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嵌入式技术助力智能家居

发布时间:2018-05-09 11:34:00 文章来源:未来智讯    
    
    1、中国智能家居的现状
    
    中国的智能家居行业刚刚起步,它还显得比较稚嫩。国家尚没有正式颁布相关的行业技术标准,厂家采用各自不同的技术解决方案,这在某种程度上制约了中国智能家居行业的发展,在今后相当长一段时间内技术的整合趋势将形成统一的标准。
    
    1.1目前出现的几种智能家居解决方案及对比
    
    
    1.2、目前市场上一些常见的智能家居产品
    
    
    基于Pc架构的智能家居由于实用性很差已经逐步退出了市场, 目前大多数智能家居厂商采用的是第二种技术方案来设计自己的产品,而只有一些国外厂商和极少数国内厂商选择了基于嵌入式的技术方案。笔者挑选了一些常见的智能家居产品做了一个简单的功能比较:
    
    1.3、中国智能家居行业技术发展趋势
    
    三种技术方案代表着中国智能家居行业不同时期的技术特点,它们的关系可以用以下的图形表示。
    
    Pc架构的智能控制系统出现于中国智能家居的萌芽阶段,基本上停留在向使用者展示智能家居的概念,实用性不强,属于第一代。
    目前很多中国智能家居厂商研制的基于单片机架构的智能控制系统在实用性、易用性和专业性方面有了很大程度上的提高,属于第二代。
    而基于嵌入式系统的家庭智能系统在国内才刚刚出现,随着嵌入式技术更加广泛的应用,随着成本的逐步降低,中国的智能家居最终将走向嵌入式。
    
    2、嵌入式技术的发展
    
    目前人类已进入基于Internet的后Pc时代,其主要特征为计算机作为组成成份紧密融于消费品和工业品中。后Pc时代的到来完全依赖于嵌入式技术的诞生与发展。嵌入式系统在通讯产品、家用电器、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域的无限应用空间已使其成为促进信息产业发展,加速传统产业改造的最为实用的高新技术。传统的IT设备逐渐转变为嵌入式设备,这是一个大趋势。在这个大趋势中,小到智能卡、手机、水表,大到信息家电、汽车,甚至飞机、宇宙飞船,我们的生活已经被嵌入式软件所包围。嵌入式技术的蓬勃兴起为智能家居行业的发展指明了技术发展趋势,也提供了技术革新的有利武器。究竟什么是嵌入式系统呢?
    嵌入式系统一般指非Pc系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/o端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(os)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为,而操作系统控制着资源调度及与硬件的交互作用。
    嵌入式的智能家居解决方案又能给我们带来什么呢?
    A、系统的处理能力大大增强,可以给您带来更加逼真的图像及更加真实的语音等。
    B、根据系统定制的实时操作系统不仅可以最大限度的利用硬件资源而且还避免了过于庞大的系统造成的系统冗余。
    c、一般只有一颗主处理芯片,系统架构更加清晰简捷。
    D、软件采用分层设计方便维护和升级,大大提高了代码利用率,缩短开发周期。
    E、因为嵌入式技术是伴随着Internet而生的,所以它具有更加卓越的网络,,生能,可以增加更多的网络应用。
    
    3、嵌入式技术在中国智能家居行业的实际应用
    
    波创BECHAMP智能家居依靠3C技术(Computer Technology、CommunicationTechnology和Control Technology),并结合信息家电的发展,为用户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷的智能化和信息化生活空间。其内涵就是”在具有个性化的住宅家庭中,将多元网络信息、多样化的自动化控制以及节能环保等功能,整合到一体化的家庭智能信息管理与自动化监控平台上”。
    
    3.1功能描述
    (1)可视对讲
    * 超大屏幕彩色可视对讲。
    
    (2)安防主机
    *提供有线8防区;
    * 可以通过无线密钥进行撤布防,也可以通过电话和网络进行布防;
    * 触发报警以后除了可以通过网络向保安中心报警,还可以通过拨打用户射定的电话进行报警,还可以通过Internet向在办公室或其它地方的业主报警。
    
    (3)信息终端
    * 接收小区管理中心发出的小区公告或新闻;
    * 接收小区管理中心发出的商情;
    * 接收小区管理中心发出的住户通知;
    *浏览网页;
    *接收邮件;
    *接收手机短信;
    *查询报警信息;
    *查询三表信息。
    
    (4)家电、灯光、插座控制
    * 家电、灯光、插座通过网关上的触摸屏进行控制;
    * 通过Internet对家里的家电、灯光、插座进行远程网络控制;
    * 通过电话对家里家电、灯光、插座进行远程电话控制;
    * 通过手机短信对家里家电、灯光、插座进行远程短信控制。

    *(5)自动抄表
    自动抄录水表、电表、气表的读数。

    *(6)远程监控
    通过Internet远程监控家中的家居环境。
    
    3.2、原理图:
    
    
    3.3、系统特点
    运行稳定安全可靠;
    主处理器高度集成,系统结构简洁,信号稳定;采用6层高频板工艺,高速线路采用等长设计,双路时钟输入,拒绝一切干扰;
    操作系统采用开源的“nu、操作系统,安全、稳定;
    采用双电源热备份设计,主用电源为ATx电源,备用电源为带充电电路的锂电池;正常情况下,主电源为系统供电(包括后备电源充电),锂电池处于待命状态并进行必要的充电;在主用电源失效的情况下备用电源自动启用,在主用电源恢复正常后再切换回主用电源,二者之间的切换做到无缝,即二者的切换不会影响到相关软硬件系统正在进行的工作;备用系统电源能持续工作3小时以上,待机24小时以上;
    
    高效低耗
    其主处理器采用主频高达200MHZ的韩国三星公司的S3C2410(ARM9内核)高效低耗处理器(该处理器主要用于手持设备,其功耗之低可想而知),再配备上海量(相对于传统基于51单片机的解决方案)的Flash和SDRAM,可以轻松处理TcP/IP网络协议栈、音视频处理和一些复杂的桌面应用(如word,巨、cel, 图片查看程序,邮件客户端和网络浏览器),这些是基于51单片机的解决方案根本无法想象的,具有不可比性。
    
    人机交互界面友好
    采用带背光和触摸屏接口的320x240 STN彩屏,色彩达到64K色,并配有快捷按键,所有人机交互界面均采用纯图形的,美观大方。
    系统可扩展性强
    硬件接口丰富,这些接口包括:
    ――lOM以太网络IC及其接口1个
    ――LCD接口,
    ――触摸屏接口,
    ――人机交互键盘,
    ――串口:485接口1个(用于接485设备),232接口2个
    ――LED指示灯,4个,分别为:工作指示,欠压/充电指示, 网络指示,新留言提示。
    ――12S接口,引出Hicrophone和立体声Speaker
    ――USB Host和Device接口各一个,可用于连接U盘,数码相机和摄像头等USB设备
    ――SD存储卡接口
    ――JTAG,采用20针接口,方便系统级调试
    ――其他未使用CPU口线,统一引出, 以备将来系统扩展
    操作系统采用开源的Linux操作系统,开发资源丰富,软件上提供一套标准通用的API二次开发接口,可移植性强。
    
    系统升级方便
    系统所有软件,包括启动代码,操作系统内核,系统文件,应用程序均基于文件系统,在目标机中以文件的形式存在,均可单独升级,而且是在线升级(通过以太网络或LsB接口或串口),给产品的后续升级维护提供了大大的方便,这些是传统的基于5l单片机的解决方案无法做到的,具有不可比性。
    
    3.4、系统拓扑图
    
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