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3G网络下的无线智能家居系统

发布时间:2018-11-30 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    3G网络下的无线智能家居系统作者: 关胜等   摘要:系统选取STM32作为主控器,完成DHT11温湿度采集、OV2640视频采集、LED灯与继电器开关等监测和抑制。设计3G网络下的WiFi节点,通过TCP/IP接入网方式和Android二次开发,实现TCP/IP协议和手机应用软件,完成远程智能家居监控功能,达到了智能家居的无线化和手机化。
  关键词:智能家居 3G网络 TCP/IP Android
  中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)04-0025-01
  21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技能推动了人类文明的巨大进步。随着全球智能触摸革命的到来,让这场革命亦在家居领域上演。这让更多的智能家居厂商将智能终端抑制系统移植到手机中,通过手机、ipad或笔记本,用户手指一点,轻松实现对灯光、窗帘和家用电器的抑制。随着手机的普及,通过3G网络能实现将所有的家电用品和家庭平安监控、防盗报警,甚至社区内各种信息交互联合起来,让消费者实现远程精确调整家居环境,这既解决了传统家居墙上开关的不便也改善了跨家当的合作困难。
  1 硬件平台
  本系统选用了ARM处理器作为实现平台,ARMCortex-M3内核对STM32系列处理器提供的标准支持,在STM32上软件移植相对对照方便、开发难度相对对照小、开发成本、参考资料相关程度大等方面的综合考虑,选用STM32作为主抑制器。
  2 软件平台
  在STM32F103微处理器上移植LWIP协议,实现无操作系统的TCP/IP协议的实现,削减对RAM的占用。远程PC监控端的管理软件是选取C++。Microsoft Visual Studio 2008开发环境方便以后的批改和使用。远程监控端的应用软件可使维护人员能通过界面数据表、实时视屏监控方便地观测各远程监测点事务状态。Android手机端的APP开发选取JAVA语言及eclispe开发环境平台。手机端软件将能够在手机上对监控节点电器设备进行抑制、获取实时视频图像、温湿度数据。
  3 系统总体结构(图1)
  因STM32F103处理能力有限,无法做复杂图像压缩算法,加之考虑为更快数据传输速率和更新图像的频率,更好的视频显示效果,所以摄像头模块选择OV2640内部DSP压缩后的JPEG压缩图像格式。本项目中WIFI模块为性价比高、低功耗及优异的电源管理本能适用于STM32低容量嵌入式系统的WM-G-MR-9模块,为了更快数据传输速率和更新图像的频率、更好的视频显示效果则用SDIO接口。本系统通过DHT11检测出当前环境的温湿度,将所测数据交给STM32进行分析处理,分辨存入不同数组以便显示时候用。并用LED灯模拟真实的家居照明灯,STM32单片机可接受指令对该灯亮灭进行抑制。使用继电器进行开关抑制,接到家电抑制指令后,可对家庭中低功率电器进行开关抑制。
  4 功能验证
  4.1 智能家居Wifi节点(图2)
  4.2 抑制主机PC界面(图3)
  4.3 手机APP监控界面(图4)
  5 结语
  本设计提出并且论证了设计方案,详细阐述了无线通讯基本方式、实时监控操作功能的实现方法及相关电路的设计原理。设计中充分利用了系统的软硬件资源,实现了各个模块的协调抑制,提高了系统的可靠性和通用性。系统样机经过调试、测试验证,可以完成智能家居所要求的功能。
  参考文献
  [1]张洋,刘军,严汉宇.原子教你玩STM32(库函数版)[M].北京航空航天大学,2013.
  [2]BehrouzA.Forouzan.TCP/IP协议族[M].王海等译.北京:清华大学出版社,2011.
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