基于樹莓派的無接觸智慧電梯設計

董晨樂，楊延寧，2，朱 揚

(1.延安大學 物理與電子信息學院，陜西 延安 716000；2.南昌理工學院，南昌 330044)

0 引言

2020年“新冠”病毒的傳播劇烈引起人們的很大關注。針對人們當前的迫切需求和生活的便利性。為防止病毒的廣泛傳播，疫情期間，出入公共電梯，民眾采取了許多方式，比如在按鍵上粘上一層厚厚的紙，使用牙膏和門鑰匙或者濕巾手紙。在已建立的行業與掌握的電子技術基礎上。針對上面所提到的問題，研究并設計了一款利用人臉檢測、語音識別與合成、智能化顯示、NFC近場通信等關鍵技術，針對疫情防控、智能控制、電梯監控等提供一整套解決方案并設計了一套完整的控制系統?！安《緹o情人有愛”，在目前爆發嚴重的疫情防控特殊環境中，制造一款智慧的自動化電梯具備非凡的意義，面對疫情帶來的無接觸的潛在需求，該項目采用多個控制方案，人臉面部檢測和語音識別等其他諸多項目，以取代傳統采用手動按鈕的電梯，即可擺脫疫情帶來的接觸感染、為群眾生活帶來許多便利，并且在防止病毒威脅的情況下，還可以更好地為老人，兒童和殘疾人提供更好的服務。在該領域進行深入研究對于家庭、社區和社會民生工作的開展具有重要價值[1-3]。

1 智慧電梯設計主要內容和工作

目前市場上有一些電梯具有語音功能，但只支持語音朗讀相關信息和播報樓層，即當電梯到達指定樓層提醒乘客具體到達的樓層。僅在升降機外部添加一個感應模塊，并不具備實用性和便利性。結合當下行業的發展趨勢及存在的問題，通過撰寫研究課題步驟及方法，以論證所要得出的研究成果和所要展示的形式[4]。

該論文的目標是實現電梯系統所有模塊在Linux開發板樹莓派4B(Raspberry-Pi 4B)上穩定運行；實現Baidu_Net、Home-Kit、Home-Assistant所有的傳感器的穩定運行；并使系統所有代碼可零成本快速打包遷移和部署；開發并完成智慧電梯實物模型一套。針對軟件控制，開發了對應的安卓APK軟件包和HTML5、CSS網頁控制系統。

2 基于樹莓派的電梯系統架構搭建

2.1 總體結構設計

基于傳統的電梯控制方案中存在的諸多的待解決問題，急切能夠完成電梯轎廂自動控制的裝置。區別于傳統方案，應該采用哪種控制方案。主要提出了以下4種控制方式[5]。

1)與傳統的電梯一樣，采用帶有詳細的樓層信息的物理開關或按鍵檢測來控制電梯到達對應的樓層位置。

2)在數據庫提前存儲用戶的人臉信息和其所對應的樓層編號信息，之后利用人臉搜索技術，來對目標用戶的人臉進行讀取和檢測，將獲取到當前用戶對應的樓層信息來向Raspberry-Pi的GPIO口下達高低電平指令驅動步進電機帶動電梯轎廂前往指定樓層。

3)針對陌生的用戶群體非本棟樓層的用戶或沒有提前錄取到人臉信息，可以對電梯下達語音指令來進行其設備的控制。

4)手機用戶采用NFC控制芯片，電梯控制實現真正的零接觸，將指令通過自己的手機直接進行下發傳達來控制Raspberry-Pi的GPIO，這里的NFC控制方案區別于傳統的“門禁卡”用戶可以直接用手機內置的NFC芯片來進行通信。智慧電梯總體方案設計邏輯如圖1所示[6]。

圖1 智慧電梯總體方案設計邏輯

2.2 核心方案設計

利用局域網環境搭建起HTML5網頁，打開HTTP服務器的監控功能。使用Linux終端定義兩個路由，定義一個POST的類，第一個路由的作用就是扔給瀏覽器一個HTML文檔后再從中讀取index數據模板，發送至客戶端服務器。針對第二個路由函數，使用Python調用Bottle的Run函數方法創建一個HTTP服務器，使其通過瀏覽器訪問的界面。針對客戶端(控制界面)引用jQuery和Bootstrap這兩個前端框架，這樣就完整的實現和Raspberry-Pi之間的網絡通信[7]。

在基于Python3的開源家庭的自動化平臺上。采用HASS類似于“智能家居”的環境部署方案，來進行對Raspberry-Pi的遠程控制。Hass.io是一個專為集成操作，s將電梯控制系統與Hass.io和Docker集成在一起，用以簡化Home-Assistant配置。

結合iOS終端的自動化和快捷指令程序進行更高復雜度的編程設計。攝像頭將圖像捕捉之后，利用互聯網云市場上第三方的API接口來完成對采集到人臉進行數據分析與處理。

3 智慧電梯系統的控制硬件選型

3.1 控制器選擇

采用裝載Linux微型操作系統Raspberry-Pi的開發板為主要控制器，作為通用微型計算機，擁有特殊的硬件性能、信號絕緣，低功耗等特點?？赏卣筓SB攝像機或幀接口攝像頭。

在Raspberry-Pi 4B的內部，設置的傳輸模塊有Wi-Fi和藍牙等，Raspberry-Pi的操作方式主要有兩種，一種是圖形界面操作，一種是命令行模式。這里使用Wi-Fi傳輸協議來進行所有數據收發和處理。內部硬件設備在遠程連接、Windows通信、百度云平臺連接均使用Wi-Fi協議，Raspberry-Pi主控板如圖2所示[8]。

圖2 Raspberry-Pi主控板

3.2 系統數據傳輸

采用步進電機的傳動裝置作為電梯的動力系統來連接模擬電梯轎廂。具有精度高、靈敏度高、啟停迅速等特點。在與Raspberry-Pi的連接運行中，步進電機負責對電梯的動力驅動。使用USB麥克風的最顯著優勢之一是即插即用，不需要其他的驅動。Raspberry-Pi操作系統當接入麥克風會自動檢測麥克風驅動程序。在此設計中使用Windows系統的筆記本電腦來和實體世界進行Samba數據交互并將信號發送至Linux開發板。

Samba可以使運行Linux的計算系統能夠參與操作其他計算機文件中，與 Microsoft Windows進行相同的網絡協議通信，并從Windows客戶端的角度作為另一個文件系統在網絡上顯示。Windows和Linux文件交換如圖3所示。

圖3 Windows和Linux文件交換

3.3 系統驅動裝置

使用步進電機將脈沖信號轉換為普通的物理機械運動，并且在使用步進電機時系統是可以不需要額外的數據反饋，即使沒有反饋系統，步進電機也可以通過精確的位置控制進行連續旋轉就既可以計算出相應的轉動角度。針對步進電機的運行機制和特殊基準。除非在運行中產生錯誤丟失轉動步數，否則它的旋轉的角度對的系統和程序是已知的。

由于已知電機的旋轉位置，因此可以精確地控制電機的位置。這里采用步進電機的傳動裝置作為電梯的動力系統來連接電梯轎廂。具有精度高、靈敏度高、啟動停止迅速等特點。

步進電機的驅動形式主要有兩種，在本次設計中采用的是兩次相控驅動：這種輸出方式的主要轉矩特別大并且產生的震動較小。在轉換的時候可以有一個通電線圈作為動力輸出，這樣既可以讓它的輸出扭矩變大，也可以減少其震動。兩次相控驅動可提供更好的運動扭矩。當兩相接通時，電動機產生更大的轉動扭矩。需注意的是：轉矩脈動是一個待解決的問題，因為它可能引起共振和振動導致步進電機不能運行。

針對和Raspberry-Pi的連接，本項目的設計方案主要是采用ULN2003激勵作為驅動器，也就是將集成放大器至于電路內部，并且不需要在電路連接中設置其他電容或電阻元件，步進電機驅動板連接如圖4所示[9]。

圖4 步進電機驅動板連接

4 百度云平臺和HASS局域網監控設計

4.1 操作系統選型

樹莓派ARM 架構的卡片電腦，可以安裝非常多的Linux發行版。Raspberry-Pi官方的操作系統是Raspberry-Pi OS，一共有3個版本，這3個版本都是可以兼容所有的Raspberry-Pi操作系統是一個免費的基于Debian的操作系統，也是最適合Raspberry-Pi設備。Raspberry-Pi OS在操作系統中已經預裝了3 500多個常用軟件包，其具備完整的Linux操作系統功能，可以很輕松安裝在Raspberry-Pi上。Raspberry-Pi操作系統與大多數常見臺式機兼容，例如MacOS和Microsoft-Windows。

4.1.1 操作系統選擇

訪問Raspberry-Pi China的官方網站以下載最新版本的Raspberry File和Photography文件?？啼涍^程首先選擇目的鏡像如圖5所示。

圖5 使用Win32進行系統燒錄

當所有的軟件連接配置完成之后，啟動遠程連接軟件程序，主要有3種方式可以連接操作系統，這里使用Xshell接入到Raspberry-Pi操作系統中。

4.1.2 Python編譯環境的安裝

Python作為本次項目設計開發的主要編程語言，在的Linux終端上需直接運行此程序語言，開發環境搭建，訪問官方網站https：//www.python.org/，下載需要的安裝包和在程序設計中的相關依賴即可完成對應操作。

4.1.3 HASS-IO遠程控制系統的安裝

作為基礎框架，本項目利用Docker來部署Home-Assistant，并且為Home-Assistant 提供各種插件(addons)。如此來為在后面和電梯的連接中基本控制器(消毒系統)提供了幫助。而Home-Assistant在Hassio中，Home-Assistant 是利用Docker部署起來，Hassio和Home-Assistant 是通過內置的API進行聯系和溝通以連接電梯的控制模塊[10]。

4.1.4 百度云SDK的本地化安裝

此SDK作為Python的一個第三方附屬庫，用以連接操作系統和百度云的API數據通信數據的收發。并定義了許多方便調用的子函數。無論是在Linux還是在其他操作系統平臺，有了Python編譯環境之后，便可以使用shell命令一鍵安裝。

4.2 百度API云平臺

結合身份ID識別、人臉對比、活體檢測等多項組合能力。其功能主要包含：人臉注冊、人臉識別驗證、人臉搜索驗證。使用百度云平臺來處理系統采集到的語音信息和捕獲的人臉數據。

百度云API技術的云端調用時，官方提供有許多程序命令的DEMO，系統使用Python的JSON函數包去請求百度云服務器等待其參數結果的返回。API的接口程序中，本質都是調用服務器從此接口返回的結果后對數據集處理。

4.3 HASS數據信息平臺

作為連接所有Raspberry-Pi設備的監視平臺，Hass.io是一個簡單的操作服務器和一個簡單的家庭類幫助系統。在操作系統內安裝相對應的OS軟件和集成Docker環境使用Home-Assistant去簡化系統使用并且更加便于移植。通過HASS服務分發Home-Assistant云服務。Hass.io使用Python創建類似于Docker Manager的程序以及在此處運行的控件，以升級或降級該服務環境。通過Home-Assistant的開源自動化平臺?？梢愿櫤涂刂齐娞葜械乃性O備，并實現自動化控制。并完美運行在Raspberry-Pi。[11-12]

4.4 電梯系統檢測和監控

智慧電梯系統的網絡環境配置中，Raspberry-Pi的監控方案采用的是網絡IP攝像頭的視頻流上傳。在Android、iOS、Windows上等各種平臺都可以完成配置。利用Android平臺的網絡IP攝像頭可以完成實時動作監控等操作。

當設備接入到此局域網絡中，在另一臺設備安裝Cam Monitor通信協議，支持在兩個設備之間的雙向音頻傳輸。Windows和macOS等都可以兼容。通過局域網的連接方式即可接入到HASS的Home-Assistant中，即可以在整個局域網中進行攝像頭畫面實時共享[13-14]。

電梯系統支持動作檢測功能，并調整云服務器的設置以將其啟用。激活運動檢測模式，用于環境網絡警報。技術原理采用檢測間隔幀變化的方法。目標傳輸和目標分配最常用的方法是關鍵幀的分割方法。使用像素時間差來移除圖像進行的兩個或3個相鄰正方形之間的圖像運動部分。首先，將視頻流截取成細微的“幀流片段”，然后對比前后兩幀的圖像位置，動作閾值檢測如圖6所示。

圖6 動作閾值檢測

5 人梯交互與前端網頁控制部署方法

5.1 HTTP前端網頁控制

無論是在Android的軟件程序交互和PC或Mac的交互邏輯設計，系統采用的是統一API請求，使用Python為主設計語言，采用Flask框架模型作為后端部署程序。網頁前端設計語言采用HTML5、CSS、JavaScript聯合許多種CDN庫，主要包含有jQuery版的JS、Bootstrap開發環境等。

為適應用戶不同的設備終端，借助以上框架設計了一套網頁APP，可以完美兼容Android和iOS等操作系統平臺。通過HTML5網頁渲染技術，使用Python程序中的POST請求給出一個服務器的IP的請求接口(8080)，系統創建了兩個HTML5網頁客戶前端，其HTTP交互邏輯如圖7所示[15]。

圖7 HTTP交互流程

在Raspberry-Pi上運行Python指定程序將接口釋放，此時會生成兩個HTML前端網頁文件，一個是針對電梯的控制端(192.168.137.84：8080/cmd)，二是針對IP攝像頭的控制端(192.168.137.84:8080/cmd2)。使用Fusion-App將網頁和Home-Assistant加載到“智慧電梯”安卓APP中。既可以使用圖形化界面對電梯下達指令控制。安卓軟件界面如圖8所示。

圖8 安卓軟件界面

5.2 后端框架Python Flask

HTML后端交互和數據傳輸的程序框架選擇上，采用Python的Flask架構。Flask框架非常適用在小型網站，也適用于開發各種Web服務的API，在大型網站開發，Flask開發靈活。修相比Diango同樣作為普遍的Web服務框架，Flask框架具有更多的功能和交互性可以通過高度定服務來完成更靈活的服務設計。選用Flask作為主框架，可以更好地避免程序代碼過多。在HTML5設計中，設定了6個API服務用作于硬件開關的接入。這里的Web服務網關接口，作為Web服務器和應用程序之間的通用接口，選用Python的Flask框架，確保了不同的Web服務器類型可以相互通信。

在電梯的控制環節中，現在人們周圍許多的設備都具有NFC近場通信功能，例如可以用手機代替公交卡、銀行卡甚至身份證等。本項目將這一技術應用到針對電梯的控制中去，即利用NFC的識別返回值或檢測POST的命令請求來完成電梯的控制指令下發[16]。

5.3 NFC近場控制

在電梯的控制環節中，現在人們周圍許多的設備都具有NFC近場通信功能，例如可以用手機代替公交卡、銀行卡甚至身份證等。本項目將這一技術應用到針對電梯的控制中去，即利用NFC的識別返回值或檢測POST的命令請求來完成電梯的控制指令下發。

NFC作為一種(近場通信)無線通信協議，主要是在兩個電子設備之間4厘米或更少的距離內進行協議交換。連接準備、速度快。也可以引導許多針對設備的功能性操作。例如鑰匙卡、明文身份標識卡，并且它們也可以用于各種支付系統或信用卡等。

在NFC的芯片選取過程中，本著低成本、高穩定性、易連接等主要特點。最終確認并選用ISO 14443-3A的NXP技術標準，在連接技術方案上采用的是NFC，并支持反復擦寫讀取。在Android和iOS的操作系統中，實現由兩種方案設計。針對Android方案，利用NFC-Tools寫入工具如圖9所示，將在index的HTML5網頁中的接口寫入到NFC芯片內存中去[17]。

圖9 NFC-Tools寫入工具

針對iOS操作系統，利用每一張NFC的身份標識碼，iOS操作系統對一張卡片完成檢測后，會返回一個指定的芯片標識類型。分析到特定的標識符后，再通過快捷指令的SSH腳本去請求指定好的Python程序這樣就完成了相應的請求。iOS操作系統可視化編程界面如圖10所示。

圖10 iOS操作系統可視化編程界面

5.4 人臉識別控制

人臉搜索技術是由Google開發的搜索服務，該服務的目的是用戶可以從已上傳到Internet的圖像中搜索該人的所有圖像。在電梯總體控制方案中，人臉對比技術是其本次設計任務設的主線，采用百度云的API服務調用處理。

利用攝像頭將圖像捕捉之后，利用互聯網云市場上第三方的API接口來完成對采集到人臉進行數據分析與處理。這里采用的是百度云平臺開放的AI處理工具百度云—人臉搜索。在人臉數據庫中搜索人臉圖像，返回數據庫中和人臉組和最匹配的人臉信息關鍵值，它可以提供有人臉注冊，更新，刪除和請求用戶信息等11種界面功能，并支持多級數據庫管理界面。

為便于后期系統測試，系統關閉了活體檢測。在API的返回信息中，如果對代碼進行設置不同的控制度，就會得到不同相對應的質量控制閾值，若服務器的返回值不符合閾值的要求，即會向控制臺發送并提醒錯誤信息。HTTP請求后既可以得到JSON返回結果信息又可以達到和Python Flask框架的交互。返回示例用User_id來判斷用戶姓名，以此控制步進電機以驅動電梯[18]。

5.5 語音識別控制

5.5.1 語音識別

系統錄音方案采用的是第三方的網絡平臺設備(Windows操作系統的錄音模塊PY)。使用ssh局域網通信協議傳輸到Linux的文檔目錄下，Windows和Raspberry-Pi交互邏輯如圖11所示。

圖11 Windows和Raspberry-Pi交互邏輯

使用主控制器(Raspberry-Pi)的數據控制介質進行數據收集，短語音識別技術在語音轉文本的過程中，30秒的語音長度大多數情況下一秒鐘即可完成。因此完全可以將其應用在控制和輸入場景。

一是通過REST-API接入，在每個API的接口調用中，都會有專門的 HTTP 接口，用以上傳編碼后的完整錄音文件。二是使用本地SDK接入并支持超過60秒的實時長語音識別。同時也支持上傳完整錄音文件。支持離線喚醒詞、命令詞、通用語義解析等功能。在這里選用的是REST-API的方案接入，此方案在價格和速度上具有很大的優勢，而SDK所附有的其他功能不是本次項目所必需的，API請求類型如表1所示。

表1 API請求類型

5.5.2 語音合成

語音轉換(TTS)系統將普通語言文本轉換為語音文件，語音系統使用百度云AI平臺。短語音模式的短語音識別模型能夠以類似人類語音進行通信，適用于電話音頻記錄，語音搜索，語音通信等其他活動。具有5種知識形式：普通話，英語，四川語言等[19]。其中，Android，iOS和Linux SDK可以支持最多60秒的實時現場語音，語音屬性如表2所示。

表2 語音屬性列表

5.6 系統輔助控制

借助Home-Assistant平臺，在電梯內置通風扇和紫外線消毒等，將以上硬件設備依托Home-Assistant云平臺，接入到系統的控制端，它可以監聽在局域網設備環境中的所有設備，并可以針對自動化控件，進行指令下發和接收。

在此項目中，HASS安裝在Home-Assistant中的Raspberry-Pi硬件端口和電梯的主控上，用于數據交互。可以使用Raspberry-Pi的官方Raspberry操作系統來安裝HASS或Hassbian系統。它可以很高程度的簡化與Home-Assistant相關的插件和依賴項的安裝和配置。

通過不同的通信協議，連接到不同的網絡設備，并且可以在Web界面上編輯修改、移動端有iOS應用程序和Android應用程序，便于用戶更簡潔的進行交互使用。例如RGB燈的設備，也可以支持大量處理操作。

5.6.1 OLED數據顯示模塊

為了顯示電梯控制系統的具體對應樓層的信息，系統需要實時顯示樓層位置信息以及最新的告警消息。該系統使用Python向SSD1306-OLED模塊來發送指令，并使用完整的IIC和SPI兼容驅動程序。SSD1306作為屏幕的驅動器，OLED本身分辨率高，單個像易素定位，且像素傳感器能夠旋轉，屏幕明亮且功耗非常低。SS1306上安裝的包括控制器、RAM顯示器和晶體振蕩器，從而減少外部設備和功耗，LED顯示流程如圖12所示。

圖12 OLED顯示流程

5.6.2 Home-Kit接入

系統中的HASS安裝在Home-Assistant中的Raspberry-Pi硬件端口和電梯的主控上用于數據交互。可以使用Raspberry-Pi官方Raspberry操作系統來安裝HASS或Hassbian系統。其可以高程度的簡化與Home-Assistant相關的插件和依賴文件包的安裝和配置。

它的通信協議機制包含例如：WeMo協議、ZigBee網關和Wi-Fi通信。允許移動設備和電話在遠距離共享數據以創建個人局域網。借助Home-Kit平臺，將所有設備組合在一個應用程序中，程序將文本信息發送至服務器，服務器解析完成并關聯相對應的指令信息進行返回。HomeBridge作為連接橋梁是使用Node.js開發的應用連接程序框架，可以直接運行在家庭的局域網絡，并在iOS設備和其他連接橋梁之間提供開放API[20]。

5.6.3 手機語音助手

實時語音控制可在任意時刻完成對設備的指令下發控制，時延低、響應快、內存占用小和受眾面廣。采用的iOS終端中集成的Siri語音助手，在連接家庭APP的同時，在快捷指令配置好ssh的Raspberry的Python程序，即可完成在Raspberry-Pi和iPhone之間的快速操作。如圖13為快捷指令的配置界面。

圖13 快捷指令的配置界面

針對前端技術，使用Siri技術的目標是處理用戶請求并提供最佳結果。所做的主要任務就是通過分析用戶的數據輸用戶的數據類型來選擇正確的技術類型進行回應并處理[21]。

6 實驗結果與分析

6.1 電梯部分功能的運行方法

系統人臉和語音控制邏輯：當行人步行到電梯旁，電梯的紅外檢測攝像頭先對人臉進行定位提取關鍵點信息并上傳至BAIDU或本地數據庫記錄的人臉服務器進行比對分析，由主控制器 Raspberry計算后給出是否匹配的結果，若通過匹配將數據庫記錄的樓層信息反饋至驅動裝置控制電梯轎廂完成運行到指定樓層。若檢測到的人臉信息不在系統或 BAIDU的人臉數據庫中，會立即啟動語音檢測提示用戶語音給出口層信息，計算之后反饋至驅動裝置。

NFC和HTML網頁控制邏輯：可以部署在貨運電梯或醫院，實現使用手機觸碰電梯內置的NFC 感應芯片或操作人員使用特定的APP對電梯進行監控或控制。

6.2 系統總體調試和測試

系統調試利用接近實際客觀的環境條件，對系統的硬件和系統軟件進行分步測試，然后對整個系統進行整體調試并收集記錄測試數據。確保系統硬件和軟件的整體可靠性。除去必要的軟件開發、維護軟件和操作系統、同時也是確定軟件系統是否完整測試的重要依據。在軟件正式應用前，提前測試各項指標去發現在使用過程中的錯誤和不合理之處，將發現的問題進行糾錯并完善系統，其主要測試范圍包括：響應速度、功能、軟件的兼容性和性能指標。軟件測試分類如表3所示。

1)所有系統設計其實都是針對時間延時進行的但是在整體系統的設計中，這個延時時間是無法精確到毫秒測量。最后的解決方法是，每次程序開始運行打印的當前時間，精確到毫秒，結束運行后打印當前時間。兩者時間之差就是程序的運行時間。

2)在對文件上傳速度的測量中，有一個是百度云服務器的時間，另一個是本地控制器的時間，兩者的時間差值在8小時。所有百度云對圖片的處理時間是無法確定的。對實驗數據進行改進，確定本地上傳數據后的時間相對于服務器結果返回的時間差，那么就可以得到數據處理時間和上傳時間總和。

3)在語音處理的函數選擇上，百度云服務和許多云服務廠商的數學模型完全是不同的。造成對比數據量大，成本高，沒有辦法逐個進行數據測試。最后為了保證系統的整體統一，就全部采用百度云的服務器并針對延時進行測試和數據收集。

表3 系統運行的軟件架構見表

結合上述的測試數據，既要保證上傳速度另外還要保證傳輸的準確性與識別的準確度。最終實驗得出系統的總體設計延遲如表4所示。

表4 總體設計延遲

1)對整體的系統硬件設計方案進行周密的論證和實物測試。確定每一個模塊的設計要求和方案，最終完成實物電梯模型一套。

2)對整體系統的電路系統重新設計新的PCB電路板和基礎硬件布局、連接和焊接。

3)開發了完整的HTML網頁、對應Android操作軟件、整體的Python代碼。

6.3 未來展望

通過對設計整體的改進，本文“智慧電梯”主要有三點，可以在功能和易用性方面進行優化。

1)針對人臉檢索技術，這一點僅做的是少量人臉比對，并沒有考慮在密集人群中的識別度和準確度，這在產品升級中是非常關鍵的一點。后續通過算法升級和圖像分割等技術等完成更多的功能。

2)在整體的控制系統上，因控制終端的算力限制，不能在本地完成數據計算和數據比對，如果增強算力會導致成本的上升，這一點要針對具體的用途完成相應的調整。

3)OLED的樓層顯示上，不能快速實時地更新顯示當前的樓層位置，在高層電梯和安全性上尤為重要。后續可以通過每個樓層設計傳感器來實現。

4)針對無線終端的控制，后期應制作輕量化應用程序，在一個樓層內完成在多個電梯之間的交互通信，使用ESP8266模塊來降低使用成本。

7 結束語

在全球智能化背景的今天，隨著日益增長的社會基礎設施要求的提高。本文針對基于樹莓派的無接觸智慧電梯設計系統進行分析研究，分析了現有的民用電梯的結構和優缺點，此設計的研究結果闡明了智慧電梯在日常生活的關鍵性作用和設計意義，解決了民生和疫情工作中的實際問題。基于Linux的發行版Raspberry-Pi操作軟件的整套電梯控制系統其包含功能多達數10項可供選擇，結合當下最普遍的手機操作、人臉監控、語音控制等4項功能對其在許多方面的應用，最后論述了其實際價值、意義和作用，對下一步的研究做了分析和展望。