摘 要：本文擬設(shè)計(jì)一種基于嵌入式Linux系統(tǒng)的智能家居遠(yuǎn)程控制模式，采用的的嵌入式微處理器為S3C2440主處理器，搭配以紅外傳感設(shè)備、光傳感設(shè)備、煙霧傳感設(shè)備及射頻識(shí)別系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的有效檢測(cè)，通過攝錄設(shè)備收集視頻畫面信息，借由TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，用以滿足用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制的實(shí)際需要。

關(guān)鍵詞：嵌入式；智能家居；遠(yuǎn)程控制

前言：隨著現(xiàn)代智能化水平的日益提高，人們愈發(fā)傾向于以現(xiàn)代化的智能系統(tǒng)提高居住、生活及生產(chǎn)的便捷性與舒適性，可實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)督及遠(yuǎn)程控制。智能家居以硬件及軟件相互結(jié)合，在住宅空間內(nèi)安裝智能家居系統(tǒng)，用戶可通過用戶端，實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能家居的遠(yuǎn)程控制與調(diào)節(jié)，便于用戶對(duì)時(shí)間加以有效安排，實(shí)現(xiàn)對(duì)于能源資源的合理配置。

1.設(shè)計(jì)方案

1.1整體設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，我國(guó)主要的智能家居系統(tǒng)都是以單片機(jī)架構(gòu)為核心的智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，但隨著用戶對(duì)于智能家居系統(tǒng)性能及成本要求日益提高，以嵌入式控制系統(tǒng)為核心的智能家居逐漸成為智能化行業(yè)的重要發(fā)展方向。為滿足用戶在居住便捷性及舒適性方面的要求，本次多功能智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要采用無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)家居的整體控制，具體功能模塊包含門禁系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、窗簾系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、警示系統(tǒng)及射頻識(shí)別系統(tǒng)等。

圖 1 整體設(shè)計(jì)架構(gòu)

1.2硬件架構(gòu)

基于嵌入式的室內(nèi)智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的主控芯片擬采用以ARM920T為內(nèi)核的S3C2440嵌入式微處理器。該微處理器集成了觸屏控制裝置，能夠支持薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管屏。擬采用4.3寸液晶顯示屏，用以建立人機(jī)交互界面。該控制系統(tǒng)與攝錄裝置相互連接，以實(shí)時(shí)監(jiān)控室內(nèi)家居與室內(nèi)環(huán)境。采用分組無線服務(wù)技術(shù)模塊以連接控制系統(tǒng)及外部設(shè)備，可滿足用戶遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制室內(nèi)情況的需要。該控制系統(tǒng)擬采用GPIO實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)、傳感設(shè)備的控制[1]。

2.功能模塊

2.1門禁系統(tǒng)

通過驅(qū)動(dòng)器繼電器控制門禁系統(tǒng)，采用SRD-05VDC-SL-C型號(hào)的繼電器作為門禁系統(tǒng)開關(guān)，對(duì)繼電器驅(qū)動(dòng)加以編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)于門禁的智能化遠(yuǎn)程控制。

2.2照明系統(tǒng)

用戶可通過遠(yuǎn)程觸控系統(tǒng)，用以控制房間及客廳照明，分別包括客廳LED燈及房間LED等，對(duì)照明燈光的智能控制進(jìn)行字符編程。

2.3窗簾系統(tǒng)

窗簾系統(tǒng)的智能控制，可通過觸控屏的控制以實(shí)現(xiàn)窗簾的開關(guān)，基于光感電阻感知光線變化，當(dāng)出現(xiàn)超過預(yù)值光線的情況時(shí)，窗簾可自動(dòng)關(guān)閉。采用以ULN2003為驅(qū)動(dòng)的25BY48L064A型號(hào)的六線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制窗簾開關(guān)，該電動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)電脈沖激勵(lì)信號(hào)向角位移或線位移的離散值的轉(zhuǎn)換。傳感設(shè)備采用以光敏電阻為核心的光傳感器，利用光傳感器，當(dāng)接收到相應(yīng)光線信息之后，即可產(chǎn)生光電效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。通過光傳感器以感受并體現(xiàn)光線的強(qiáng)弱，光線一定的情況下，即可通過智能化控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于窗簾的有效控制。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先設(shè)計(jì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)而設(shè)計(jì)光傳感器驅(qū)動(dòng)，以保證窗簾控制系統(tǒng)的科學(xué)合理。

2.4通信系統(tǒng)

信息通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備通話功能與文字信息傳輸功能，一旦房間內(nèi)部出現(xiàn)異常情況，即可通過監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行異常信息的收集，并采用分組無線服務(wù)技術(shù)模塊，實(shí)現(xiàn)異常信息的傳送。監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)擬采用ZC301攝錄裝置，采用Linux系統(tǒng)的Video4 Linux API函數(shù)實(shí)現(xiàn)攝錄裝置視頻數(shù)據(jù)的有效采集，通過總線系統(tǒng)向視頻流服務(wù)器進(jìn)行傳送，通過該視頻流服務(wù)器進(jìn)行圖像信息的壓縮，以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)程傳送，基于CGI函數(shù)集實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與客戶端之間的信息交互，可滿足用戶遠(yuǎn)程查看監(jiān)控信息的需要。分組無線服務(wù)技術(shù)可提供移動(dòng)數(shù)據(jù)，以滿足全球移動(dòng)通訊用戶的使用需求。在數(shù)據(jù)傳輸方面，分組無線技術(shù)可采用封包式傳輸方式，從理論上來說，可按照信息資料傳輸單位計(jì)算費(fèi)用，與其他傳輸方式相比，具備較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益，并大大提高了分組無線服務(wù)信息的傳輸速率。

2.5警示系統(tǒng)

室內(nèi)出現(xiàn)異常情況或火警情況時(shí)，可通過報(bào)警器發(fā)出警示信息，通過分組無線服務(wù)技術(shù)模塊向用戶發(fā)出通知，就室內(nèi)異常情況發(fā)出示警。警示系統(tǒng)主要針對(duì)室內(nèi)異常情況及火警情況進(jìn)行警告，因此采用煙霧傳感器以檢測(cè)煙霧濃度，一旦室內(nèi)出現(xiàn)火情，煙霧濃度達(dá)到峰值，即可通過煙霧傳感器感知煙霧情況并傳送報(bào)警信息。紅外傳感器是報(bào)警系統(tǒng)中的重要裝置，一旦紅外傳感器感知到人體紅外光譜變化，則可自動(dòng)接通負(fù)載，發(fā)出警示，閃爍LED燈。

2.6射頻識(shí)別系統(tǒng)

射頻識(shí)別系統(tǒng)可滿足用戶權(quán)限識(shí)別的需要，該系統(tǒng)功能模塊具體包括標(biāo)簽?zāi)K、讀卡模塊及天線模塊，識(shí)別標(biāo)志物具有唯一ID信息，與標(biāo)簽相互對(duì)應(yīng)，用以識(shí)別身份信息。射頻識(shí)別系統(tǒng)可采用基于兩個(gè)基本器件的無線系統(tǒng)模塊，便于對(duì)物體加以檢測(cè)、跟蹤及有效控制[2]。

結(jié)語：嵌入式微處理器為基礎(chǔ)的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)充分考量現(xiàn)代用戶對(duì)智能移動(dòng)通信設(shè)備的依賴，利用分組無線服務(wù)技術(shù)模塊作為遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，為用戶遠(yuǎn)程了解居住空間或使用空間的實(shí)際需要提供便利條件，便于用戶根據(jù)房間實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳強(qiáng).嵌入式智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].河南科技，2016（07）：43-44.

[2]涂鋼，高冬冬，尹其暢.嵌入式智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014，4（11）：19-21.

作者簡(jiǎn)介：

明霞（1996），女，漢族，學(xué)生，在讀本科生，廣西壯族自治區(qū)梧州市人，研究方向：微電子