基于S3C2410的智能家居數據采集系統設計

摘要：提出一種智能家居數據采集系統的設計。以S3C24lO處理器為核心搭建硬件平臺，利用TCP／IP協(xié)議實(shí)現數據傳輸以及數據共享，采用嵌入式操作系統Linux，縮短開(kāi)發(fā)周期，系統可以很方便地對家居環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行智能化管理和有效監控，使居住更加方便、安全、舒適。
關(guān)鍵詞：智能家居；數據采集；TCP／IP；Linux

O 引言
智能家居是以住宅為平臺，兼備建筑設備、網(wǎng)絡(luò )通信、信息家電和設備自動(dòng)化，集系統、結構、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。它利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)和綜合布線(xiàn)技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種系統有機地結合在一起，通過(guò)統籌管理，讓家居生活更加舒適、安全。家庭自動(dòng)化、家庭網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )家電、信息家電等產(chǎn)品都屬于智能家居系統產(chǎn)品。
數據的采集、處理以及傳輸是實(shí)現智能小區控制作用的核心。在此設計了利用嵌入式系統作為開(kāi)發(fā)平臺，利用TCP／IP協(xié)議作為信息傳輸方式的業(yè)主基本信息數據采集的方案。
由于Internet的發(fā)展和普及，采用TCP／IP協(xié)議簡(jiǎn)單、方便、成本低，開(kāi)放性好，標準化程度高。物業(yè)管理中心一方面通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得最新的消息(天氣預報、重大新聞等)，向外發(fā)布。另一方面，利用采集各節點(diǎn)的數據進(jìn)行控制、決策和協(xié)調，并向外發(fā)布信息。

1 數據采集系統設計
1．1 基本要求
各個(gè)業(yè)主將自己的基本信息(主要包括電度表、水度表、氣壓表等的讀數)、室內情況(主要包括溫度、含天燃氣濃度等)通過(guò)信息采集、處理與分析，完成單個(gè)業(yè)主的控制，并傳輸到物業(yè)管理中心，提供給物業(yè)管理人員使用以及供廣大業(yè)主參考。必須滿(mǎn)足的基本要求如下：
能對業(yè)主家各類(lèi)傳感設備兼容，即能實(shí)現多路模擬和數字信號的采集。采集的時(shí)間間隔在30 s～2 min。
具有業(yè)主控制功能，能實(shí)現數據傳輸、處理和控制。當通信網(wǎng)絡(luò )一旦出現故障，各節點(diǎn)能依據歷史數據和當前采集的信息，實(shí)現報警功能。
實(shí)時(shí)接收由管理中心發(fā)來(lái)的信息，并能做出相應的顯示，提醒業(yè)主自己當前的情況。通信接口豐富(具有TCP／IP通信接口、RS 232／USB接口等)，內存空間較大。數據采集系統的組成原理如圖1所示。

1．2 系統設計
1．2．1 節點(diǎn)的硬件組成
考慮到各業(yè)主間的完全獨立的特殊性，前端設備采用嵌入的設計方法，其硬件組成結構如圖2所示。

節點(diǎn)作為控制的一部分，要完成對各業(yè)主的控制功能?？刂频膶?shí)現利用采集的各種數據和中心發(fā)布的協(xié)調控制指令，通過(guò)節點(diǎn)處理后完成。所以，一個(gè)節點(diǎn)由數據采集、傳輸、控制三個(gè)功能單元組成。這些功能的實(shí)現通過(guò)嵌入式系統來(lái)完成。