiàn)創(chuàng)新方案探究。在今后的開發(fā)應用中要不斷實現(xiàn)設計優(yōu)化,彌補嵌入式智能家居終端設計資源的限制,全面提高智能設計水平。
王昊,男,1990.3-,漢族,山東濟南人,山東大學信息學院電子與通信工程專業(yè)2013級研究生,研究方向:物聯(lián)網(wǎng)智能家居
地址:山東省濟南市歷城區(qū)山大南路27號,山東大學信息科學與工程學院 電話13665316319 郵編250100
參 考 文 獻
[1]梅樹奎.遠程智能家居管理系統(tǒng)研究及實現(xiàn)[D].北京:中國科學院大學(工程管理與信息技術(shù)學院),2013(06).
[2]賀翔,孟小華.嵌入式智能家居終端人機界面設計與實現(xiàn)[J].計算機工程與設計,2010,05(28):201-203.
[3]李云霞,李合菊,吳曉燕.嵌入式智能家居控制終端通信設計與實現(xiàn)優(yōu)先出版[J].電子測試2013,12(27):113-115.