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、網絡家居、智能屋（Wise House，WH）、智能建筑（Intelligent Building）等。它是利用計算機、通信、網絡、電力自動化、信息、結構化布線、無線等技術將所有不同的設備應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?、網絡家電、通信、家電設備自動化、遠程醫(yī)療、家庭辦公、娛樂等功能，集系統(tǒng)、結構、服務、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)、家庭網關和外部網絡幾部分組成。
1 智能家居系統(tǒng)體系結構
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)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)、遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)等組成，框圖如圖1所示。
圖1 智能家居系統(tǒng)結構框圖
2 系統(tǒng)主要模塊設計
2.1 照明及設備控制
智能家居控制系統(tǒng)的總體目標是通過采用計算機、網絡、自動控制和集成技術建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中照明及設備控制可以通過智能總線開關來控制。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，當主機觸發(fā)后，通過CPU將信號發(fā)送，進行編碼后通過總線傳輸?shù)綇哪K，進行解碼后通過CPU觸發(fā)響應模塊。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。其中主機相當于網絡的服務器，主要負責整個系統(tǒng)的協(xié)調工作。
圖2 燈光及家居設備控制框圖
圖3 系統(tǒng)模塊程序流程圖
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，設計時應使系統(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，達到節(jié)能目的。
對于其他家電設備及窗簾控制，與照明控制類似，均可采用手動和自動控制兩種方式。
2.2 智能安防及遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計
智能安防系統(tǒng)主要由各種報警傳感器（人體紅外、煙感、可燃氣體等）及其檢測、處理模塊組成。入侵檢測報警電路及其他火災、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 入侵檢測報警框圖及電路
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，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)遠程控制功能。電路如圖5（b）所示。
圖5 接口電路
2.3 遠程醫(yī)療系統(tǒng)設計
智能家居系統(tǒng)中，遠程醫(yī)療應用應該說還沒有引起廣泛關注，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的遠程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)由中央控制器、GPRS通信模塊、GPRS網絡、Internet公共網絡、數(shù)據(jù)服務器、醫(yī)院局域網等組成。其框圖如圖6所示。
圖6 遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)框圖
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