基于Cortex―M3處理器的智能家居監控系統設計

摘要：設計了一種以Cortex—M3微控制器為核心，μC／OS-Ⅱ為實(shí)時(shí)操作系統、JN5139模塊為節點(diǎn)，組建的智能家居監控系統。該系統通過(guò)采用3G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)以及構建Web服務(wù)器，實(shí)現了對家庭內部ZigBee網(wǎng)絡(luò )遠程監控和管理。給出了智能家居監控系統的硬件和軟件架構設計并詳細闡述了該系統的關(guān)鍵技術(shù)。該系統成本低廉、性能穩定、便于擴展，具有廣闊的市場(chǎng)應用前景。
關(guān)鍵詞：智能家居；微控制器；ZigBee；3G；以太網(wǎng)

0 引言
隨著(zhù)生活水平的不斷提高，人們對家庭安全和舒適的要求越來(lái)越高。智能家居監控系統能夠提供安全舒適，高效節能的人性智能化生活空間，能實(shí)時(shí)監測家庭或辦公室中電器設備的運行、人員和財產(chǎn)安全等情況，故獲得越來(lái)越廣泛的應用。
目前市場(chǎng)上智能家居監控系統能滿(mǎn)足家庭生活要求，但其高昂的安裝維護費用和復雜的系統操作，讓很多用戶(hù)望而卻步。近來(lái)，隨著(zhù)嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統的體積、成本、功耗都大大減少。針對以上情況，本文設計了一種低功耗、低成本、性能穩定的智能家居監控系統。

1 系統方案
智能家居監控系統由遠程控制端、中心控制器和室內節點(diǎn)子網(wǎng)構成，其功能為安防報警、遠程抄表、家電控制、手機遠程監控和互聯(lián)網(wǎng)遠程監控。系統把ZigBee模塊嵌入煙霧、煤氣、溫濕度、人體紅外等傳感器中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )監控各傳感器采集數據。若出現火情、燃煤氣泄漏、外人非法入侵、家庭呼救等情況，ZigBee節點(diǎn)借助于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，將采集到的信息，傳送到智能家居中心控制器。中心控制器既是監控系統的核心控制部分，又充當網(wǎng)關(guān)的作用，將傳輸來(lái)的數據打包成網(wǎng)絡(luò )數據流，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò )和以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送到用戶(hù)計算機、手機或者小區監控中心。用戶(hù)也可以通過(guò)計算機和手機，遠程登錄智能家居監控系統Web服務(wù)器，實(shí)時(shí)查看家庭信息和控制家庭設備。