本设计智能家居系统的核心部分由ARM11核心板,GPRS模块,3G模块,无线传感器模块,门禁模块和终端执行等模块组成,系统总体框图如图1所示。
本系统所要实现的智能家居演示系统功能如下:
(1)室内光度、湿度、温度、二氧化碳浓度测量;
(2)室内的暗亮情况智能控制电灯的开、关;
(3)摄像头采集访客的照片并利用3G发送邮件给房主;
(4)室内二氧化碳浓度如果过高就发送短信通知房主;
(5)室外如果下雨,室内就智能关窗。
2.2 系统硬件设计
2.2.1 核心处理芯片的选择
本设计采用飞凌OK6410开发板,是一款基于三星公司最新的ARM11处理器S3C6410。以它为主要核心控控制芯片,其相关无线传感器对周边的环境进行相关数据采集,然后将数据传送给核心控制中心,从而对整套系统进行实时控制与监控。
S3C6410是由三星公司推出的一款低功耗、高性价比的RSIC处理器,它基于ARM11内核,可广泛应用于通信等领域,OK6410以独特的硬件优势、强大的软件功能和开源的共享精神赢得了嵌入式行业的普遍赞誉,故以它作为试验平台来验证智能家居系统设计及开发的可行性。
2.2.2 远程通信模块的选择
目前比较流行的远程无线通信技术有GPRS与CDMA,GPRS是GSM向3G的发展中的一种过渡技术,是在GSM的移动分组数据业务的基础上,向用户提供移动分组的IP或者X.25连接。而CDMA是在扩频通信技术的基础上发展起来的一种新型无线通信技术。它技术的原理是扩频-解扩原理,以实现信息通信。系统中选用这两种无线通信技术,是因为它们具有高速传输和实时在线等优点,符合本系统远程通信模块的基本功能要求。
2.2.3 近程通信模块的选择
由于智能家居对家居内的传输网络只需要传输小数据包,所以不需要太大的传输速度,但家居中的家电设备多,所以又需要其的网络容量,且信息的实时性要好、时延要短。要符合这种要求的通信技术,在近几年出现了一种,它叫ZigBee技术,是一种短距离无线通信技术,具有数据率低、成本低、传输距离短但安全可靠等优点。这项技术的特点决定了它能很好地满足智能家居系统在短程通信方面的需求。