高然

摘要：當(dāng)今世界進(jìn)入信息化時代，電子技術(shù)日趨成熟與完善，在生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、娛樂等等場景中運(yùn)用十分廣泛。當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)在廣泛的領(lǐng)域得到運(yùn)用，效果很好。本文試圖在智能家居系統(tǒng)中單片機(jī)運(yùn)用場景設(shè)計與問題解決策略方便進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞： 單片機(jī)? 智能家居系統(tǒng) 運(yùn)用場景? 優(yōu)化選擇? 問題解決策略

中圖分類號：A 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

人類科技文明進(jìn)步是必然的。當(dāng)前家庭中使用電腦的越來越多，使用各種電子產(chǎn)品的越來越多。從原始的“草繩記事”進(jìn)步到“刻畫書寫記事”再進(jìn)步到錄音錄像等類型的“電子記錄”時代。當(dāng)今世界進(jìn)入信息化時代，電子技術(shù)日趨成熟與完善，在生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、娛樂等等場景中運(yùn)用十分廣泛。當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)在廣泛的領(lǐng)域得到運(yùn)用，效果很好。本文試圖在智能家居系統(tǒng)中單片機(jī)運(yùn)用場景設(shè)計與問題解決策略方便進(jìn)行探究。

在當(dāng)前條件下根據(jù)各階層家庭的不同需求，建立相對應(yīng)的最優(yōu)化智能家居系統(tǒng)。我們設(shè)計把含有單片機(jī)的各種電子產(chǎn)品或者電子設(shè)備連接到臺式電腦或者手提式電腦或者智能手機(jī)上，希望實現(xiàn)近程操控和遠(yuǎn)程操控之間的隨意轉(zhuǎn)換，讓家居生活更加快捷、快樂。

先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)服務(wù)于人們。在交通運(yùn)輸中，在軍事科技研究中，在醫(yī)院醫(yī)療系統(tǒng)中，在貨物中轉(zhuǎn)站中，在科研單位科學(xué)實驗中，在各類輕工業(yè)生產(chǎn)車間中，單片機(jī)的運(yùn)用場景已經(jīng)非常廣泛而成功。

當(dāng)我們仔細(xì)觀察就會發(fā)現(xiàn)，單片機(jī)分散運(yùn)用服務(wù)于人們的家居生活，成功的案例越來越多。比如現(xiàn)在的電風(fēng)扇既可以手動又可以遙控，現(xiàn)在的電視機(jī)既可以手動又可以遙控，空調(diào)同樣如此。這些生活設(shè)備都運(yùn)用了成熟的紅外遙控技術(shù)與裝置。

試想當(dāng)我們跨進(jìn)萬物互聯(lián)的5G時代，上述提到的電風(fēng)扇、電視機(jī)、空調(diào)等等家居設(shè)備與裝置必定會在紅外遙控技術(shù)的基礎(chǔ)上更上一層樓，各種電子產(chǎn)品或者電子裝置完全可以單片機(jī)化，再把單片機(jī)化的各種電子產(chǎn)品或者電子裝置與臺式電腦或者手提式電腦或者智能手機(jī)互相聯(lián)通就可以實現(xiàn)近程操控和遠(yuǎn)程操控之間的隨意轉(zhuǎn)換。

在此，我設(shè)想以單片機(jī)為核心，為中樞系統(tǒng)，以家庭內(nèi)涉及到的一切電子產(chǎn)品、電子設(shè)備為子系統(tǒng)，組建一個局域網(wǎng)似的可操控的可升級換代的家居系統(tǒng)，我們暫且可以稱之為可升級的智能家居系統(tǒng)。

一、硬件選擇，組裝與建立系統(tǒng)。

1、單片機(jī)最優(yōu)化選擇，最為核心的中樞指揮系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

單片機(jī)可以選擇當(dāng)前最先進(jìn)的頂級產(chǎn)品32位單片機(jī)，它具有極高的運(yùn)算速度。代表產(chǎn)品有 Inetel 公司的MCS-80960系列’Motoola的M68300系列，ARM系列單片機(jī)。

2、家庭內(nèi)的電子產(chǎn)品、電子設(shè)備自身設(shè)計一個子系統(tǒng)安裝上單片機(jī)。

家居生活中使用的各種各樣的電子設(shè)備、電子產(chǎn)品設(shè)計和建立可最優(yōu)化和升級的子系統(tǒng)。

比如建立家庭影院系統(tǒng)包括影視播放、攝像存儲、勁舞娛樂。這需要購買超大屏幕液晶顯示器、功放、音箱、同步攝像存儲的攝像機(jī)，勁舞電子傳感墊，卡拉OK麥克風(fēng)設(shè)備，霓虹閃光設(shè)備等等。比如建設(shè)家庭式樣的小型健身房。根據(jù)個人喜好可以安放跑步機(jī)，可以設(shè)計乒乓球訓(xùn)練系統(tǒng)。比如建立可以遠(yuǎn)程觀看與操控的家庭內(nèi)外全視角的監(jiān)控系統(tǒng)。我們可以選擇具有攝像功能的海康威視（iDS—2DC7423MW型號）的房屋內(nèi)外監(jiān)控攝像頭。比如建立室內(nèi)溫度監(jiān)控與調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括空調(diào)、進(jìn)風(fēng)排氣設(shè)備與裝置。比如建立煙火報警系統(tǒng)。這個系統(tǒng)非常重要，關(guān)系到安全。我們可以選擇南京斯坦德攬月科技有限公司智能煙火檢測儀。比如建立家庭照明系統(tǒng)。比如建立家居四周灑水與澆灌排水系統(tǒng)。比如建立房屋四周可以伸縮的遮雨遮陽裝置系統(tǒng)。比如建立可以遠(yuǎn)程觀看與操控的電視機(jī)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電飯煲、除塵器、熱水器、門禁設(shè)備、車庫門、電梯等等子系統(tǒng)。

3、建設(shè)家庭小型的局域網(wǎng)絡(luò)與工作組計算機(jī)系統(tǒng)。

在此建設(shè)中需要適合的臺式電腦、光貓、路由器、無線WiFi信號接收器、有線網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)、各個安裝了單片機(jī)的電子產(chǎn)品與電子設(shè)備、微波感應(yīng)聲光報警器等等。

各種相對應(yīng)的應(yīng)用軟件。比如攝像頭錄像監(jiān)控軟件、遠(yuǎn)程控制電腦軟件等等。

4、單片機(jī)核心中樞系統(tǒng)與各個子系統(tǒng)設(shè)備與裝置互聯(lián)，并且連接到移動設(shè)備上。這需要選擇成熟的相應(yīng)的應(yīng)用軟件。

5、電力能源保證。我們的設(shè)計使用電源是生活用電220V電源。我們可以設(shè)計加裝一組斷電后的自動發(fā)電設(shè)備。

6、信號聯(lián)通保證。我們可以選擇有線網(wǎng)絡(luò)模式，這是采用布線連接;也可以選擇無線網(wǎng)絡(luò)模式，這是采用WiFi信號連接，需要各個電子產(chǎn)品加裝無線信號接收器。有線模式的信號比無線模式的信號穩(wěn)定。

這些子系統(tǒng)融入單片機(jī)核心中樞指揮與調(diào)節(jié)系統(tǒng)。主人隨身攜帶移動設(shè)備，可以隨時監(jiān)視家庭的一切情況，可以隨時指揮家庭中任何電子設(shè)備、電子產(chǎn)品，實現(xiàn)人性化個性化智慧化精簡化高效的智能家居模式。

二、系統(tǒng)維護(hù)與升級問題。

1、培養(yǎng)更多的專業(yè)人才。如果將來實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的大面積推廣，那么就需要培養(yǎng)一大批適應(yīng)智能家居系統(tǒng)的電子工程師、電子科學(xué)家、電子工匠。這些人才不僅能精通專業(yè)，還應(yīng)該在實踐之中創(chuàng)新，為人們的家庭生活提供越來越好的服務(wù)。

2、建立一支專業(yè)隊伍服務(wù)。在智能家居系統(tǒng)實用過程中會出現(xiàn)意外損壞或電子元件老化等等問題。針對這些問題，我們要提前準(zhǔn)備好應(yīng)對措施，其中建立一支專業(yè)隊伍服務(wù)于智能家居系統(tǒng)，這是必不可少的。

3、系統(tǒng)升級。隨著更加先進(jìn)與成熟的技術(shù)出現(xiàn)，主人可以選擇更優(yōu)化的系統(tǒng)配置，實現(xiàn)更好的效果。

綜上所述，單片機(jī)的實用價值非常寬廣。當(dāng)前人們的系統(tǒng)化應(yīng)用率不高，使用單片機(jī)進(jìn)行物物互聯(lián)的家庭數(shù)量也很少。我相信在不久的將來如本文所設(shè)計構(gòu)想的可升級的智能家居系統(tǒng)必然會受到越來越多家庭的青睞，從而選擇應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

《輕工科技》廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院主辦。