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【摘 要】对智能家居系统进行相关的分析与研究,结合各方面有拥有优势的无线传输技术进行设计与开发,整个智能家居系统由PXA270与nRF24L01模块完成无线数据采集与发送各种类型的家居数据信息,根据烟雾、红外线与煤气等各类型传感器对异常状况的感应情况从而借助GSM的通信方式对异常报警信息进行相应的监控以便可以及时地通知用户,能够有效地达到远程安全监控的实际目的。
【关键词】无线传输 智能家居 系统
一、引言
当今社会随着计算机技术、网路通信技术与卫星导航技术等高速地发展而逐渐成为信息化社会,各种高新技术也已经陆续地应用于实际生活中,对于家居设备设施的安全程度也应相应的提升,家居的智能化发展已经成为社会的趋势,因而智能家居系统成为社会的研究焦点。在普及现代化程度的高级生活区域,小区居住环境的安全程度逐渐加强重视与关注,对生民健康与财产安全能够实现有效准确的监控效果。与此同时,便携式的手机与平板电脑等微型设备技术的发展,带来了无线传输技术的深入应用效果,借助GSM/GPRS、3G与WiFi等无线数据传感网络技术不断对室内家居进行有效地性能升级与功能优化,推荐智能家居系统的技术革新发展。
二、智能家居系统的研究方案
本文智能家居系统的设计是结合了无线通信技术进行开发实现的,采用PXA270与nRF24L01进行智能家居系统的无线数据传输终端,能够相对容易地把原本的家居设施设备集中到智能家居系统的相应无线网络节点进行对应的控制。在实际的应用开发设计方案中应该选取高低端的控制器,从而有利于实现无线通信操控、嵌入式技术、手机远程通信等各方面的控制,便于满足实际的应用需求,具有重大的市场推广意义与实际应用价值。
在智能家居系统的设计方案中,以嵌入式系统作为整个系统的控制核心,其功能架构如图1所示。通过无线数据传感网络可以对家居设施设备进行相应的独立控制,同时把各个家居采集获取到的数据信息传输到嵌入式系统中,用户可借助相应的操作方式进行对家居实现有效的控制与监控。当智能家居系统接入到Internet中后,在PC控制端可以登录进入智能家居系统进行对整个系统远程监控,通过移动互联通信设备实现远程监控的目的。
图1智能家居系统的功能框架
三、智能家居系统的硬件设计
(一)嵌入式系统控制
本文设计的智能家居系统是以ARMv5E的Xscal作为核心,选用了最高工作频率可达到624MHz的嵌入式系统控制芯片PXA270,其相应的外围电路也相对比较多,内部设置了Intel的无线MMX通信技术,可以明显地提高多媒体应用的性能,另外PXA270包涵了Intel相关的SpeedStep技术,可以依据实际需求而对CPU的运行性能进行动态调试,达到低功耗的目的从而在一定程度上提升了系统的性能。嵌入式系统相应的外围电路采用EELiod270的开发应用平台,其中包含了CPU、SDRAM、Flash与CPLD等系统核心部分与相应的硬件接口。
(二)无线通信网络
无线通信网络的组建形成可分为无线传输与有线传输两种。有线传输方式是通过电缆进行连接的,其优点是信号连接状态稳定,数据信息交换的速度与效率高,缺点在于必须使用专用的缆线,建设成本较高与相关的安装维护工作复杂。无线传输的通信形式包括了蓝牙通信技术、ZigBee技术与射频通信等,目前这几种无线通信技术在使用过程当中信号容易受到干扰,而且蓝牙和ZigBee技术的投入成本相对比较高。鉴于各种综合性问题的充分考虑,本智能家居系统选用nRF24L01芯片作为进行数据交换处理模块而搭建无限通信网络。nRF24L01是一款无线信号收发一体化的芯片,工作频率为2.4GHz,提供125个频道可供选择使用,能够支持1Mb/s与2Mb/s的信号传输速率。这款芯片可以通过SPI进行数据的写入功能,而且具备相应的自动应答与自动发射的具体功能,运作功耗相对比较低。
(三)移动通信模块
移动通信模块是通过选择最新型的3G网络通信模块进行实现的,鉴于当今市面上的3G 模块一般仅仅允许支持TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000 的网络通信标准,并且价格成本高,本智能家居系统在性价比方面上进行全面的考虑从而选择了GSM通信模块。这款模块支持EGSM900与GSM1800双频两种方式,能够支持数字、语音的短消息等通信形式,需要9V的直流电源进行供电,以RS-232的串行通信端口实现与EELiod270平台之间的通信连接。
四、结束语
本设计的基于无线通信技术的智能家居系统主要是根据智能化与信息化家居的建设理念进行考虑作为出发点,通过使用相关的无线通信芯片、嵌入式控制系统和单片机及移动互联网通信等技术联网控制,能够有效地实现了对智能居住区内的家居设备相应的物理性质状态、安防监控检测、视频录像信息等全方位的智能化控制条件。通过理论层次上进行充分具体的分析与设计考虑,整个智能家居系统在实际运行工作过程中体现可靠性与可行性。
参考文献:
[1]陈美銮,尹浩,黎飘,等.智能盲人导航仪的设计与实现[J].电子技术应用,2006,32(10):4-6.
[2]贺菊方,潘国华,何俊峰.用于帮助盲人行走、识别障碍物的电子装置[P].中国专利,CN2843397.2006-12-06.
[3]宁志刚,杨保柱,杨玲,等.一种新型盲人导行识别系统的设计[J].电子技术应用,2010,36(6):141-143.
[4]何婧,聂旻,罗兰,等.听觉引导助盲系统[J].生物医学工程学,2010,27(2):467-470.
[5]徐珠宝,许勇,杨军.Windows Mobile 平台下的盲人导航软件系统开发[J].计算机与现代化,2010(10):116-119.
【关键词】无线传输 智能家居 系统
一、引言
当今社会随着计算机技术、网路通信技术与卫星导航技术等高速地发展而逐渐成为信息化社会,各种高新技术也已经陆续地应用于实际生活中,对于家居设备设施的安全程度也应相应的提升,家居的智能化发展已经成为社会的趋势,因而智能家居系统成为社会的研究焦点。在普及现代化程度的高级生活区域,小区居住环境的安全程度逐渐加强重视与关注,对生民健康与财产安全能够实现有效准确的监控效果。与此同时,便携式的手机与平板电脑等微型设备技术的发展,带来了无线传输技术的深入应用效果,借助GSM/GPRS、3G与WiFi等无线数据传感网络技术不断对室内家居进行有效地性能升级与功能优化,推荐智能家居系统的技术革新发展。
二、智能家居系统的研究方案
本文智能家居系统的设计是结合了无线通信技术进行开发实现的,采用PXA270与nRF24L01进行智能家居系统的无线数据传输终端,能够相对容易地把原本的家居设施设备集中到智能家居系统的相应无线网络节点进行对应的控制。在实际的应用开发设计方案中应该选取高低端的控制器,从而有利于实现无线通信操控、嵌入式技术、手机远程通信等各方面的控制,便于满足实际的应用需求,具有重大的市场推广意义与实际应用价值。
在智能家居系统的设计方案中,以嵌入式系统作为整个系统的控制核心,其功能架构如图1所示。通过无线数据传感网络可以对家居设施设备进行相应的独立控制,同时把各个家居采集获取到的数据信息传输到嵌入式系统中,用户可借助相应的操作方式进行对家居实现有效的控制与监控。当智能家居系统接入到Internet中后,在PC控制端可以登录进入智能家居系统进行对整个系统远程监控,通过移动互联通信设备实现远程监控的目的。
图1智能家居系统的功能框架
三、智能家居系统的硬件设计
(一)嵌入式系统控制
本文设计的智能家居系统是以ARMv5E的Xscal作为核心,选用了最高工作频率可达到624MHz的嵌入式系统控制芯片PXA270,其相应的外围电路也相对比较多,内部设置了Intel的无线MMX通信技术,可以明显地提高多媒体应用的性能,另外PXA270包涵了Intel相关的SpeedStep技术,可以依据实际需求而对CPU的运行性能进行动态调试,达到低功耗的目的从而在一定程度上提升了系统的性能。嵌入式系统相应的外围电路采用EELiod270的开发应用平台,其中包含了CPU、SDRAM、Flash与CPLD等系统核心部分与相应的硬件接口。
(二)无线通信网络
无线通信网络的组建形成可分为无线传输与有线传输两种。有线传输方式是通过电缆进行连接的,其优点是信号连接状态稳定,数据信息交换的速度与效率高,缺点在于必须使用专用的缆线,建设成本较高与相关的安装维护工作复杂。无线传输的通信形式包括了蓝牙通信技术、ZigBee技术与射频通信等,目前这几种无线通信技术在使用过程当中信号容易受到干扰,而且蓝牙和ZigBee技术的投入成本相对比较高。鉴于各种综合性问题的充分考虑,本智能家居系统选用nRF24L01芯片作为进行数据交换处理模块而搭建无限通信网络。nRF24L01是一款无线信号收发一体化的芯片,工作频率为2.4GHz,提供125个频道可供选择使用,能够支持1Mb/s与2Mb/s的信号传输速率。这款芯片可以通过SPI进行数据的写入功能,而且具备相应的自动应答与自动发射的具体功能,运作功耗相对比较低。
(三)移动通信模块
移动通信模块是通过选择最新型的3G网络通信模块进行实现的,鉴于当今市面上的3G 模块一般仅仅允许支持TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000 的网络通信标准,并且价格成本高,本智能家居系统在性价比方面上进行全面的考虑从而选择了GSM通信模块。这款模块支持EGSM900与GSM1800双频两种方式,能够支持数字、语音的短消息等通信形式,需要9V的直流电源进行供电,以RS-232的串行通信端口实现与EELiod270平台之间的通信连接。
四、结束语
本设计的基于无线通信技术的智能家居系统主要是根据智能化与信息化家居的建设理念进行考虑作为出发点,通过使用相关的无线通信芯片、嵌入式控制系统和单片机及移动互联网通信等技术联网控制,能够有效地实现了对智能居住区内的家居设备相应的物理性质状态、安防监控检测、视频录像信息等全方位的智能化控制条件。通过理论层次上进行充分具体的分析与设计考虑,整个智能家居系统在实际运行工作过程中体现可靠性与可行性。
参考文献:
[1]陈美銮,尹浩,黎飘,等.智能盲人导航仪的设计与实现[J].电子技术应用,2006,32(10):4-6.
[2]贺菊方,潘国华,何俊峰.用于帮助盲人行走、识别障碍物的电子装置[P].中国专利,CN2843397.2006-12-06.
[3]宁志刚,杨保柱,杨玲,等.一种新型盲人导行识别系统的设计[J].电子技术应用,2010,36(6):141-143.
[4]何婧,聂旻,罗兰,等.听觉引导助盲系统[J].生物医学工程学,2010,27(2):467-470.
[5]徐珠宝,许勇,杨军.Windows Mobile 平台下的盲人导航软件系统开发[J].计算机与现代化,2010(10):116-119.