基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設計

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是當前應用熱點之一，已引起廣泛關注。提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能家居控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案，詳細闡述了軟硬件設計過程并給出了軟硬件設計框圖、原理圖及部分軟件代碼。
關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；GPRS；遠程控制

隨著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戶。家庭智能化即智能化家居(Smart Home)，亦稱數(shù)字家園(Digital Family)、家庭自動化(Home Automation)、電子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home)、網(wǎng)絡家居(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、電力自動化、信息、結(jié)構(gòu)化布線、無線等技術將所有不同的設備應用和綜合功能互連于一體的系統(tǒng)。它以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡家電、通信、家電設備自動化、遠程醫(yī)療、家庭辦公、娛樂等功能，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務、管理為一體的安全、便利、舒適、節(jié)能、娛樂、高效、環(huán)保的居住環(huán)境。其從控制層次來分，一般由中央控制中心、家居智能控制終端、小區(qū)智能控制系統(tǒng)、家庭網(wǎng)關和外部網(wǎng)絡幾部分組成。

1 智能家居系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
家居系統(tǒng)主要由智能燈光控制、智能家電控制、智能安防報警、智能娛樂系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)、遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)等組成，框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)主要模塊設計
2．1 照明及設備控制
智能家居控制系統(tǒng)的總體目標是通過采用計算機、網(wǎng)絡、自動控制和集成技術建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中照明及設備控制可以通過智能總線開關來控制。本系統(tǒng)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CPU將信號發(fā)送，進行編碼后通過總線傳輸?shù)綇哪K，進行解碼后通過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行相反操作控制主機模塊實現(xiàn)交互式通信。系統(tǒng)主框圖如圖2所示，系統(tǒng)主從模塊的程序流程圖如圖3所示。其中主機相當于網(wǎng)絡的服務器，主要負責整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。

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