徐月 王琳 王雙雙 王善旭

摘 要：為填補市場空白，文中設(shè)計了一款可以實時監(jiān)控家居電氣設(shè)備并監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的智慧塔系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以自由組合，層疊接插，還不受個數(shù)與順序的限制，具備報警功能，同時還為開發(fā)者預(yù)留了編程接口，可進(jìn)行數(shù)據(jù)庫共享，實現(xiàn)電器設(shè)備聯(lián)動。

關(guān)鍵詞：智慧塔；設(shè)備聯(lián)動

1 作品簡介

文中設(shè)計的智慧塔由底層、中間層和頂層組成。底層為通信和控制層，中間層為傳感層，頂層為顯示層，可多參數(shù)監(jiān)測和“塔式”接插結(jié)構(gòu)是其最大特色。我們所提出的塔式中間層將為解決現(xiàn)有裝置不易與MCU接口連接的缺陷提供參考。

本裝置可以在不做任何改動的前提下被運用到監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的過程中，使用方便靈活，界面友好，具有較好的市場前景。智慧塔實物如圖1所示。

2 工作原理

中間層通過板載控制器連接傳感器、通信總線與頂層模塊、底層模塊，實現(xiàn)了多通道同時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的功能。底層模塊由控制器板和通信板組成，負(fù)責(zé)控制中間層與頂層模塊間的通信并實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)輸送。頂層模塊可顯示檢測參數(shù)。

中間層由多種傳感器模塊插入傳感器插接孔形成“塔”，可實現(xiàn)多種傳感器的自由組合，可隨意變換。通過板載控制器連接傳感器和通信總線，實現(xiàn)多通道同時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)的功能，且板載控制器可隨意組合變換。中間層通過插接模塊連接頂層模塊和底層模塊，可實現(xiàn)參數(shù)融合與分析顯示。

3 創(chuàng)新點

（1） 智慧塔可自由組合，可層疊接插，不受個數(shù)與順序的限制，同時還具備報警功能。

（2）針對不同環(huán)境（辦公室、教室、家庭等）的特點，可以進(jìn)行多參數(shù)監(jiān)測，并提供適合當(dāng)前環(huán)境的改善方案。

（3） 可以為開發(fā)者提供編程接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫共享，實現(xiàn)電器設(shè)備聯(lián)動。

4 市場前景

塔式智能遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測裝置將家庭中相關(guān)通信設(shè)備、電器和家庭安防裝置通過通信總線連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中或者異地監(jiān)控，以進(jìn)行家庭事務(wù)性管理，并保持家庭設(shè)施與住宅環(huán)境相協(xié)調(diào)。對家中的溫度、濕度、PM2.5、煤氣、天然氣濃度、光強度等進(jìn)行自動檢測，并作出調(diào)整，使室內(nèi)環(huán)境達(dá)到最佳。

在技術(shù)不斷革新的狀態(tài)下，一套可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控的系統(tǒng)會使住宅變得更加智能化、人性化、安全化。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高和發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在不斷發(fā)生變化，對日常生活環(huán)境和健康狀況愈加關(guān)注。但由于社會的發(fā)展帶來了各方面的污染，家庭生活環(huán)境也隨著空氣質(zhì)量的變化而不斷惡化。為了提高人們的生活質(zhì)量，及時掌握空氣質(zhì)量的變化，更加健康的生活，我們開發(fā)了家庭環(huán)境遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)。

我國居民有14億之多，對智能家居系統(tǒng)有需求的居民同樣占有較大比例。目前，市場上并沒有一套完整的家居環(huán)境檢測系統(tǒng)，市面上僅有散件和部分功能模塊出售。塔式智能遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測裝置憑借其安裝的便利性、排障維護(hù)的簡易性、各模塊的可移植性和通用性，擁有十分廣闊的前景，具有較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益和市場推廣應(yīng)用前景。