摘要：物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前應(yīng)用熱點之一,，已引起廣泛關(guān)注,。提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案，詳細(xì)闡述了軟硬件設(shè)計過程并給出了軟硬件設(shè)計框圖,、原理圖及部分軟件代碼,。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居,；GPRS,；遠(yuǎn)程控制

    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(Digital Family)、家庭自動化(Home Automation),、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(Intelligent Building)等。它是利用計算機,、通信,、網(wǎng)絡(luò),、電力自動化,、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，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)家電,、通信、家電設(shè)備自動化,、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、智能安防報警,、智能娛樂系統(tǒng),、可視對講系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)等組成,，框圖如圖1所示,。

2 系統(tǒng)主要模塊設(shè)計
2．1 照明及設(shè)備控制
    智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計算機、網(wǎng)絡(luò),、自動控制和集成技術(shù)建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個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,，分為主從機兩大模塊,，當(dāng)主機觸發(fā)后，通過CPU將信號發(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CPU觸發(fā)響應(yīng)模塊。因為主機模塊與從機模塊完全相同,，所以從機模塊也可以進(jìn)行相反操作控制主機模塊實現(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,。其中主機相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器,，主要負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。

    對于燈光控制,，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)的可維護性及可靠性,，設(shè)計時應(yīng)使系統(tǒng)具有智能狀態(tài)回饋功能,、故障自動報警功能、軟啟動功能,。系統(tǒng)能自動檢查負(fù)載狀態(tài),，檢查壞燈、少燈,，保護裝置狀態(tài)等,；也可以根據(jù)季節(jié)、天氣,、時間,、人員活動探測等作出智能處理，達(dá)到節(jié)能目的,。
    對于其他家電設(shè)備及窗簾控制,，與照明控制類似，均可采用手動和自動控制兩種方式,。
2．2 智能安防及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
    智能安防系統(tǒng)主要由各種報警傳感器(人體紅外,、煙感,、可燃?xì)怏w等)及其檢測、處理模塊組成,。入侵檢測報警電路及其他火災(zāi),、燃煤氣泄漏報警電路類似，其中入侵檢測報警框圖及電路如圖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MT8880,，可接收和發(fā)送DTMF全部16個信號,，具有接收呼叫音和帶通濾波功能，能和微處理器直接對接,。其自動摘掛機可以通過單片機I／O口控制一個繼電器的開關(guān),，繼電器的控制端連接一個電阻接入電話線兩端,，從而完成模擬摘掛機,。
    GPRS通信模塊——TC35模塊主要通過串口與單片機連接，實現(xiàn)單片機對TC35模塊的控制,，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能,。電路如圖5(b)所示。
2．3 遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計
    智能家居系統(tǒng)中,，遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用應(yīng)該說還沒有引起廣泛關(guān)注,，但實際上它又是今后智能家居發(fā)展的一個方向之一。本系統(tǒng)提出的基于GPRS的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)由中央控制器,、GPRS通信模塊,、GPRS網(wǎng)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,。

    系統(tǒng)工作時,，患者可隨身攜帶的遠(yuǎn)程醫(yī)療智能終端首先實現(xiàn)對患者心電、血壓,、體溫進(jìn)行監(jiān)測,，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑病情時，通信模塊對采集到人體現(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(RS 232)連接到GPRS通信模塊上，并與中國移動基站進(jìn)行通信,，基站SGSN再與網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點GGSN進(jìn)行通信,，GGSN對分組資料進(jìn)行相應(yīng)的處理并把資料發(fā)送到Internet上,，并且去尋找在Internet上的一個指定IP地址的監(jiān)護中心，并接入后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),。這樣,，信息就開始在移動病人單元和遠(yuǎn)程移動監(jiān)護醫(yī)院工作站之間不斷進(jìn)行交流，所有的診斷數(shù)據(jù)和病人報告電子表格都會被傳送到遠(yuǎn)程移動監(jiān)護信息系統(tǒng)存檔,，遠(yuǎn)程移動監(jiān)護信息系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)以供將來研究,、評估、資源規(guī)劃所用,。該GPRS遠(yuǎn)程醫(yī)療智能終端的硬件框圖如圖7所示,。系統(tǒng)監(jiān)護中心由監(jiān)控平臺和信息管理系統(tǒng)、電子地圖,、電子病歷等組成,，系統(tǒng)軟件的框圖如圖8所示，其中電子病歷系統(tǒng)中的病人詳細(xì)病歷界面如圖9所示,。

3 系統(tǒng)部分軟件設(shè)計
3．1 電話報警部分程序
    電話報警部分程序如下：
   

3．2 防盜報警及遠(yuǎn)程控制軟件
    系統(tǒng)開機初始化,，首先進(jìn)入開機界面，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將數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶手機,，流程圖如圖10所示,，數(shù)據(jù)短信收發(fā)流程如圖11所示。

    部分程序代碼如下：


4 結(jié)語
    本智能家居系統(tǒng)提供廣泛的信息交互功能,，優(yōu)化居住環(huán)境,，幫助人們有效地利用空間、節(jié)約各種能源,，實現(xiàn)了對家電,、防盜報警、環(huán)境,、設(shè)備等控制,，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制功能，與其他系統(tǒng)的一大區(qū)別是加入了遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng),。由于物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)體系標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,，各種子系統(tǒng)較多等原因，系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性需要進(jìn)一步提高和改進(jìn),。