摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們?cè)谛畔⒒鐣?huì)大環(huán)境下，生活方式與工作習(xí)慣也在不斷發(fā)生改變。在家居環(huán)境方面，不僅滿足于住得舒適，對(duì)家居的智能控制成為時(shí)下人們對(duì)生活質(zhì)量提高的一種新的需求。人們對(duì)家居的關(guān)注更多的是一個(gè)安全、方便、舒適、可控制的智能居家環(huán)境。智能化住宅以其安全舒適、信息通暢、服務(wù)完善而深受住戶的喜愛，智能住宅成為現(xiàn)代化住宅的發(fā)展趨勢(shì)。智能家居已經(jīng)成為人們對(duì)美好生活的向往的表達(dá)方式。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；控制系統(tǒng)

1 智能家居的概念

智能家居是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(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、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性、舒適性，甚至合理控制各種能源的使用。

2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)的工作原理

智能家居控制系統(tǒng)是以有線和無線的形式連接起來的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)為硬件平臺(tái)，各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為軟件支撐平臺(tái)，通過現(xiàn)場(chǎng)總線把家庭生活中使用的通信設(shè)備、家居設(shè)備、家庭安全防范設(shè)備連接成一個(gè)完整的、能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的一個(gè)控制系統(tǒng)。通過這個(gè)控制系統(tǒng)將整個(gè)家庭中能夠連接到網(wǎng)絡(luò)是的所有電氣設(shè)備有機(jī)的整合到一起，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行有效的控制，形成功能完善的智能家居系統(tǒng)。智能家居在網(wǎng)絡(luò)的幫助下，形成與外界的溝通渠道，以實(shí)現(xiàn)與外界的智能家居電器的信息交互。從而滿足用戶對(duì)家居實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)家用電器遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)查詢，滿足人們對(duì)安全，舒適，便利的生活需求。

3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)主要使用了三控制種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括RS-485總線技術(shù)，以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GSM遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

3.1 RS-485總線的家居設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)，可以使智能家居設(shè)備通信距離從十幾米延長為幾公里，這完全符合家居設(shè)備對(duì)互聯(lián)要求。有線的RS-485總線通信，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比較便宜，數(shù)據(jù)傳輸速率和通信距離適當(dāng)。但是，使用RS-485總線技術(shù)互聯(lián)的家居設(shè)備的前提，是要確定要互聯(lián)的設(shè)備是即插即用設(shè)備。在整個(gè)家居系統(tǒng)中，嵌入式系統(tǒng)作為中繼器，負(fù)責(zé)通過與RS-485總線互連的串行端口管理家用終端接入模塊的作用。該系統(tǒng)采用嵌入式ARM處理器為總線主控設(shè)備，RS-485網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)主從網(wǎng)絡(luò)，通過輪詢的方式檢查各個(gè)接入設(shè)備的狀態(tài)信息，無論何時(shí)保證僅存在一對(duì)主機(jī)和從機(jī)之間的通信，即接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)。家用設(shè)備作為總線從機(jī)設(shè)備，包括單片機(jī)控制器，接入檢測(cè)電路和信號(hào)調(diào)節(jié)電路。接入檢測(cè)電路，是為了滿足智能家居終端對(duì)家居設(shè)備移除及新設(shè)備接入的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備的即插即用功能。

3.2 GPRS的遠(yuǎn)程報(bào)警網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

GPRS是通用分組無線服務(wù)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，俗稱“2.5G”，是位于第二代和第三代移動(dòng)通訊技術(shù)之間的通信技術(shù)。是用戶可用一種GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。與GSM的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）傳輸速率高，連接方便。GPRS通過使用GSM網(wǎng)絡(luò)中，沒有被使用的TDMA信道，傳輸速率得到保證，可連56至114Kbps。GSM網(wǎng)絡(luò)使用電路交換數(shù)據(jù)模式時(shí)，在通信兩端建立物理鏈路，并維持該鏈路到通信結(jié)束。GPRS在傳送數(shù)據(jù)過程中，是把數(shù)據(jù)包劃分成若干個(gè)分組之后，再進(jìn)行傳送的。這樣容易獲得更高數(shù)據(jù)速率，并且投資較小。進(jìn)一步說，無線通信裝置不必在它們之間附加中間設(shè)備，就可以方便地傳輸數(shù)據(jù)。

（2）資源利用率高。GPRS使用分組交換通信，通信過程中把數(shù)據(jù)分成具有一定長度的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包頭部包含了地址信息表明該分組發(fā)往的目的地址。當(dāng)數(shù)據(jù)包分組到達(dá)時(shí)，根據(jù)該地址信息，尋找臨時(shí)可用信道資源來傳輸數(shù)據(jù)，而無需預(yù)先分配信道。

4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

所謂智能家居的控制系統(tǒng)實(shí)際上充分應(yīng)用了模塊化的設(shè)計(jì)原理，如此一來其層次相對(duì)較為清晰、容易調(diào)試、維護(hù)以及對(duì)其功能進(jìn)行充分的擴(kuò)展與程序的不斷移植，另外也能夠有效的提升處理器的對(duì)工作的執(zhí)行效率。當(dāng)前控制系統(tǒng)主要以QT/Embedded作為其GUI的研發(fā)主要手段，能夠充分實(shí)現(xiàn)本地圖形的用戶界面，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制和設(shè)置。在系統(tǒng)充分運(yùn)行同時(shí)初始化順利完成之后，控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)現(xiàn)階段的狀態(tài)實(shí)施分析研究，如果為正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，那系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行對(duì)應(yīng)的子程序段。反之則會(huì)使用GPRS模塊實(shí)施報(bào)警操作。在警報(bào)出現(xiàn)的情況下，其觸發(fā)的報(bào)警操作，此時(shí)系統(tǒng)打開全球定位系統(tǒng)設(shè)備同時(shí)實(shí)施初始化，另外依據(jù)用戶設(shè)置的有關(guān)信息實(shí)施短信報(bào)警或者電話報(bào)警。需要特別注意的是，為了能夠充分保證安全，一般情況下應(yīng)該使用嵌入式WebServer來對(duì)其進(jìn)行構(gòu)建，同時(shí)可以適當(dāng)加入密碼進(jìn)行驗(yàn)證。如此，用戶可以使用真正認(rèn)證的密碼以及用戶名，利用CGI來充分實(shí)現(xiàn)建立在WEB遠(yuǎn)程條件下的系統(tǒng)控制。

5 結(jié)束語

人類己進(jìn)入21世紀(jì)，在高度物質(zhì)文明的今天，追求環(huán)境綠色化、生活信息化己開成時(shí)尚，安全、舒適、方便、現(xiàn)代成為21世紀(jì)居家生活的象征。日益更新的現(xiàn)代科技的力量，打破了傳統(tǒng)的時(shí)空界線，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和層出不窮的信息技術(shù)，改變了人類的生產(chǎn)、生活方式，科技正以超乎想象的速度更深刻地影響到人類的思維模式和生存狀態(tài)。建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居具有時(shí)代的前瞻性，順應(yīng)了當(dāng)今信息社會(huì)的潮流，對(duì)進(jìn)一步提高居民水平和生活質(zhì)量具有非常重要的意義，智能家居具有非常廣闊的發(fā)展前景。

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作者簡(jiǎn)介：高柱明，身份證號(hào)：442000198207286676。