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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-04-23  瀏覽次數(shù):572
核心提示:物聯(lián)網(wǎng)(IInternetofThings)是傳感網(wǎng)在國(guó)際上的通稱,是傳感網(wǎng)在概念上的一次拓展。通俗地講,物聯(lián)網(wǎng)就是萬(wàn)物都接入到互聯(lián)網(wǎng),物
 物聯(lián)網(wǎng)(IInternetofThings)是"傳感網(wǎng)"在國(guó)際上的通稱,是傳感網(wǎng)在概念上的一次拓展。通俗地講,物聯(lián)網(wǎng)就是萬(wàn)物都接入到互聯(lián)網(wǎng),物體通過(guò)裝入射頻識(shí)別設(shè)備、紅外感應(yīng)器、GPS或其他方式進(jìn)行連接,然后通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)或其他方式接入到互聯(lián)網(wǎng),最終形成智能網(wǎng)絡(luò),通過(guò)電腦或手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化管理和信息采集分析。
按照ITU的定義,物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品到物品(Thing to Thing,T2T),人到物品(Human to Thing,H2T),人到人(Human to Human,H2H)之間的關(guān)系。作為下一代信息浪潮的新熱點(diǎn),國(guó)內(nèi)外政府公司和研究機(jī)構(gòu)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)投入了極大的關(guān)注,中國(guó)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)到來(lái)的信息浪潮,提出了“感知中國(guó)”的發(fā)展戰(zhàn)略。本文探討了在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上初步探討了其在智能家居方面的應(yīng)用。
所謂智能家居智能化就是通過(guò)家居智能管理系統(tǒng)的設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭安全、舒適、信息交互與通信的能力。家居智能化系統(tǒng)由如下三個(gè)方面組成:
①家庭安全防范(HS);②家庭設(shè)備自動(dòng)化(HA);③家庭通訊(HC)。
控制功能及實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種:
(1)遙控功能
不論在家里的哪個(gè)房間,用一個(gè)遙控器便可控制家中所有的照明、窗簾、空調(diào)、音響等電器。例如,看電視時(shí),不用因開(kāi)關(guān)燈和拉窗簾而錯(cuò)過(guò)關(guān)鍵的劇情;衛(wèi)生間的換氣扇沒(méi)關(guān),按一下遙控器就可以了。遙控?zé)艄鈺r(shí)可以調(diào)亮度,遙控音響時(shí)可以調(diào)音量,遙控拉簾或卷簾時(shí),可以調(diào)行程,遙控百頁(yè)簾時(shí)可以調(diào)角度。
(2)多功能遙控器
六合一多功能遙控器集六種遙控功能于一身,首先它是無(wú)線遙控器,可以控制家中的照明,窗簾,空調(diào)等系統(tǒng)。同時(shí)它也是紅外遙控器,內(nèi)置了許多品牌的電視、音響、VCD等紅外控制指令集。還可以學(xué)習(xí)兩種紅外線遙控器的控制功能。放在客廳的茶幾上, 看電視或聽(tīng)音響時(shí), 一個(gè)遙控器就可以非常方便地遙控所有的設(shè)備。
(3)電話及短信遠(yuǎn)程控制功能
電話應(yīng)答機(jī)或手機(jī)將家里和外界連成了網(wǎng)絡(luò),在任何地方,都可以使用電話遠(yuǎn)程控制家中的電器產(chǎn)品,例如,開(kāi)啟空調(diào)、關(guān)閉熱水器,甚至在度假時(shí),將家中的燈或窗簾打開(kāi)和關(guān)閉,讓外人覺(jué)得家中有人。
下面我們以智能家居中的智能煲飯?jiān)O(shè)備為例探討智能家居電話及短信控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。本文所設(shè)計(jì)的設(shè)備是基于手機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制和手動(dòng)設(shè)置控制,具有通用性和方便性,同時(shí)利用機(jī)電一體化技術(shù),使電飯煲實(shí)現(xiàn)智能化供米、智能化洗米、智能化放水、智能化控制等功能,實(shí)現(xiàn)了電飯煲真正意義上的智能,符合物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能家居,不但減輕了人們生活中的壓力,而且增加了生活中的舒適度,具有廣泛的實(shí)用性。控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)如下圖所示:
整個(gè)控制系統(tǒng)以HT46RU232型單片機(jī)為控制核心,對(duì)設(shè)備中量米、洗米、煲飯、報(bào)警、操作等模塊進(jìn)行信號(hào)控制,無(wú)論有人環(huán)境還是無(wú)人環(huán)境,設(shè)備都可以自動(dòng)運(yùn)行,只要設(shè)備接收到遠(yuǎn)程指令,從量米到煲飯的所有工序都能自動(dòng)完成。
HT46RU232是8位高性能精簡(jiǎn)指令集單片機(jī),專門為需要A/D 轉(zhuǎn)換產(chǎn)品而設(shè)計(jì),例如傳感器信號(hào)輸入。低功耗、I/O 使用靈活、可編程分頻器、計(jì)數(shù)器、振蕩類型選擇、多通道A/D 轉(zhuǎn)換、脈寬調(diào)制功能、I2C接口、UART總線,暫停和喚醒功能,使這款單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于傳感器的A/D 轉(zhuǎn)換、馬達(dá)控制、工業(yè)控制、消費(fèi)類產(chǎn)品,子系統(tǒng)控制器等。
整個(gè)設(shè)計(jì)的控制原理為:采用HT46RU232型單片機(jī)作為控制核心,電源模塊通過(guò)變壓器將220V交流電轉(zhuǎn)換為5V直流電為單片機(jī)供電,再通過(guò)外部晶振起振,從而使單片機(jī)正常工作。本設(shè)計(jì)采用了兩種模式:手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制模式和預(yù)置模式。遠(yuǎn)程控制模式是通過(guò)手機(jī)將信號(hào)發(fā)送給全自動(dòng)電飯煲,當(dāng)電飯煲的GSM模塊接收到信號(hào)時(shí),啟動(dòng)定時(shí)器,當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí),進(jìn)入全自動(dòng)煲飯模式。預(yù)置模式是可預(yù)先設(shè)定煲飯時(shí)間,當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí),進(jìn)入全自動(dòng)煲飯模式。定時(shí)器利用了單片機(jī)的時(shí)鐘模塊,實(shí)現(xiàn)時(shí)間的設(shè)定。利用傳感器和時(shí)間變量對(duì)米量、水量進(jìn)行控制,同時(shí)檢測(cè)安全性問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)智能供米、智能洗米、智能放水、智能控制等功能的控制。進(jìn)而達(dá)到全自動(dòng)、安全、便捷功能。
根據(jù)以上的設(shè)計(jì)原理,實(shí)現(xiàn)智能煲飯的關(guān)鍵模塊是接受信號(hào)的GSM模塊和自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制模塊。
GSM模塊可以考慮由TC35和GSM天線組成,是一個(gè)支持中英文短信息的GSM模塊。當(dāng)電飯煲處于無(wú)人環(huán)境下,可以通過(guò)GSM模塊發(fā)送特定的指令信息(包括人數(shù)和延遲時(shí)間)給電飯煲,電飯煲會(huì)按照人數(shù)取米并達(dá)到延遲時(shí)間后進(jìn)行淘米、煲飯的環(huán)節(jié)。
開(kāi)關(guān)控制模塊考慮采用電磁開(kāi)關(guān),電磁開(kāi)關(guān)由吸合撥片和電磁鐵組成,當(dāng)米送到電飯煲之后,電磁鐵啟動(dòng),吸合上方的金屬撥片,使得與金屬撥片連接的電飯煲開(kāi)關(guān)在吸合的瞬間也被按下,啟動(dòng)了電飯煲的煲飯功能并自鎖;當(dāng)煲飯功能啟動(dòng)后,電磁鐵斷電失效,當(dāng)煲飯結(jié)束后開(kāi)關(guān)自然彈開(kāi),電飯煲處于保溫階段。  文章來(lái)源:中國(guó)家具網(wǎng)m.zhennin.com 順德家具網(wǎng)www.sdjjw.com 轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留原文鏈接 
以上設(shè)計(jì)初步探討了GSM模塊應(yīng)用在智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文主要是以家庭電器中智能煲飯?jiān)O(shè)備的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)為重點(diǎn)介紹,建立控制服務(wù)子系統(tǒng),并通過(guò)通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。
智能家居物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是建立一個(gè)以智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端為載體的智能物聯(lián)網(wǎng)家庭的系統(tǒng),通過(guò)多種網(wǎng)絡(luò)的介入處理系統(tǒng)中多個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理,如音頻、視頻監(jiān)視、電力、家庭環(huán)境等。通過(guò)TC35和GSM天線組成的GSM模塊結(jié)合家居設(shè)備的工作原理和特點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)智能家居的遠(yuǎn)程控制,隨著微型設(shè)備成本的下降和無(wú)線通信技術(shù)的成熟,智能家居的生活設(shè)想越來(lái)越接近現(xiàn)實(shí)生活。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將眾多家居設(shè)施連接在一起,并集成了方便、先進(jìn)、豐富的控制方式,人們可以遠(yuǎn)程控制家電、照明和暖通設(shè)施,能夠及時(shí)收到小區(qū)物業(yè)發(fā)送過(guò)來(lái)的公告信息,能夠遠(yuǎn)程了解家庭能源消耗。未來(lái)更可以將遠(yuǎn)程控制智能化深入家庭中,實(shí)現(xiàn)真正意義的智能家庭。在網(wǎng)絡(luò)上有個(gè)家庭管家,只要登陸網(wǎng)上家庭管家,就可以看到家庭里實(shí)際情況,只要告訴管家吃什么,什么時(shí)候吃,然后管家就會(huì)指導(dǎo)家里的電器工作。  
 
 
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