基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統設計

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是當前應用熱點(diǎn)之一，已引起廣泛關(guān)注。提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統實(shí)現方案，詳細闡述了軟硬件設計過(guò)程并給出了軟硬件設計框圖、原理圖及部分軟件代碼。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；GPRS；遠程控制

隨著(zhù)人們生活水平的提高和科技的發(fā)展，家庭智能化已成為一種必然趨勢而深入千家萬(wàn)戶(hù)。家庭智能化即智能化家居(Smart Home)，亦稱(chēng)數字家園(Digital Family)、家庭自動(dòng)化(Home Automation)、電子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home)、網(wǎng)絡(luò )家居(Network Home)、智能屋(Wise House，WH)、智能建筑(Intelligent Building)等。它是利用計算機、通信、網(wǎng)絡(luò )、電力自動(dòng)化、信息、結構化布線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)等技術(shù)將所有不同的設備應用和綜合功能互連于一體的系統。它以住宅為平臺，兼備建筑、網(wǎng)絡(luò )家電、通信、家電設備自動(dòng)化、遠程醫療、家庭辦公、娛樂(lè )等功能，集系統、結構、服務(wù)、管理為一體的安全、便利、舒適、節能、娛樂(lè )、高效、環(huán)保的居住環(huán)境。其從控制層次來(lái)分，一般由中央控制中心、家居智能控制終端、小區智能控制系統、家庭網(wǎng)關(guān)和外部網(wǎng)絡(luò )幾部分組成。

1 智能家居系統體系結構
家居系統主要由智能燈光控制、智能家電控制、智能安防報警、智能娛樂(lè )系統、可視對講系統、遠程監控系統、遠程醫療監護系統等組成，框圖如圖1所示。

2 系統主要模塊設計
2．1 照明及設備控制
智能家居控制系統的總體目標是通過(guò)采用計算機、網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)控制和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統。系統中照明及設備控制可以通過(guò)智能總線(xiàn)開(kāi)關(guān)來(lái)控制。本系統主要采用交互式通信控制方式，分為主從機兩大模塊，當主機觸發(fā)后，通過(guò)CPU將信號發(fā)送，進(jìn)行編碼后通過(guò)總線(xiàn)傳輸到從模塊，進(jìn)行解碼后通過(guò)CPU觸發(fā)響應模塊。因為主機模塊與從機模塊完全相同，所以從機模塊也可以進(jìn)行相反操作控制主機模塊實(shí)現交互式通信。系統主框圖如圖2所示，系統主從模塊的程序流程圖如圖3所示。其中主機相當于網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)器，主要負責整個(gè)系統的協(xié)調工作。

對于燈光控制，可以形成不同的燈光情景模式，以營(yíng)造舒適優(yōu)雅的環(huán)境氣氛。為了提高系統的可維護性及可靠性，設計時(shí)應使系統具有智能狀態(tài)回饋功能、故障自動(dòng)報警功能、軟啟動(dòng)功能。系統能自動(dòng)檢查負載狀態(tài)，檢查壞燈、少燈，保護裝置狀態(tài)等；也可以根據季節、天氣、時(shí)間、人員活動(dòng)探測等作出智能處理，達到節能目的。
對于其他家電設備及窗簾控制，與照明控制類(lèi)似，均可采用手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種方式。