通過分析我國當前的國情，并結合國內外智能家居的發(fā)展與現(xiàn)狀，提出一個新型智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計方案。該技術采取嵌入式技術從而降低成本及功耗，并且結合應用GPRS移動通信網(wǎng)絡擴展可用范圍，引入分級警報制度以及模塊化設計提高系統(tǒng)的智能性與開放性的設計理念。最終建成一個家居型服務網(wǎng)絡，尤其是應用遠程控制技術，使其操作更為方便快捷。
【關鍵詞】：智能家居；遠程監(jiān)控；全球移動通信系統(tǒng)
中圖分類號：S972.7+6 文獻標識碼：A 文章編號：
引言：近些年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展和我國綜合國力的提升，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術、電子技術、智能控制技術的高速發(fā)展，加快了我國社會信息化的發(fā)展速度，與此同時，人們也越來越希望高科技能給生活帶來更多的便利。網(wǎng)絡信息化給人們的生活和工作方式帶來了諸多改變，人們已經(jīng)越來越不能滿足傳統(tǒng)住宅的功能的功能，人們對住宅的智能化要求水平越來越高，提高住宅的智能化程度迫在眉睫，人們要求安全更可靠、環(huán)境更舒適。所以，智能家居因運而生。
一、智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案
（一）系統(tǒng)總體設計
此系統(tǒng)主要針對普通家庭用戶設計，其主要功能是讓用戶通過該系統(tǒng)可以對家居內部進行家電的控制以及遠程監(jiān)測。系統(tǒng)可以通過各類傳感器監(jiān)測室內的一切情況，當家中出現(xiàn)異常情況時就會產(chǎn)生警報信號，與此同時通過GPRS網(wǎng)絡給用戶手機發(fā)送信息反映情況；用戶可以通過GPRS網(wǎng)絡用手機查看攝像頭監(jiān)視的圖像情況以及控制家里的電器；圖像的查看通過GPRS網(wǎng)絡以彩信的方式發(fā)送到用戶的手機中；如果家里有闖入者被紅外探測器檢測到時，家居控制器就會自動采集此圖像并以彩信方式發(fā)送到用戶的手機，以便戶主及時防范。
在系統(tǒng)的操作方面，用戶隨時都可以通過手機對這套系統(tǒng)進行遠程控制。以后如果用戶需要，并且在能確�；ヂ�(lián)網(wǎng)傳輸安全性的條件下，就可以將家居控制器連接到互聯(lián)網(wǎng)上，這就可以讓用戶遠程對系統(tǒng)進行控制。各種功能模塊以及家居控制器共同組成智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)。家居控制器和各功能模塊之間采用藍牙技術或無線射頻技術進行短距離無線通信。遠程終端和系統(tǒng)之間的通信可用GPRS移動通信網(wǎng)絡連接。
二、系統(tǒng)的體系結構
（一）家居控制器
家居控制器集成藍牙模塊、USB攝像頭以及GPRS模塊等，能夠實現(xiàn)藍牙通信、彩信發(fā)送以及短消息收發(fā)等功能。彩信發(fā)送和短消息收發(fā)等功能用于實現(xiàn)遠程終端及家居控制器之間的通信；藍牙通信則用于控制器與各個功能模塊的信息互換，用來實現(xiàn)入侵與燃氣警報、家電控制等功能。
（二）系統(tǒng)功能模塊
系統(tǒng)模塊包括三部分：報警電路、檢測電路和應急處理電路、主要由分機MCU以及燃氣警報模塊共同組成；且入侵警報模塊，主要由被動式紅外報警電路和分機MCU組成；家電控制模塊，主要由紅外遙控信號發(fā)射器、MCU、外圍電路及其紅外遙控信號接收器組成。
（三）遠程終端
用戶以廣泛使用的手機作為系統(tǒng)的遠程終端通過GPRS移動通信網(wǎng)絡給家居控制器發(fā)送短消息，家居控制器讀取短消息并執(zhí)行預先設定的相應指令，從而實現(xiàn)用戶對家居信息的遠程監(jiān)控；或是家居控制器在接收到功能模塊的報警信號后執(zhí)行相應的指令與用戶的手機進行通信，發(fā)送彩信和短消息進行報警。
三、硬件設計與選擇
（一）此系統(tǒng)終端主要由TC35i無線通信模塊、主控制器SST89E58RD單片機、繼電器控制開關、各種傳感器（煙霧傳感器、溫濕度傳感器等）組成。該系統(tǒng)核心采用了SST89E58RD單片機，與此同時，結合各種傳感器當做采集設備，用來監(jiān)測用戶各種安全信息，一旦出現(xiàn)警報，經(jīng)由TC35i模塊向主人手機打電話或者發(fā)送報警短信提示。相應的，戶主通過手機發(fā)送的控制命令也是由GSM網(wǎng)絡傳達到TC35i模塊，然后傳到單片機，最后由單片機分析處理后，就可以執(zhí)行相應的命令。其中，單片機通過串行通信口與TC35i連接，采用固態(tài)繼電器控制排風扇、電動窗簾等家用設備。
（二）傳感器單元設計
傳感器單元是此系統(tǒng)的又一重要組成部分，掌控著系統(tǒng)的報警誤報率與靈敏度。本系統(tǒng)包括防盜傳感器、煙霧傳感器以及溫濕度傳感器。
煙霧傳感器采用了技術先進的無線離子式煙霧傳感，是一種工作可靠穩(wěn)定的傳感器。該設備在內外電離室里存放有放射源，電場的作用下電離產(chǎn)生的正、負離子在不斷做向正負電極移動。在正常情況下，內外電離室的電流和內外電離室的電流以及電壓都是穩(wěn)定可靠的。所以，一旦發(fā)現(xiàn)有煙霧逃離外電離室，就會干擾帶電粒子的正常運動，電壓與電流就會改變，內外電離室之間的平衡被打破，就會產(chǎn)生信號。
SHT10溫濕度傳感器是一種高度集成的數(shù)字溫濕度傳感器，采取了CMOSens的專利技術，可以阻止來自外界的影響，即便將傳感器放到液體中也不會受任何到損害；除此之外，將濕度傳感器和溫度傳感器結合在一起使用，不僅會使測量精度提高而且還可以精確得出露點值，而且不會由于溫度與濕度傳感器之間隨溫度梯度產(chǎn)生變化從而引起的誤差。
（三）處理器的選擇
通過分析和研究市場上各大廠商生產(chǎn)的許多嵌入式處理器的性能指標(例如處理能力、成本、質量、可靠性、功耗、體積、速度等)來選擇能滿足實際需求的嵌入式處理器。選擇嵌入式處理器的根本原則是硬件配置最少的、能夠滿足具體功能性及非功能性指標要求的、市場應用反應良好的嵌入式處理器。
除此之外，還應考慮一些其他的因素，例如：處理器是否內置調試工具、是否有比較好的軟件開發(fā)工具支持以及供應商是否提供評估板等。依照以上三點因素，推薦系統(tǒng)選用的嵌入式處理器是三星公司的S3C44BOX。
四、系統(tǒng)內部通信方式的選擇
因為一般的家居的面積不是很大，家居控制器和系統(tǒng)功能模塊之間的聯(lián)系應當選擇適宜短距離的無線傳輸方式，如：
(一)紅外遙控技術原理是利用紅外線進行一對一通信的技術，其相應的硬件和軟件技術都已經(jīng)比較完善。紅外遙控技術的主要優(yōu)點有：具有移動通信設備所必需的功率低、體積小的特點；不需要專門申請?zhí)囟�頻率使用執(zhí)照；傳輸速率適宜于家庭及辦公室使用的網(wǎng)絡：成本低廉；傳輸準確度高，信號無干擾等特點。它的缺點有一下幾點：因為它是一種視距傳輸?shù)募夹g，采用一對以的連接，具有方向性，如果兩個設備之間傳輸數(shù)據(jù)，基本沒辦法控制信息傳輸?shù)乃俣�，并且通訊距離比較短，而且紅外線的器件并不是十分耐用。
(二)無線射頻技術可以在家庭區(qū)域范圍內的每個地方使用，在用戶電子設備和電腦之間實現(xiàn)無線數(shù)字通信的開放性工業(yè)標準。無線射頻技術的優(yōu)點是；低功耗、低數(shù)據(jù)速率、近距離、低復雜度以及低成本的無線通信技術。它的缺點有：，控制方式比較單一功能比較弱，并且容易受周圍無線設備環(huán)境尤其是同頻及阻礙物屏蔽和干擾。
(三)藍牙是一種小范圍的無線通信技術，它可以讓各種數(shù)字數(shù)據(jù)系統(tǒng)、各種通信設備、計算機以及終端設備甚至可以把家用電器用無線藍牙方式連接起來。所以藍牙用有電磁波的基本特征，還有比較大的功率，從而可以增加傳送距離，而且沒有方向性及角度限制，并且具有穿墻性，除此之外，可以在物體之間鏡射、反射、繞射。藍牙主要用于短距離傳輸數(shù)據(jù)和語音，具有功率低，能同時能連接許元件，傳輸速度快等優(yōu)點。
通過比較，系統(tǒng)的內部通信方式一般選擇采用藍牙技術，但也可以根據(jù)實際情況來選擇其他方式。
結束語：智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)是全無線系統(tǒng)，安裝方便，不用布線。并且系統(tǒng)成本相對低，便于推廣。與此同時，因為系統(tǒng)傳感器的可裁減性，可以通過配備不同的傳感器，就可以對不同地地方進行監(jiān)測。該系統(tǒng)不僅可以應用于家庭遠程智能控制，除此之外，還可以應用于學校、公司、機房以及養(yǎng)殖場等特殊場合，具有非常廣泛的應用前景。