徐楊 銳濤 成正濤

摘?要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的人可以享受到這些高新技術(shù)帶來(lái)的便利。人們對(duì)生活環(huán)境舒適度、安全感、便利性等各個(gè)方面的要求越來(lái)越高，因此智能家居就應(yīng)運(yùn)而生。本文主要從物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下來(lái)考慮智能家居的發(fā)射控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能家居;發(fā)射控制;設(shè)計(jì)

隨著各種科技產(chǎn)品在日常生活中的使用，物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)圈慢慢建立，智能家居的生態(tài)鏈也越來(lái)越成熟。當(dāng)前環(huán)境下，很多智能家居都把信息技術(shù)集于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程維護(hù)和防盜等各種功能。以下我們主要從軟件和硬件兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能家居發(fā)射控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1 物聯(lián)網(wǎng)和智能家居簡(jiǎn)介

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種新型信息載體模式，他能夠把一些生活中常見(jiàn)的物品和互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)事物和網(wǎng)絡(luò)之間的鏈接。它具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個(gè)重要特征。智能家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用智能硬件（氦氪wifi、Zigbee、藍(lán)牙、NB-iot等），物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通訊技術(shù)，將與家具生活的各種子系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加的方便快捷和安全。智能家居隨著科技的進(jìn)步越來(lái)越多的進(jìn)入到人們的生活中，在生活的方方面面都有著重要的影響，給人們的生活帶來(lái)了各種便利。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1 硬件設(shè)計(jì)方案

在硬件設(shè)計(jì)中，最重要的是中央處理器的選擇。中央處理器是信息接收和發(fā)送的主要部分，采用的是AMR處理器，顯示屏和電源燈外圍電路。主控芯片采用的是CC2430芯片，能夠很好地滿足基本需求，并且具有成本低廉、功耗低的優(yōu)點(diǎn)。它結(jié)合一個(gè)高性能2.4GHZ的DSSS射頻收發(fā)核心和一塊工業(yè)級(jí)小巧高效率的8051控制器。

硬件系統(tǒng)包括兩部分，一是電腦控制系統(tǒng)，另一個(gè)是發(fā)射系統(tǒng)。電腦控制系統(tǒng)的主要功能是通過(guò)對(duì)控制終端進(jìn)行分類編碼，并且對(duì)其進(jìn)行管理，根據(jù)輸入的某一個(gè)命令來(lái)完成控制。發(fā)射系統(tǒng)的主要功能完成電腦和系統(tǒng)中央處理單元的正常通信，并且按照不同的命令選擇合適的編碼規(guī)則，并且確保能夠順利的發(fā)出去，確保接收端能夠接受到信息。硬件選擇中需要從自己的實(shí)際情況出發(fā)，選擇能夠滿足自己的基本需求的硬件。

2.2 USB轉(zhuǎn)串口設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)串口設(shè)計(jì)主要是控制系統(tǒng)與單片機(jī)系統(tǒng)之間的通信，設(shè)計(jì)電路采用經(jīng)典電路設(shè)計(jì)方式，原件的選擇根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇。

2.3 信號(hào)發(fā)射模塊設(shè)計(jì)

信號(hào)發(fā)射主要是負(fù)責(zé)從單片機(jī)主控模塊傳輸出來(lái)的編譯碼一次的發(fā)射出去，此電路的設(shè)計(jì)還是常見(jiàn)的315無(wú)線發(fā)電路圖，它是由聲表諧振器和高頻三極管組成的三點(diǎn)式振動(dòng)電路。

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案

軟件的設(shè)計(jì)也是分為兩部分，一部分是計(jì)算機(jī)的控制界面的設(shè)計(jì)，另一部分是單片機(jī)控制模塊程序，每一個(gè)工作流程分別開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)。

3.1 編碼規(guī)則設(shè)計(jì)

手動(dòng)確認(rèn)無(wú)線遙控器中使用的是PT2262芯片，根據(jù)其編碼規(guī)則：同步碼+八位地址碼+思維數(shù)據(jù)碼。每一個(gè)碼都有高電平、低電平、高阻三種狀態(tài)。

系統(tǒng)的軟件編程語(yǔ)言采用的是JAVA語(yǔ)言，在編程之前需要進(jìn)行系統(tǒng)的初始化設(shè)置，同時(shí)他端口的配置都要進(jìn)行。配置的中央處理器為核心CC2430芯片、顯示器可以自由選擇、電源插口和其他的一些外圍設(shè)備。還有就是語(yǔ)言環(huán)境的建立和GPRS模塊的安裝。通過(guò)以上步驟基本可以建立一個(gè)JAVA編程語(yǔ)言環(huán)境，實(shí)現(xiàn)基本的程序運(yùn)行。

3.2 服務(wù)器終端軟件設(shè)計(jì)

軟件開(kāi)發(fā)之后，有線網(wǎng)絡(luò)把信號(hào)輸入端的運(yùn)行信號(hào)傳到小區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)中，并且把文件保存在一些指定的文檔中。服務(wù)器端接受的數(shù)據(jù)大多是屬于傳感器或者視頻數(shù)據(jù)，在信息接收的同時(shí)加以處理，通過(guò)信息的表頭來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)分和整合。這種情況下很容易出現(xiàn)信息飽和的狀態(tài)。因此在保存過(guò)程中需要注意的是信息較大很容易導(dǎo)致保存失敗或者很容易導(dǎo)致信息遺失，在整個(gè)工作過(guò)程中需要保證網(wǎng)絡(luò)地良好，最大限度的提供一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，保證信息傳輸正常。這種情況下丟失的數(shù)據(jù)是不可找回的。因此，在視頻數(shù)據(jù)接受過(guò)程中需要把每個(gè)數(shù)據(jù)分成多分，再把每一個(gè)數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行通信連接，這樣最大可能的保證信息的完整性。在最后的時(shí)候再把信息進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

家居安全模塊主要包括以下幾個(gè)方面：家用天然氣的泄露檢測(cè)模塊，、延誤檢測(cè)裝置、溢水檢測(cè)、陌生人進(jìn)入檢測(cè)等。在傳感器和中央處理器、GPRS等通訊技術(shù)的共同協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，通過(guò)在手機(jī)或者其他的終端上面顯示，提前預(yù)警。

比如在天然氣的泄露問(wèn)題中，通過(guò)在房間放置一個(gè)一氧化碳和甲烷檢測(cè)器，當(dāng)檢測(cè)到一定的濃度的時(shí)候就能夠通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送信息給GPRS模塊，終端能夠及時(shí)的得到基本信息，及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)救，為家居安全提供了一個(gè)良好的保證。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)基本的報(bào)警功能。通過(guò)手機(jī)端和電腦端的鏈接能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積輕巧，并且能夠通過(guò)電腦實(shí)現(xiàn)控制等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)能夠給主人提供一個(gè)良好的控制窗口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，具有廣闊的運(yùn)用前景。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能家居發(fā)射系統(tǒng)控制能夠很好地實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控、手機(jī)遠(yuǎn)程、嵌入式系統(tǒng)及PC遠(yuǎn)程系統(tǒng)在分級(jí)獨(dú)立控制上利用高低端控制器實(shí)現(xiàn)的目的，便于實(shí)際應(yīng)用，滿足了各類客戶需求。

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