嵌入式智能家居远程监控系统的设计与实现

嵌入式智能家居远程监控系统的设计与实现
陈强
【摘要】设计实现了基于互联网的嵌入式智能家居远程监控系统,该系统以ARM9的S3C2440为核心处理器,外部扩展SIM300 GPRS无线传输模块及网络接口,通过摄像头、温湿度传感器模块、红外感应模块、LED等对家居环境进行实时监控.系统整个实时监控的主要作用平台是Boa服务器,为整个系统提供一个可靠、稳定的监控系统.通过测试,系统中的LED、GPRS、温湿度模块和摄像头模块能够在Boa服务器的协调下有效地运行,基本实现了基于Boa服务器与GPRS的智能家居监控系统.
【期刊名称】《河南科技》
【年(卷),期】2016(000)007
【总页数】2页(P43-44)
【关键词】监控系统;智能家居;嵌入式;Boa服务器
【作者】陈强
【作者单位】安康学院科研处,陕西安康725000
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
智能家居控制系统是对家居环境进行智能控制的过程［1］。

该系统使用当前先进的计算机控制技术、无线网络通讯技术、综合布局布线技术，把与家居环境或者日常生活相关的子系统有效地结合起来，经过协调管理使人们的家居生活更加舒适、
安全、便捷。

与传统家居生活相比，智能家居系统在拥有传统居住功能的基础上，更加注重家庭生活的舒适安全、高品位。

计算机与无线通讯网络技术相结合而产生的智能家居系统，使人们的日常生活有了不一样的感受。

当今，依赖手机或互联网，人们可以随时随地来监控自己的家居环境状况，使人们的日常家居生活有了很大改变。

随着现代科技的不断发展，家居环境的智能化、信息化和网络化必将成为未来家居设计装饰的发展趋势［2-3］。

在整个系统的设计过程中，系统方案的确定是整个系统设计中非常重要的一个环节，整个系统的整体性能和实施细节都依赖于系统方案。

该设计属于嵌入式应用设计，系统设计的大致方法如下：首先根据系统的整体要求确定系统类型，在确定系统方案时必须考虑系统器件选型，器件的选择在整个系统方案设计过程中至关重要，合理的器件选型直接关乎设置参数精确度和系统性能的稳定性。

整个参数的设置过程还需要考虑以下几点：I/O口是串行操作还是并行操作；各个模块间数据交互的传输方式、速率以及整个系统信息的提示方式等。

该系统主要使用S3C2440作为主控器件，辅助以LED、GPRS、温湿度传感器、
人体红外感应及USB摄像头等来模拟智能家居系统，在整体器件选型和参数设置
上充分考虑了整体系统的低功耗、高精度、易控制和可扩展性［4-6］。

该设计系统硬件框图如图1所示。

系统软件实现的主要功能有GPRS通信控制和远程控制的配置。

3.1 GPRS通信程序实现
GPRS模块的通信控制通过AT指令集来实现通信功能。

SIM300可设置的 AT命
令包括 GSM07.05、GSM07.07、ITU-T介绍的AT命令［7-8］。

此外，SIM300还支持SIM公司扩展的AT命令。

3.2 远程控制程序实现
首先，从UART串口端接收数据包，在分析数据包中内容的基础上，把信息内容
存入buffer中，以备后续控制部分使用该内容。

其次，依据提取的短信内容和通过内容来对相关资源进行控制。

由于该段代码需要实时刷新，故在定义变量时不要被每次改变的信息定义为静态变量，且注意在将控制状态写入UART时应先打开串口驱动，在每次用过串口后应将其关闭，以免影
响下次使用时的数据信息。

该智能家居远程控制系统的设计主要分为Web页面设计和CGI程序设计，其中Web页面主要由功能选择和系统控制两部分功能组成；而CGI程序通过Web服务器，响应用户请求，执行相应的操作以完成家居环境监控任务。

该系统CGI程序的主要功能有：①响应用户查询，包括环境温湿度、视频监控的
状态，以页面的形式给用户提供实时的家居现场信息；②接受用户控制请求后，通过控制子程序来实现相应的控制动作［8-9］。

该设计在基于家居智能化要求的基础上，提出了以ARM9的S3C2440为核心处
理器，外部扩展SIM300 GPRS无线传输模块及网络接口的设计方案，GPRS模块根据AT指令集完成接收报警短信，并且保证实时对家居环境进行监测，而Boa
服务器实现了基于CGI接口的经由网络的家居监控功能。

该系统具有低成本、高
可靠性和良好的可扩展性等特点，符合未来家居的信息化、智能化要求。

【相关文献】
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［2］秦勃，王琳，邵峰晶，等.无线嵌入式智能家居环境网关［J］.计算机应用研究，2006（6）：239-241.
［3］李东晓.分布式监测诊断系统总体设计思想的研究［J］.供工矿自动化，2007，（2）：4-7. ［4］王聪，王鹏.基于BOA与GPRS的智能家居监控系统［J］.吉林化工学院，2011（9）：80-83.
［5］施自华，伍臣周.基于GSM的智能家居系统的设计与实现［J］.三明学院报，2010（4）：341-344.
［6］彭辉.基于GPRS的智能家居控制系统设计［J］.绵阳师范学院学报，2009（11）：84-87. ［7］谭波.基于GPRS的智能监控系统的研究［J］.微计算机信息，2009（3）：70-71.
［8］施文灶，王平，黄晞，等.嵌入式智能家庭网关的软件设计［J］.计算机系统应用，2010（10）：47-50.
［9］宋文辉，余楚中.嵌入式智能客房控制终端的设计与实现［J］.现代建筑电气，2010（1）：9-12.。