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一项智能家居远程监控系统的解决方案

来源:中国一卡通网  作者:中国一卡通收录  发布时间:2012-04-13 11:35:15  字体:[ ]

关键字:智能家居  远程监控  嵌入式系统  Web  技术  

摘   要: 以智能家居远程监控系统为例,设计了一种以Web 技术为核心的远程监控系统解决方案, 并实施建立在基于S3C2440 微处理器和嵌入式Linux 操作系统的软硬件平台上。在嵌入式Linux操作系统中构建了Web 服务器和视频服务器。在此基础上使用CGI 技术处理HTML 表单,控制系统硬件,实现交互操作,完成用户认证、门窗控制、照明控制、温度监测、视频监控等功能。远程用户可以通过IE浏览器进行实时监视,并对监测系统设备实现管理。

  智能家居又称为数字家庭, 一般是指以计算机接口技术和网络技术为基础, 将各种家用数字化设备有机结合为一体的智能化的网络系统。这些家用数字化设备包括电话、计算机、数字化的视听设备、数字化的家用电器及安全监控设备等, 通过有线或无线的方式将这些设备连接起来, 为家庭用户提供简单、安全、可靠、智能化的综合服务。本文以Web 技术为核心, 在基于S3C2440 微处理器和嵌入式Linux 操作系统的软硬件平台上构建了Web 服务器和视频服务器,Web 服务器采用Boa, 视频服务器采用Servfox, 结合CGI 技术处理HTML 表单, 完成用户认证, 门窗控制等家居监控功能。

  1 系统总体结构设计

  图1 为智能家居远程监控系统的总体结构图。室内部分主要包括家电控制、防盗报警、远程监控、防火报警等功能模块, 这些功能模块通过Web 服务器接入Internet 网, 用户可通过计算机登录因特网, 远程监控室内情况, 同时室内如检测到火、盗等异常情况可通过Internet 向用户报警。 


  2 系统硬件设计

  智能家居远程监控系统的硬件系统由YC2440-F 开发板、网络接口、门窗控制、照明设备、温度传感器、USB摄像头等组成。YC2440-F 开发板作为整个系统的控制核心, 负责信息的采集和处理, 并控制各个模块协调工作, 如图2 所示。 


  控制核心采用YC2440-F 开发板。该开发板是扬创科技公司使用三星S3C2440 处理器开发的ARM9 开发板。YC2440-F 开发板采用核心板+扩展板的结构。 

  门窗控制模块可以让用户通过互联网远程控制室内门窗的开启与关闭, 如有人以非正常方式通过门窗进入室内, 可向用户报警。在实验中选用一个步进电机来模拟门窗控制, 电机正转表示门窗开启, 电机反转表示门窗关闭, 步进电机如强行被破坏则报警。步进电机通过集成芯片ULN2003 驱动,门窗控制电路如图3 所示。 


  照明控制模块可以让用户通过互联网远程控制室内照明系统的打开与关闭。在实验中使用4 个发光二极管来模拟照明系统, 图4 为照明控制模块硬件电路图。

 

  温度监测模块可以实时监测室内温度, 如果检测到室内温度超过50℃则报警。温度监测电路采用DS18B20温度传感器来实现。DS18B20 使用1-Wire 技术, 具有线路简单, 精度高、体积小、低功耗等特点。硬件电路只需将DS18B20 连接到通用I/O 端口GPB0 端即可。图5 为温度监测模块电路。视频监控系统可以通过摄像头实时监控室内情况, 用户可以通过互联网随时观察室内的情况。视频监控采用用普通USB 摄像头实现。 


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