基于S3C2410的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

摘要：提出一種智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)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(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)共享，采用嵌入式操作系統(tǒng)Linux，縮短開發(fā)周期，系統(tǒng)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(jiān)控，使居住更加方便、安全、舒適。
關(guān)鍵詞：智能家居；數(shù)據(jù)采集；TCP／IP；Linux

O 引言
智能家居是以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電和設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、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(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全。家庭自動化、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(tǒng)產(chǎn)品。
數(shù)據(jù)的采集、處理以及傳輸是實(shí)現(xiàn)智能小區(qū)控制作用的核心。在此設(shè)計了利用嵌入式系統(tǒng)作為開發(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(shù)據(jù)采集的方案。
由于Internet的發(fā)展和普及，采用TCP／IP協(xié)議簡單、方便、成本低，開放性好，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。物業(yè)管理中心一方面通過互聯(lián)網(wǎng)獲得最新的消息(天氣預(yù)報、重大新聞等)，向外發(fā)布。另一方面，利用采集各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制、決策和協(xié)調(diào)，并向外發(fā)布信息。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
1．1 基本要求
各個業(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(shù))、室內(nèi)情況(主要包括溫度、含天燃?xì)鉂舛鹊?通過信息采集、處理與分析，完成單個業(yè)主的控制，并傳輸?shù)轿飿I(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。必須滿足的基本要求如下：
能對業(yè)主家各類傳感設(shè)備兼容，即能實(shí)現(xiàn)多路模擬和數(shù)字信號的采集。采集的時間間隔在30 s～2 min。
具有業(yè)主控制功能，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、處理和控制。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)故障，各節(jié)點(diǎn)能依據(jù)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前采集的信息，實(shí)現(xiàn)報警功能。
實(shí)時接收由管理中心發(fā)來的信息，并能做出相應(yīng)的顯示，提醒業(yè)主自己當(dāng)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(nèi)存空間較大。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成原理如圖1所示。

1．2 系統(tǒng)設(shè)計
1．2．1 節(jié)點(diǎn)的硬件組成
考慮到各業(yè)主間的完全獨(dú)立的特殊性，前端設(shè)備采用嵌入的設(shè)計方法，其硬件組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。

節(jié)點(diǎn)作為控制的一部分，要完成對各業(yè)主的控制功能。控制的實(shí)現(xiàn)利用采集的各種數(shù)據(jù)和中心發(fā)布的協(xié)調(diào)控制指令，通過節(jié)點(diǎn)處理后完成。所以，一個節(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)采集、傳輸、控制三個功能單元組成。這些功能的實(shí)現(xiàn)通過嵌入式系統(tǒng)來完成。