基于ARM的WIFI无线网络在智能家居监控中的应用

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这里软件设计 是子系统软件设计而非用 户监控终端软件 设计。采用嵌入式 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ，具有较强的网络数据处理能力，嵌 入式 ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ系统的构建包括驱动编程，内核裁剪，文件系统制 作，应用软件制作等 。视频数据采集是通过 Ｖ ４ Ｌ ２ 完 成的。使 用Ｖ ４ Ｌ ２ 进行视频采集 的过程主要有打开设备、 设置 图片格式、 分配缓冲区、读取数据、关 闭设备等步骤。在正确打开设备后 ， 对设备进行的操作主要通过 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ的 ｉ ｏ ｃ ｔ ｌ 系统调用完成。通 过 传递 不 同的命 令 参 数 以及 不 同 的结 构 体数 据 ，可 以对 设 备 的 视频采集方式、采集的数据格式、图像大 小等属性进行设置。 （ 一 ）嵌 入 式 系 统 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ的 移 植 与 分 析 。 （ １ ）编 写 对 应的驱动程序 ，驱 动程序是 内核 中面 向硬件层 的程序 ，这些 程序为上层软件提 供抽象 函数接 口，通过 这些 函数接 口可 以 间接 地控制 硬件 ，因此首 先要将 目标驱 动编 写 出来 ； （ ２ ） 裁剪 内核 ，将编 写好的底层驱动程序 加入到 内核程序 中后， 需要通过 ｍ ａ ｋ ｅ ｍ ｅ ｎ ｕ ｅ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ 软 件 对 其 进 行 配 置 ，将 需 要 的 驱 动 加 入 到 内核配 置单 里 ，通 过 ｍ ａ ｋ ｅ ｚ ｌ ｍ ａ ｇ ｅ制 作 出 内核 镜 像 ； （ ３ ）制 作 文 件 系 统 ，利 用 ｂ ｕ ｓ ｙ ｂ ｏ ｘ工 具 制 作文 件 系 统； （ ４ ） 将做好 的 内核和文件系统烧 写到 Ａ Ｒ Ｍ硬件 的对应 区域 ，开机 成 功 启 动 后 配 置 目标 板 的 Ｆ Ｔ Ｐ协 议 。 （ 二 ） 系 统 与 任 务 构 架 结构 。 系 统 硬 件 层 的驱 动 编 写 到 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ驱 动 中进 行 相 应 硬 件 操 作 ，定 时 执 行 ， 系 统 层 和 抽 象 层将底层 的硬件抽象成 为接 口使 用，上层 的软件使用接 口操 作硬件执 行任务 。任务 的优先级 由右 向左依次 降低 ，最顶层 的任务是反馈调节任务位 于基本任务之上 。 （ 三 ）系统安全策 略。为避 免他人恶意控制 家具，在系 统 中加 入 了对应 的密码服 务，系统将会识别对应 的手机号 ， 对 应 的密 码 ， 识 别 之 后 才 会 执 行 对 应 的操 作 ，否 则 将 会 记 录 恶意短信发送方的手机号码，以备调查之用 。 三 、 结 束语 ． ． 本智能家居系统安全 可靠，性能稳定 ，提供广 泛的信息 交互功能 ，优化居住环境，实现 了对家 电、防盗报警、环境、 设备 等控制，实现 了远程控 制功能，与其他系 统的一大区别 是，应用 了现有成熟硬件技术平 台使系统开发周期大为减少， 可靠 性 提 高 。 参考文献： ［ １ 】 林新 霞 ， 郭建辉 ． 传 感 器技 术发 展 与前景展 望 ［ Ｉ ］ ． 工 业仪表与 自动化装置 ， ２ ０ １ １ （ ０ ２ ） ： １ ０ ７ － １ １ １ ． ［ ２ 】 沙 占友 ． 集成化智能传 感器原理与应用 【 Ｍ】 ． 北京 ： 电
关 键 词 ：Ｗ Ｉ Ｆ Ｉ ；远 程 监 控 ；智 能 家居
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ ． ５ ； Ｔ Ｎ９ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ４ ） １ ２ — ０ ０ ０ ７ 一 ｏ １
本文研 究和 设计 了一种应用 于智能家居环境 中的本地及 远程 自动监 控系统方案 。该方案有 火情检测报警 、有害气体 检测报警 、 自行 控制水 电气 的通 断、 自行调节室 内空气温度 和湿度 、 自行控 制家用 电气 的开关、安全防范与报警 、远程 住户控制等特 点 。子系统传输 数据通过 Ｗ Ｉ Ｆ模块传输至无线 路 由器所 组成的局域 网，再把 数据传输至本地 控制端 （ Ｐ Ｃ 、 手机 、平板 电脑 等智能终端 ）或通 过无线路 由器传输至 英特 网后传输 远程监控端 （ Ｐ Ｃ 、手机 、平板 电脑等智 能终端 ）。 用户通过监 控终端安装上 的软件发出命令 ，经无线路 由器把 数 据 发 送 到 目的 电 器 设 备 Ｗ Ｉ Ｆ Ｉ 模 块，再传 输给 Ａ Ｒ Ｍ芯 片 ， Ａ Ｒ Ｍ通过对命 令 的处 理，启动相应 操作完成 用户给 出的命令 并 向主机回复应答，主机 收到应答后 ，通过 Ｗ Ｉ Ｆ Ｉ 模块发 出回 复数据 ，报 告用户完成命 令。系统安全可靠 ，性能稳定 。该 方案充 分利用家庭路 由器 组建了数据传输 网络 ，又 利用 了现 有成熟硬件平 台如 Ｐ ｃ 、平板等构成监控终端，只需要根据需 求 编 写 相 应 监 控 软 件 。总 体 方 案如 图 １ 所示 。
智 能 终 端 应 用
Ｉ ｎｔ ｅ ｌ Ｉ ｉ ｇ ｅｎ ｔ ｔ ｅｒ ｍｉ ｎ ａ
基中的应用
张 海 滨
（ 鹤壁煤业技师学院 ，河南鹤壁 ４ ５ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：本 文研 究和设计 了一种应 用于 Ａ Ｒ Ｍ 的 ＷＩ Ｆ Ｉ 无线 网络 在智 能家居监控 中的 系统设 计方案 。该 方案比 Ｇ Ｐ ＲＳ无线传输方案传输数据速度 高，且 Ｗ Ｉ Ｆ Ｉ 数据传输免 费；该方案比红外线传输数据在 家庭 内不受位置 （ 障碍物 ） 限制。Ｇ Ｐ ＲＳ 、红外线方案可以传输视频 、音频数据等大格 式数据 ；更 易于现 实本地控制及远程控制 。
二 、 软 件 设 计
图 １总 体 控 制 方 案
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硬 件 设 计 （ 一）监控终端 。远程和本地终端 软件 ，操作方法相 同。 监控终端 是建立 在如 Ｐ ｃ 、平板 电脑、智能手机等成熟 的硬件 平 台的基础 以上 ，可 靠性高，所要做 的工作 就是根据需求及 硬件 条件开发 出相应 的应用程序 。应用程序 要做到检测各子 系 统硬件、各重要数 值修改 （ 如瓦斯报警 值 ）、配置设备信 息 （ 如 瓦斯分系统 Ｗ ｌ Ｆ Ｉ参数 ）、各硬件时 间同步、实时监控 并对重要告警 的记录生成 日志文件和显示等功能。 （ 二） 窗帘控制系统。可以进行 定时、 遥控 、 场景 、 集 中、 远程 等多种方式控 制。其原理为通过 室 内、外光照度传感器 得 到室 内外光 照度，结合 当前 时间 由 Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ５ ８芯片处理驱动 电机 带 动 窗帘 开 启 与 关 闭 。 （ 三 ）灯光控 制系统 。通过无线遥控 及网络异地实现家 庭 照明的集 中、远程 等智能化控制 ，改变 传统手工操作 的不 便 。其原理 为红外 线接收器 接收数据 传输给 Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ５ ８ ，解 析 出数据 点亮或关 闭相对应 的灯具 。 （ 四 ）智 能 安 防 系 统 。 家 中安 装 一 些 专 业 的报 警 探 测 器 及监控设备 。可以根据不同的控制区域实施防盗、防劫、防水 、 防燃 气 泄漏 等 不 同类 型 的报 警 ，并快 速 通 知到 相 关 人 员 。主 要 通 过 安 置 多个 烟 雾 传 感器 对 火 灾 监测 ，有 火测 警 报 ； 安置 门窗 防装红外线传感器对出入监测 ，在规定条件下发出警报并通知 远程终端；安置瓦斯传感器对燃气监测 ，若有燃气泄露达到规 定浓度系统关闭燃气， 并通过温度 、 湿度控制系统中的排气扇 。