各种无线通讯技术打造现代智能家居生活

　　随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高，实现家庭智能控制已经成为必然的趋势。国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范自动化监控管理：对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警；防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器；系统应能与计算机安全综合管理系统联网；计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。

　　在智能家居系统中，将无线网络技术应用于家庭网络已成为势不可挡的趋势。这不仅仅是因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性，省去花在综合布线上的费用和精力，而且更因为它符合家庭网络的通讯特点。随着无线网络技术的进一步发展，必将大大促进家庭网络智能化的进程。

　　本文介绍的智能家居控制系统采用ARM嵌入式系统设计，利用ZigBee通讯模块构建智能家居无线网络系统，跟各个子控制模块进行通讯。系统通过蓝牙接口与手机或PC连接，使用手机作为用户操控终端。当前手机的功能相当强大，大多数手机已经内置Java虚拟机，利用Java开发工具设计功能非常强大管理软件，与传统的键盘加液晶屏的人机界面相比，操作更灵活、方便。系统通过蓝牙接口，搜索用户手机，判断用户是否在本地，而自动进行布防和设防已及切换到GPRS网络，进行远程监控，防止用户忘记布防而令监控系统失去作用。

　　1.智能家居控制系统设计

　　1.1系统功能

　　本文介绍的家居系统具备以下功能。家用设备的数据采集：采集家用设备包括室内温度，灯具家电，防盗门等设备的状态数据，经控制器处理后反馈给用户。本地控制：用户通过人机界面，对家用设备进行监控。远程控制：远程用户可以通过发送手机短信或通过互联网对家庭系统进行控制和查询。自动报警：当控制器检测到非法闯入或温度超高等报警信号时，及时触发室内报警装置，并通过发送报警短信等方式及时通知用户。门禁系统：手机内置蓝牙模块都具有全球唯一识别码，利用它识别用户身份。用户再不需记密码，或带其他的IC卡。家电控制：接收用户命令，通过红外发射电路控制电视、空调等红外可控的家电设备。其它灯具等开关量控制：接收用户命令控制灯具等开关量设备。

　　1.2系统总体结构

　　本控制系统分两部分：主控制器，各控制终端。系统框图如图1所示：

　　主控制器相当于家庭网关，由GPRS、蓝牙、ZigBee通讯模块构成。负责接收各控制终端的数据，经处理后传给用户手机，同时接收用户手机发出的指令，经解析后分发到各个控制终端。

　　1.3主控制器的硬件设计

　　主控制器的CPU采用NXP微控制器LPC2378，它使用了一个高性能的32位ARM7内核，可以在高达72MHz的频率下操作。LPC2378含有高达512KB的片内Flash和58KB的片内SRAM存储器，而且有4个16C550UART（1个带有IrDA）、3个I2C总线接口、3个SPI/SSP接口和1个I2S接口。多个串行通信接口增强了设计的灵活性，提供了更大的缓冲区，并且具有更高的处理能力。

　　GPRS通信模块采用西门子公司的无线数据传输模块MC35i，支持数据、短信、语音和传真业务。MC35i是新一代GSM/GPRS双模模块，完全兼容上一代的MC35、TC35i；采用紧凑型设计，为用户提供了简单、内嵌式的无线GPRS连接。