嵌入式在家居中的研究與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-08-31 15:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)品，是為了使數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更廣泛地深入家庭生活而設(shè)計(jì)的新型家用電器。對(duì)于單個(gè)信息家電產(chǎn)品而言，它獲取任務(wù)信息以及識(shí)別、執(zhí)行這一過程可以看成一個(gè)完整的工作流；但是智能家居的智能性依靠一種家電不能很好的體現(xiàn)，它需要多個(gè)家電之間相互協(xié)作、 相互觸發(fā)，共同完成主人交給的一系列任務(wù)，這些具有不同功能且相互獨(dú)立的模塊之間所進(jìn)行的互操作過程就實(shí)現(xiàn)了工作流系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，主人回家開門時(shí)，客廳里的電燈會(huì)因室內(nèi)的光線過暗、空調(diào)會(huì)因溫度不適 自動(dòng)打開；主人外出關(guān)門時(shí)，需要關(guān)閉的電器立即斷電、室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)開啟。電燈、空調(diào)以及相關(guān)設(shè)備的開關(guān)會(huì)與門的狀態(tài)、室內(nèi)光線明暗、溫度異常這些已經(jīng)形成的事件聯(lián)系在一起；具體哪盞電燈、哪臺(tái)空調(diào)、光線明暗值以及溫度舒適范圍等眾多參數(shù)均由主人按照自己的主觀意愿隨意設(shè)定 [1]。2 智能家居系統(tǒng)的基本架構(gòu) 智能家居系統(tǒng)組成智能家居的組成：前面提及了智能家居的概念以及能提供的服務(wù)，那么智能家居的實(shí)現(xiàn)到底需要那些組成呢。智能家居的大概組成：面向用戶服務(wù)器、面向機(jī)器服務(wù)器、中央控制系統(tǒng)、邏輯布線、動(dòng)作部件、傳感部件 [2]。面向用戶服務(wù)器：它是一種為用戶提供交互界面的計(jì)算機(jī)，這里的面向用戶主要指的是面向用戶的應(yīng)用程序，提供參數(shù)設(shè)置，以及狀態(tài)監(jiān)控等功能。它可以進(jìn)行多平臺(tái)架構(gòu)，無論是 Unix、Linux 還是 Windows 或者其他 OS 都能很容易實(shí)現(xiàn)。課程設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁 面向機(jī)器服務(wù)器：顧名思義，面向機(jī)器服務(wù)器就是一種介于用戶與直接控制器件之間的，提供與底層控制、通信協(xié)議產(chǎn)生交互服務(wù)的計(jì)算機(jī)。中央控制系統(tǒng)：這部分的開發(fā)是整個(gè)智能家居最為復(fù)雜的部分，其中由于家居設(shè)備智能化程度不高和接口以及通信協(xié)議的不統(tǒng)一，只得以輔助部件來實(shí)現(xiàn)控制功能，這就需要編寫大量的不同語言種類的控制程序，以及需要控制計(jì)算機(jī)擁有足夠數(shù)量及功能的通信接口。中央控制系統(tǒng)可以和前面提及的兩種服務(wù)器集成在一起。邏輯布線：這是整個(gè)智能家居的最基礎(chǔ)部分，類似人類的神經(jīng)系統(tǒng)，它要實(shí)現(xiàn)傳感信號(hào)的回收，控制信號(hào)傳遞，電力提供，廣播電視信號(hào)傳送，網(wǎng)絡(luò)端口提供等。如過設(shè)計(jì)不好，極可能導(dǎo)致信號(hào)干擾，控制失效，或著更為嚴(yán)重的安全事故等。動(dòng)作部件：這就是整個(gè)智能家居的最末端，也是智能化的最終表現(xiàn)，它可以包括具體的如：家用電器，電燈，空調(diào)等。傳感部件：這是真?zhèn)€智能家居的信號(hào)傳遞的開始部分，它通常都是孤立的，如：溫度、煤氣、光線、濕度傳感器（sensor）等，但也有部分是被集成的，比如：高端防盜門上的紅外輻射傳感器。當(dāng)然這里傳感不見不僅僅是狹義上的傳感器，還可以包括諸如攝像頭，麥克風(fēng)等信號(hào)輸入部件。 智能家居的應(yīng)用從技術(shù)上講，智能家居所要實(shí)現(xiàn)的主要的功能有：1）對(duì)白色家用電器和其他設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)測，比如微波爐、洗衣機(jī)、燈光、電動(dòng)窗簾、防盜報(bào)警器、自動(dòng)門煙霧探測器、有害氣體檢測裝置、溫度和濕度控制器、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、各種手動(dòng)的開關(guān)和遙控器等。 2）溝通黑色家電和其他視頻設(shè)備之間以及與外部世界之間的信息通道，其中包括：臺(tái)式/手持計(jì)算機(jī)、電視、錄/攝像機(jī)、VCD/DVD 和數(shù)碼照相機(jī)等；同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的控制和監(jiān)測。 3）通過對(duì)外的接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和信息交換，如：電話線、有線電視電纜、市電電源線、雙絞線和無線通訊方式等。 這些都是傳統(tǒng)的智能家居的定義上的必備功能，新一代的智能家居應(yīng)該具備更加智能化的功能，比如：環(huán)境學(xué)習(xí)功能，或是控制方式不僅僅再限制于手，可以通過聲、光、電等這些外界因素的改變而作為整個(gè)智能家居的控制信號(hào)等。這些功能也許是新定義的，也許是在以前的基礎(chǔ)上升級(jí)的?？傊?，在以后的生活中智能家居肯定會(huì)越來貼近我們的生活，越來越智能化 [3]。 智能家居控制功能及方式課程設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁
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