论文嵌入式智能家居控制系统的设计和实现是关于对写作智能家居论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文智能家居论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：随着科技进步和互联网的发展,人们的生活水平不断提高,智能化的生活方式已被人们所接受并且受到人们的推崇.智能技术从一开始在生产工作中的运用,逐渐向家居生活方面延伸,以此实现家居智能化.嵌入式智能家居系统使人们在外出的情况下,可以对家中情况进行远程监控,借助智能控制系统提供的周围环境与家中情况的数据,人们可以远程操控家里的电器、门窗、电源等.以达到节约能源、安全防护、合理安排时间的目的.
关键词：智能家居；控制系统；设计；问题
引言：
目前,智能家居理念正在逐渐普及,智能家居方面的应用也在增加,但是也呈现出了一些问题,在住户隐私资料保密措施、远程控制操作复杂、实际运行效率低、系统自动化差、智能电器间缺乏各环节之间的配合度、操作方式单一简单等等.这些问题让人们在实际运用中并没有完全做到到方便、快捷、舒适的体验感受.家居智能化已经成为未来发展的一大趋势,通过对目前所产生的问题的了解,本文将简要介绍一种控制系统的设计与实现,并对嵌入式智能家居提出一些建议.
一、关于嵌入式智能家居控制系统
家居智能系统主要由门禁系统、灯光系统、网络通讯与通信系统、数据处理系统、报警系统、监控系统这几个系统组成.其管理对象是家中的电器设备,比如空调、指纹解锁门、智能清扫机器人等.相比较过去的电器设备一般都需要人们近距离控制、手动操作的繁琐,智能家居的远程控制和自动性能大大减轻了人们的家务量,使生活更加方便,省下了更多的时间[1].
二、系统结构的设计
该系统的主要流程是各个小系统的传感器对接收到的信号进行处理,经过信号转换后再次处理,S3C2440处理器接收信号后又进行处理和信号转换,传送给执行器以及通过GPRS传送到用户手机智能终端,电器便能自动对信号进行反应或者按照用户远程指令照做.
(一)系统硬件
以ARM920T为内核的S3C2440处理器作为主要的控制芯片和控制平台,其内部有多个控制器的接口,方便与器件联系,与电源联通后,控制平台通过宽带或无线网联系到Internet,再与Web浏览器和远程控制客户端相连接.GPRS是该系统连接内外的主要模块,使用户在户外也能进行远程监控与管理.USB摄像头负责采集住宅内的视频数据,各感应器时时对特殊情况进行感应,在紧急情况发生的时候便触发住宅内的报警系统联系物业,并通过GPRS系统及时向住户发送短信或者APP信息.该系统选用3.8寸的液晶屏,保证人机之间的信息交互.通过GPIO接口连接烟雾传感器、红外线探测器等,对各模块实现总的控制.
(二)软件设计
软件设计主要由应用程序与监测界面组成.应用程序通过对驱动程序下达指令,以此实现对电器的控制.需要实现门禁系统、灯光系统、监控系统等程序的设计.该程序配合Web服务器,以使用CGI语言来实现[2].CGI主要有两个作用,第一,及时反馈用户查询的信息,包括电器运行情况、开关闭合情况、室内环境等,CGI以页面的形式整合数据发送给用户.第二,响应用户的远程指令,转换分析用户指令后,执行用户的控制动作,并且将运行的历史数据记录到文件中.用户启动CGI程序,就能在控制界面上做到到数据信息,以实现远程控制[3].
三、嵌入式智能家居的实现
(一)门禁系统
门禁系统可以是指纹、人脸、后台远程控制、二维码等几种方式控制.指纹和人脸的门禁方式相当于对电器输入了特殊口令或者编码.后台远程控制是通过网络通讯对电器下达命令.二维码门禁是由云端给用户提供一个加密过的二维码,通过二维码与扫描设备的匹配来打开门锁.
(二)智能灯光系统
智能灯光系统从亮度和开关两个方面进行控制,其控制角度又是多方面的.其装置了各类传感器,有移动传感器、声音传感器、光亮照度传感器等,通过对人体进行红外线检测,在人来去的时候调节开关；根据室外环境的光线亮度调整室内亮度,控制室内恒照度；通过脚步声或其他声音调节开关.还有时间控制,定时开关；用红外遥控器控制灯光；连接互联网等多种手段进行综合多样的控制.提高照明效率,很大程度上节省电能,也延长了灯具的使用寿命,减少了使用和维修成本.
(三)网络通讯与通信系统
该系统是家居智能系统中的主要系统,是实现远程控制的关键环节,其通讯手段主要有两种.第一,手机APP.智能电器以手机为入口,以家庭WIFI为路径,时刻连接电器供应商的后台服务器,用户下载安装电器供应商的各类个性程序和自动检测程序,就可以远距离了解到家中的情况.第二,通话与短信,利用GPRS将红外感应到的家中异常情况及时反馈给住户,其在费用负担上也比较便宜.
(四)报警系统
报警系统是在以上系统的基础之上,时时探测家中情况,例如门窗被非正常打开、煤气泄漏、火灾烟雾弥漫等情况下,门磁感应器、红外感应器、吸顶式热感探测器、烟雾探测器、玻璃破碎探测器等就会发出警报,提醒用户,用户可以即刻按下报警系统自带的紧急按钮快速联系保安中心[4].
(五)监控系统
监控系统则与网络通讯、通信系统和报警系统相连接,安装USB摄像头,通过WIFI传送时时视频,在手机终端上就可以实现远程监控了.
四、应当注意的问题
第一,嵌入式系统的升级,过去的嵌入式系统比较封闭,需要专门的工具写入系统,并且无法单独更新程序,未来需要设计更开放的嵌入式系统.第二,从用户体验出发,注意生活细节,部分智能电器在使用过程中存在环节之间的联系.比如目前的远程控制空调,在用户到家之前就可以开启,设计时应当考虑空调与到窗户关系,使智能空调与智能窗户结合,避免到家后空调开启窗户却没关上的尴尬,反而浪费资源,增加用户烦恼.第三,用户隐私的保密性,在通讯过程中往往需要借助互联网和提供商的服务平台,隐私安全是十分重要的问题.
五、结束语
智能家居行业正在不断发展,智能家居给人们带了更舒适简单的生活,但智能家居在未来还有很长的路要走,本文提出了一种嵌入式智能家居系统,介绍了其系统硬件和软件,以及在使用上的功能和未来改进部分的可行性.实现了时时检测、传递信息、自动响应、远程控制、安全防护的功能.
参考文献：
[1]李云霞,李合菊,吴晓燕.嵌入式智能家居控制终端通信设计与实现[J].电子测试,2013（24）：17-18.
[2]南春輝,李博,武颖.基于Web技术的嵌入式智能家居系统设计[J].电视技术,2013,37（3）：86-89.
[3]郑冰.智能家居远程控制系统的设计与实现[J].内蒙古师大学报（自然汉文版）,2014（5）：602-605.
[4]赵桂云,李贺,宋白玉,等.基于嵌入式的智能家居控制系统设计[J].电脑知识与技术,2017,13（16）：163-164.
总结:本论文为免费优秀的关于智能家居论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
参考文献：
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