在信息化时代,不管是手机还是家电产品都逐渐融入网络中,信息家电是将现代网络通信技术融入到传统的家用电器,使之成为具有信息访问、获取、存储、处理、联网等功能的消费类电子产品。信息家电的出现改变了传统的家电控制方式,不仅可在本地对其进行控制,而且还可通过Internet网络控制家庭内部联网家电设备。由于手机和PC机的普及,采用现有的互联网使智能家居成为可能。
智能家居控制系统总体方案设计
智能家居系统由两大部分组成:以PC为核心的家庭主监控中心及分散于各监控点的,以单片机为从控制中心的智能家电和监控设备前端系统;以移动电话作为远程控制器,利用互联网作为桥梁实现远程异地控制。
系统功能实现是监控中心PC通过单片机监控软件实时循环采集各项数据,当发现异常情况时,系统通过短信或图像等报警方式给用户发送信息,并根据预先设置的应急程序进行处理,如烟雾、煤气检测异常等。用户也可通过手机或计算机利用因特网浏览器访问控制器站点对智能家电进行远程设置,如空调/电热水器的开启/关闭及其温度设置等。
硬件系统包括以智能手机为主的远程控制部分和以家庭PC机为主的家庭控制中心两部分。
远程控制终端
随着智能手机的发展.其功能迅速增强。在2006年“科博会”,诺基亚称其高端手机为“多媒体电脑”,并展示其强大功能:视频通话、移动电邮、多人联机游戏、即时影像、无线支付等增值服务,并强调手机将成为人们登录互联网索取信息的主要工具。未来智能手机功能将更强大,如GPS、开源操作系统、电视验证接入、家庭基站等。目前3G正加快移动网络和传统互联网间的融合,使手机不断朝PC化方向发展。
无线应用协议WAP(Wireless Application Protocol)是在数字移动电话、因特网或个人数字助理机(PDA)、计算机应用之间进行通讯的开放式全球标准,通过WAP可将Internet的大量信息及多种业务接人到移动电话、PDA等无线终端中。这使得手机访问用户终端PC机成为现实,只需对其安装相应的软件,并对终端PC机作相应的访问设置即可。用户通过注册的用户名和密码登录智能家居控制中心PC机,获得管理的终端编号(可有多个设备),然后选择一个所需的控制终端,实现用户进程与所属智能家居数字终端硬件网卡(MAC码)的绑定。从而利用智能手机通过互联网实现对智能家居终端的远程控制。
一般智能家居的安防设备主要指烟雾火警、煤气检测、监控摄像、电源过流/过压检测、紧急呼救装置及被监控设备的断/合装置等,而智能家电指嵌入式的空调、冰箱、彩电、电热水器等家电产品。以PC机为主.,通过单片机将其他各监控模块连接起来,实现远程控制。
家居控制硬软件程序设计
启动系统时,主程序从主控模块开始,而其他模块的启动则由主控模块控制。该模块主要完成系统启动时的初始化工作,协调其他功能模块的调度,系统必须从该模块开始才能正常运行。参数设置模块:此模块为查询设置窗口,主要设置系统的各种运行参数,如参数的添加、删除、修改等基本功能操作。循环监控模块:主要是实时在线显示采集到的监测数据,并负责将其写入内存。其工作过程是定时从共享内存中读取采集到数据信息,并对数据进行分析后在界面上显示出来。可将正常数据和超标数据分开显示,让用户更容易对数据进行监控。报警与通信模块:从报警数据共享内存中读取报警数据,并向用户发送信息或图片等,提醒用户进行操控同时在界面上显示报警信息的位置和报警的原因,方便用户了解报警信息;而通信模块接收从各个监测单元中发送来的监测数据,处理后将其写人监测数据共享内存中,以便查询。
该系统利用智能手机与PC机及一些简单外围电路实现智能家居工作状态的无线实时监控,其数据采集系统可通过改进传感器节点,逐步拓展至其他诸如工业控制、仪器仪表等领域对象的状态监测。该系统的最大优点是利用公用的移动通信网、互联网等资源快速建网,且通信可靠、投资少,具有广阔的应用前景,但在各方面还有待完善和提高的地方。