智能家居設(shè)計(jì)方案

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第1頁矢口家居方案老師：施澤全老師姓名：陸文龍班級(jí)：物聯(lián)網(wǎng)131班基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第2頁時(shí)間：2014年12月20日前言隨著人們生活水平的提高和科技的發(fā)展，家庭智能化已成為一種 必然趨勢而深入千家萬戶。家庭智能化即智能化家居(Smart Home,亦稱數(shù)字家園(DigitalFamily )、家庭白動(dòng)化(HomeAutomation)、 電子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home)、網(wǎng)絡(luò)家居(Network Home、智能屋(Wise House WH、智能建筑(IntelligentBuilding )等。它是利用計(jì)

2、算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、電力白動(dòng)化、信息、 結(jié)構(gòu)化布線、無線等技術(shù)將所有不同的設(shè)備應(yīng)用和綜合功能互連于一 體的系統(tǒng)。它以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)家電、通信、家電設(shè)備 白動(dòng)化、遠(yuǎn)程醫(yī)療、家庭辦公、娛樂等功能，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、 管理為一體的安全、便利、舒適、節(jié)能、娛樂、高效、環(huán)保的居住環(huán) 境。其從控制層次來分，一般由中央控制中心、家居智能控制終端、 小區(qū)智能控制系統(tǒng)、家庭網(wǎng)關(guān)和外部網(wǎng)絡(luò)幾部分組成。1、智能家居系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)家居系統(tǒng)主要由智能燈光控制、智能家電控制、智能安防報(bào)警、 智能娛樂系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等 組成，框圖如圖1所示?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第3頁

3、2、系統(tǒng)主要模塊設(shè)計(jì)2.1照明及設(shè)備控制制和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù) 和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中照明及設(shè)備控制可以通過智能總線開關(guān)來控制。本系統(tǒng)主要采用交互式通信控制方式， 分為主從機(jī)兩大模塊，當(dāng)主機(jī)觸發(fā)后，通過CPU字信號(hào)發(fā)送，進(jìn)行編碼后通過總線傳輸?shù)綇哪K，進(jìn)行解碼后通過CPL!蟲發(fā)響應(yīng)模塊。因?yàn)橹鳈C(jī)模塊與從機(jī)模塊完全相 同，所以從機(jī)模塊也可以進(jìn)行相反操作控制主機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)交互式通信。系統(tǒng)主框圖如圖2所示，系統(tǒng)主從模塊的程序流程圖如圖3所示 其中主機(jī)相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、白動(dòng)控圖1智能家居系統(tǒng)結(jié)

4、構(gòu)框圖基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案圖2燈光及家居設(shè)備控制框圖圖3系統(tǒng)模塊程序流程圖對(duì)于燈光控制，可以形成不同的燈光情景模式，以營造舒適優(yōu)雅 的環(huán)境氣氛。為了提高系統(tǒng)的可維護(hù)性及可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使系統(tǒng)具 有智能狀態(tài)回饋功能、故障白動(dòng)報(bào)警功能、軟啟動(dòng)功能。系統(tǒng)能白動(dòng) 檢查負(fù)載狀態(tài)，檢查壞燈、少燈，保護(hù)裝置狀態(tài)等；也可以根據(jù)季節(jié)、 天氣、時(shí)間、人員活動(dòng)探測等作出智能處理，達(dá)到節(jié)能目的。對(duì)于其他家電設(shè)備及窗簾控制，與照明控制類似，均可采用手動(dòng)共9頁/第4頁家居設(shè)備顯示模塊()主機(jī)程序漁程圖控制好電器(b)分凱程序流程基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第5頁和白動(dòng)控制兩種方式。2.2智能安防及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5、智能安防系統(tǒng)主要由各種報(bào)警傳感器（人體紅外、煙感、可燃?xì)?體等）及其檢測、處理模塊組成。入侵檢測報(bào)警電路及其他火災(zāi)、燃煤氣泄漏報(bào)警電路類似，其中入侵檢測報(bào)警框圖及電路如圖4所示圖4中，DTMF（雙音多頻）收發(fā)電路如圖5 （a）所示，其核心芯片為MT888Q可接收和發(fā)送DTM雀部16個(gè)信號(hào)，具有接收呼叫 音和帶通濾波功能，能和微處理器直接對(duì)接。其白動(dòng)摘掛機(jī)可以通過 單片機(jī)I /O口控制一個(gè)繼電器的開關(guān)，繼電器的控制端連接一個(gè)電（）入測防盅系我臼圖JOkO基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第6頁阻接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。GPR廁信模塊一一TC35模塊主要通過串口與單片機(jī)連接， 實(shí)現(xiàn) 單片

6、機(jī)對(duì)TC35塊的控制，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。電路如圖5(b)所示。圖5接口電路2.3遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計(jì)-W plHA 1VBATRFGM) VBMRtGM VH ATRi:GXDLkDA010row JPWONi XIJ2RXD2lOt： IX 1)BlGMGXDSIN Cl KTXDSIM iORXDSIM RSIRTSxcCT$IICBIASDSRMICtPEOSMKIS1013AlXtIOJIGG、EARP(06lAftSIO RIIAL XOP RSM RSIM IS1MIO ?s vQg 1“-14=Hf-33 Q時(shí)GPRS*基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第7頁智能家居系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程醫(yī)

7、療應(yīng)用應(yīng)該說還沒有引起廣泛關(guān)注，但實(shí)際上它又是今后智能家居發(fā)展的一個(gè)方向之一。本系統(tǒng)提出的基于GPRS勺遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)由中央控制器、GPR麹信模塊、GPRSJ絡(luò)、Internet公共網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、醫(yī)院局域網(wǎng)等組成。其框圖如圖6所示圖6遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)框圖系統(tǒng)工作時(shí)，患者可隨身攜帶的遠(yuǎn)程醫(yī)療智能終端首先實(shí)現(xiàn)對(duì)患者心電、血壓、體溫進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑病情時(shí)，通信模塊對(duì)采 集到人體現(xiàn)場參數(shù)進(jìn)行加密、 壓縮處理后， 以數(shù)據(jù)流形式通過串行方 式（RS232）連接到GPRSS信模塊上，并與中國移動(dòng)基站進(jìn)行通信， 基站SGS沔與網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSr行通信，GGSN寸分組資料進(jìn)行 相應(yīng)的處理并把資料發(fā)送

8、到Internet上，并且去尋找在Internet上 的一個(gè)指定IP地址的監(jiān)護(hù)中心，并接入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這樣，信 息就開始在移動(dòng)病人單元和遠(yuǎn)程移動(dòng)監(jiān)護(hù)醫(yī)院工作站之間不斷進(jìn)行 交流，所有的診斷數(shù)據(jù)和病人報(bào)告電子表格都會(huì)被傳送到遠(yuǎn)程移動(dòng)監(jiān) 護(hù)信息系統(tǒng)存檔，遠(yuǎn)程移動(dòng)監(jiān)護(hù)信息系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以供將來研究、評(píng) 估、資源規(guī)劃所用。該GPR筮程醫(yī)療智能終端的硬件框圖如圖7所敷據(jù)采集點(diǎn)GPRS料能 通估綣躅畋據(jù)采雄點(diǎn)GPRS1V能通（irnw數(shù)據(jù)采堡點(diǎn)GPRS智能 通信終端GGSNGPRS網(wǎng)絡(luò) GPRS通訂凱 Q 通HPC機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第8頁圖7遠(yuǎn)程醫(yī)療智能終端的硬件框圖2.4防盜報(bào)警及遠(yuǎn)程控制軟件系統(tǒng)開機(jī)初始化，首先進(jìn)入開機(jī)界面，然后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。若直接選擇確定則默認(rèn)原設(shè)置，也可對(duì)默認(rèn)設(shè)置進(jìn)行重設(shè)。設(shè)置完成后， 各傳感器開始采集、處理參數(shù)，在液晶上顯示各參數(shù)并通過GPRS字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送至用戶手機(jī)，流程圖如圖8所示，數(shù)據(jù)短信收發(fā)流程如圖9所示。生理故據(jù)檢測K塊人機(jī)接口模塊USB接口模塊值玷地理電路基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第9頁圖8遠(yuǎn)程控制流程圖基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居方案共9頁/第10頁圖9數(shù)據(jù)采集