智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

蘭孝文　劉江濤

摘 要： 物聯(lián)技術的發(fā)展使智能家居成為改善人類生活質(zhì)量的一個重要指標。文章實現(xiàn)了一個基于ARM的智能家居遠程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以S3C44B0X為核心處理器，外部擴展了Flash、SDRAM及網(wǎng)絡接口；通過定制的濕度、風速傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)；用步進電機、繼電器和被控對象相連接來控制其移動。在軟件設計時移植了引導程序Bootloader及uClinux操作系統(tǒng)，并采用Boa和CGI的方式在uClinux上構建了Web服務器；完成了基于嵌入式Web服務器的網(wǎng)站程序，用來接收用戶請求、返回頁面及調(diào)用相關子程序（采集、控制）， 最終實現(xiàn)了智能家居遠程網(wǎng)絡控制的系統(tǒng)要求。

關鍵詞： 智能家居； 遠程控制； uClinux； 嵌入式Web； ARM

中圖分類號：TP309.3 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）05-31-03

Abstract： With the development of Internet technology， intelligent home become one of the most important indicators to improve the quality of human life. Remote control and system management for intelligent home based on ARM are implemented in this paper. The core processors of this system are S3C44B0X， external extension Flash， SDRAM and an Ethernet interface. Through self-made humidity & wind speed sensor， environmental data is collected. The movement is controlled by stepper motors and relays. In the software design， guiding procedure Bootloader and operating system uClinux are transplanted to development platform. Meanwhile， an embedded Web server on uClinux is built by way of Boa and CGI. Website programs based on embedded Web server are written to receive users' request， return to the page， call the relevant subprograms （collection and control） and ultimately meet intelligent home system requirement for remote network control.

Key words： intelligent home； remote control； uClinux； embedded Web； ARM

0 引言

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術和信息通訊技術飛速發(fā)展，將計算機技術、控制技術、通信技術融合到傳統(tǒng)的家電中，使其擁有智能，并連接到Internet網(wǎng)絡，實現(xiàn)家用電器的網(wǎng)絡化和智能化，已經(jīng)成為當前研究的熱點[1]。這種形勢下，32位嵌入式微計算機（如ARM）的出現(xiàn)，使嵌入式Web成為現(xiàn)實，人們可以通過Intemet遠程監(jiān)控家居網(wǎng)各個單元[2，6]。與傳統(tǒng)的家居中央控制器相比，智能家居遠程控制系統(tǒng)降低了設備成本，并可通過總線方式實現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡節(jié)點的無限制擴展。

1 控制過程及系統(tǒng)技術指標

智能家居遠程控制系統(tǒng)采用ARM7微處理器與uClinux嵌入式操作系統(tǒng)搭建嵌入式Web服務器建設網(wǎng)站，實現(xiàn)在任何地方任意一臺接入互聯(lián)網(wǎng)的PC機，都可以通過身份認證后訪問網(wǎng)站，瀏覽家中電器的實時工作狀態(tài)及修改網(wǎng)頁參數(shù)對電器進行遠程控制[3]。系統(tǒng)中選用智能窗、空調(diào)和電飯煲作為實際電器進行控制；用繼電器控制空調(diào)、電飯煲的開關；用步進電機控制窗子的開合角度；并測量環(huán)境濕度和風速的大小以實現(xiàn)自動關窗。電器的實時狀態(tài)經(jīng)主機（ARM）發(fā)往網(wǎng)絡，用戶可以訪問網(wǎng)站，瀏覽頁面顯示的家中電器工作狀態(tài)，并依權限修改網(wǎng)頁參數(shù)對電器狀態(tài)進行調(diào)整。4 結束語

智能家居是近年來人們生活水平提高的標志，在信息技術高速發(fā)展的今天，將智能家居控制系統(tǒng)接入Internet，使得用戶可以實現(xiàn)家居電器的遠程監(jiān)控是大勢所趨。本文敘述了智能家居遠程控制系統(tǒng)的硬件組成和結構，給出了主要模塊的設計方法，以及軟件實現(xiàn)的結構框圖和控制系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，并使系統(tǒng)留有豐富的接口，隨著寬帶無線通信技術、網(wǎng)絡技術和微處理器技術的發(fā)展，具有一定的可擴展性。此外，本系統(tǒng)具有功能強、穩(wěn)定性好的特點，而且成本低，具有很廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] 戴剛，高洋，陳煜華.基于ARM的智能家居遠程控制系統(tǒng)的硬件設計[J].

世界電子元器件，2007.8.

[2] 嚴厲平.嵌入式智能家庭網(wǎng)關的研究與設計[J].微計算機信息，

2005.2：14-16

[3] 王田苗.嵌入式系統(tǒng)設計與實例開發(fā)—基于ARM微處理器與uC/

OS-II實時操作系統(tǒng)[M].清華大學出版社，2003.

[4] 鄭偉，徐榮華，王欽若.嵌入式Linux系統(tǒng)CGI程序設計技術[J].單片機

與嵌入式系統(tǒng)應用，2004.10：21-24

[5] 曹玲芝，石軍.Boa源碼分析及其在嵌入式系統(tǒng)中的應用[J].計算機與

數(shù)字工程，2005.6（33）：10-12

[6] 何永威，路林吉.基于嵌入式Linux和ARM9的家用智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].

微型電腦應用，2007.10：17