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随着计算机技术、网络通信技术、自动化技术的发展,人们对居家生活提出了越来越高的要求,特别是近年来嵌入式技术的飞速发展,使信息技术、网络技术延伸到各个领域,给人们的居家生活带来了更舒适、更智能、更个性化的服务。构建家庭信息远程监控系统已成为信息家居的前提条件。
家庭远程监控系统中家庭信息存在着用户需求多样,检测、监控点繁多,终端设备标准多样等特点,使用传统的监控系统的设计和实现方法已不能满足用户需求,并且成本太高。本文针对这一发展现状,提出了一个此类信息远程监控系统的解决方案,设计和实现了一个简单的家庭信息远程监控系统,满足了用户需求,造价成本也低,有一定的实用价值,也能为同类系统的开发提供了参考。
本文首先对家庭信息化技术的发展现状作出了简要介绍,对实现本系统使用到的重要技术嵌入式系统作了详细介绍,针对嵌入式系统接入Internet,特别是对当前家庭网络接入Internet的解决方案进行了比较论证。然后对基于Internet的嵌入式远程监控系统相关理论模型,对嵌入式系统的三大功能模块进行了分析研究。
随后依据家庭远程监控系统的设计原则,通过对系统的需求分析,确定了家庭远程监控系统的解决方案。本文先确定了此类监控系统的主要功能和需要达到的总体目标,随后对系统框架结构进行了设计,并对系统中起关键作用的核心设备:家庭网络控制器进行了详细说明。
监控中心与家庭控制器之间的通信驱动是本系统的难点,本课题选择了TCP通信协议,利用LabVIEW开发工具,设计和实现了监控中心虚拟仪器与家庭控制器之间的通信驱动程序。同时,对虚拟仪器技术和LabVIEW也进行了简要介绍。
上位机监控软件的设计和实现是此类监控系统软件开发的重点。本文对家庭远程监控系统中用户最为关注的几大功能模块进行了详细的论述。最后,依据作者的开发经验,详细阐述了如何利用LabVIEW的远程面板技术和DataSocket技术,开发家庭远程监控系统的上层应用软件。
本文是对开发家庭信息远程监控系统的一次尝试探索,智能家居的发展前景如何还存在着诸多的争论,家庭信息远程监控系统到底要实现何种功能也是仁者见仁,智者见智,至今没有形成统一的标准。由于采用了自行开发的家庭控制器来组建家庭数据采集和控制网络,外加上虚拟仪器技术的使用,本文所设计和实现的家庭远程监控系统有扩展性好、开发成本低和真正远程测控等特点。