文档介绍：智能家居系统核心技术探讨
基于智能手机家庭自动化系统
GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供了端到端、广域的无线IP连接。它充分利用现有GSM网络资源,具有不受通信线路及地区限制、保密性好、可靠性高、使用方便、灵活等优点,为远程家电控制和安防监测系统设备间的通信提供了强大的平台支持。
智能手机基本都具有GPRS功能。它采用开放式操作系统,第三方可根据操作系统提供的API为智能手机开发各种扩展应用和提供各种扩展硬件,利用智能手机这一特性再加上智能手机足够的屏幕尺寸和强大的数据、声音、图像处理能力,可轻松开发出用于远程家电控制和安防监测的应用软件,方便了用户的操作。
基于智能手机的远程家电控制及安防监测系统利用人们随身携带的智能手机与中央控制器进行会话,在中央控制器的控制下,通过相应的硬件和执行机构,实现对家电的远程控制和家庭内部状况的实时监测。
系统总体结构如图1所示,主要由智能手机、中央控制器、热释电人体红外探测器、温度传感器、烟感探测器、燃气泄漏探测器、摄像头、家电设备、和GPRS网络组成。
图1 远程家居控制及安防监测系统结构图
其主要功能如下:智能手机经由GPRS网、与中央控制器进行通信。用智能手机发送家电控制消息到中央控制器时,若所要控制的家电为红外设备,中央控制器驱动红外收发器向该设备发送相应红外控制信号进行控制;若是普通设备,中央控制器驱动开关控制器对该设备进行控制。当热释电人体红外探测器检测到有人非法进入室内时,中央控制器启动摄像头拍摄入侵者照片,并发送非法入侵报警消息和入侵者照片到智能手机。当温度传感器检测到室内温度过高,并且烟雾探测器同时探测到烟雾超标时,中央控制器将火灾报警消息发送到智能手机;当燃气泄漏探测器探测到煤气等可燃气体浓度超标时,中央控制器发送气体泄漏报警消息到智能手机。智能手机接收到相应的报警消息后,播放报警音,并显示盗窃者照片或其他报警信息。
控制器方式
控制器是可编程家居自动化控制处理器,它具有信息接收、贮存、发送、管理和通信的功能,可以自动执行各种预设的控制程序,具有电话、网络、短信、总线、无线多种通信接口,并可实现设备的远程操作控制。
控制器方式主要有拼凑型控制系统、主机式集中控制系统和智能控制中心。
常用的控制器
拼凑型(功能间无关联的孤立)控制系统,各个功能子系统独立设计、自主工作,互不相连和交换数据。其集成方式多数体现为多个独立系统互相拼合,其系统集成性、稳定性、扩展性必然下降。
主机式集中控制系统,它可以是一个普通计算机、嵌入式或者单片机系统,系统的逻辑关系固定在主控制器上,有的可以通过软件修改,添加新设备需要修改主控制器。分级集中控制系统是前一种类型的扩展,如果现场采集量较大,通常在中央控制单元和现场设备之间加入现场级的控制单元(PLC,单片机等),现场控制单元与中央控制单元之间使用RS-232。
常用的控制器,采用普通计算机、嵌入式或者单片机系统。如V-Z8101B智能控制器,采用嵌入式结构设计,32位ARM9微处理器,8M SDRAM,8M FLASH 存储器,可扩展到64M,可外接SD卡、RS232×1、RS485×1、PUT×1、×1通讯端口。实现最大控制距离1200米,最大控制区域256个,最大控制设备种类256个,