【正文】 先進(jìn)入該區(qū)域的一些企業(yè)基本都推出了各自的產(chǎn)品，如清華同方推出的經(jīng)濟(jì)型的智能化家居設(shè)備“ehome數(shù)字家園”系統(tǒng)已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用。針對國內(nèi)市場的實際情況分析，消費者對遠(yuǎn)程抄表和物業(yè)管理興趣索然，但是對家電控制、家居安防報警網(wǎng)絡(luò)卻情有獨鐘，所以目前眾多企業(yè)都往這一方向發(fā)展。嵌入式處理器的性能得到了顯著地提高，這就為以嵌入式為基礎(chǔ)的智能化家居系統(tǒng)的發(fā)展奠定了硬件基礎(chǔ)，使較復(fù)雜的檢測和識別算法在系統(tǒng)中得到應(yīng)用。同時智能化家居的概念也更加明確，相關(guān)的智能化技術(shù)得到了顯著地發(fā)展，使開發(fā)能獲得大量先進(jìn)的資料。該系統(tǒng)工作時，由手機(jī)發(fā)出中文短消息命令，操作命令經(jīng)過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)傳送給GPRS模塊，智能家居控制系統(tǒng)通過GPRS模塊接收操作命令并進(jìn)行判斷處理。當(dāng)家居出現(xiàn)有人入室盜竊或火災(zāi)跡象時，門磁傳感器或煙霧傳感器發(fā)出報警信號，經(jīng)光電耦合電路送給智能家居控制系統(tǒng)，智能家居控制系統(tǒng)判斷處理后通過GPRS模塊采用中文短信的形式向預(yù)先指定的手機(jī)發(fā)送報警信息。智能家居系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的具體功能如下。如果用戶發(fā)現(xiàn)離家時空調(diào)忘記關(guān)閉，可以通過手機(jī)發(fā)出命令關(guān)閉空調(diào)。家中無人時關(guān)閉供熱系統(tǒng)，這樣可合理地節(jié)約能源?！?防盜報警功能：系統(tǒng)在布防后，若房間的門或窗被強(qiáng)行打開，系統(tǒng)會立即發(fā)出防盜報警短消息至用戶手機(jī)，遠(yuǎn)方的用戶在接收到報警短信后，確認(rèn)家居有被盜跡象可遠(yuǎn)程啟動家居內(nèi)聲光報警器，對入室竊賊起威懾作用。★ 家電工作狀態(tài)遠(yuǎn)程采集功能：如果用戶想要了解遠(yuǎn)方家居內(nèi)家電設(shè)備的工作狀態(tài)，可通過手機(jī)發(fā)出家電工作狀態(tài)查詢命令，系統(tǒng)會根據(jù)查詢命令發(fā)出指定家電或所有家電設(shè)備的工作狀態(tài)短消息到用戶手機(jī)?！?其他功能：系統(tǒng)具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力，可以方便的擴(kuò)展其他功能。監(jiān)控命令發(fā)出后系統(tǒng)的動作響應(yīng)時間小于10秒?！?通信指標(biāo)：符合GSM短消息業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)?！?防盜報警指標(biāo)：，系統(tǒng)發(fā)出防盜報警信息，遠(yuǎn)方手機(jī)在15秒內(nèi)收到報警短信。★ 家具室溫測量：測量范圍為55℃～+125℃，當(dāng)溫度在10℃～+85℃℃，手機(jī)短消息的溫度顯示值精確到個位時，溫度采集響應(yīng)時間小于30秒。GPRS具有永遠(yuǎn)在線、高速傳輸、按流量計費、減少無線資源浪費及通信成本低等優(yōu)點?！?GHzISM(Industry Scientific Medical)頻段傳送語音和數(shù)據(jù)。這樣，人們可以通過手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時候、任意地點對家中的任意電器(空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機(jī))進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖31所示。如圖32所示，智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件由S3C2410微處理器、存儲器系統(tǒng)、傳感器、輸出控制開關(guān)、光電耦合輸入電路、繼電器輸出驅(qū)動電路、GPRS模塊和用戶終端手機(jī)構(gòu)成。圖32 智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計嵌入式操作系統(tǒng)選擇Linux，用VI做編輯器，以ARM GCC作為交叉編譯器。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用程序之間的接口，供用戶在編程過程中使用。在應(yīng)用程序看來，Linux硬件設(shè)備只是一個設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對硬件設(shè)備進(jìn)行操作。門磁傳感器安裝在門窗上，當(dāng)門窗被打開時，門磁的開關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變，經(jīng)光電耦合電路將信號傳送到微處理器。在廚房設(shè)有煙霧傳感器，當(dāng)監(jiān)測的煙霧濃度達(dá)到報警限時，觸發(fā)報警器開關(guān)動作，啟動室內(nèi)音響報警裝置發(fā)出警報，該信號經(jīng)光電耦合電路傳到微處理器，微處理器檢測到信號輸入后，控制GPRS模塊發(fā)出報警信號到終端用戶手機(jī)。用戶可發(fā)送中文指令集中的一條或多條命令，實現(xiàn)對一個或多個設(shè)備的控制，系統(tǒng)中文指令集中的指令支持組合使用。 通信方案設(shè)計 通信采用GPRS模塊：插入SIM卡后接入到中國移動或中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)，它通過串口2與微處理器連接，使用標(biāo)準(zhǔn)的AT指令即可使系統(tǒng)像普通的移動電話一樣具有收發(fā)短信息等功能。由圖32可知，智能終端以MCU控制核心，外擴(kuò)藍(lán)牙從模塊及其他外設(shè)接口；由圖33可知，智能家居控制中心硬件由嵌入式微處理器、外部存儲器、數(shù)據(jù)通信接口、人機(jī)接口及調(diào)試接口五大部分組成。圖33 智能家居中控制中心硬件結(jié)構(gòu)圖2 系統(tǒng)存儲器由于S3C2410的存儲控制器提供了外部存儲器訪問所需要的控制信號，用戶只需要選擇合適的外部FLASH和SDRAM與其相連，即可實現(xiàn)系統(tǒng)的存儲功能。選用2片容量為32 MB的SAMSUNGK4S56163作為系統(tǒng)外部的SDRAM，用作程序的運行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。本系統(tǒng)選用CIRRUS LOGIC公司的CS8900A作為系統(tǒng)的以太網(wǎng)控制芯片。主要結(jié)構(gòu)包括ISA總線接口、 MAC引擎、BUFFER、串行E2PROM接口和帶10BASET和AUI的模擬前端。4 GPRS通信模塊GPRS通信模塊采用西門子公司的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊MC235i，支持?jǐn)?shù)據(jù)、短信、語音和傳真業(yè)務(wù)。MC35i與控制中心是通過UART接口1進(jìn)行硬件連接的。以MCU為中心，采用愛立信藍(lán)牙模塊ROK101007，通過藍(lán)牙無線電通道與藍(lán)牙從設(shè)備相連。如果發(fā)生火災(zāi)、盜竊或煤氣泄漏等事件，則由藍(lán)牙模塊接收來自藍(lán)牙從設(shè)備的數(shù)據(jù)，由MCU對這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后，通過無線連接，由智能監(jiān)控系統(tǒng)通過PSTN（電話交換網(wǎng)）向主人報警或通過Internet向監(jiān)控中心報警。傳感器網(wǎng)絡(luò)由紅外線傳感器或煙霧傳感器和三表傳感器構(gòu)成，該網(wǎng)絡(luò)對各種火災(zāi)、煤氣泄漏以及盜竊等災(zāi)情信號實現(xiàn)現(xiàn)場采集。具體設(shè)計根據(jù)圖示結(jié)構(gòu)設(shè)計即可，如圖35所示。藍(lán)牙數(shù)據(jù)通信處理一般包括以下6個步驟：藍(lán)牙模塊初始化、HCI流量控制設(shè)置、查詢、建立鏈接、數(shù)據(jù)傳輸和斷開鏈接。 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計包括智能家居控制中心軟件設(shè)計和智能終端應(yīng)用軟件設(shè)計兩大部分。 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計本系統(tǒng)軟件采用多線程編程技術(shù)實現(xiàn)，軟件結(jié)構(gòu)如圖34所示。圖35 系統(tǒng)的