面向手机控制的智能家居系统设计分析3400字:智能家居控制系统

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面向手机控制的智能家居系统设计分析3400字

面向手机控制的智能家居系统设计分析3400字 摘 要:智能家居系统的控制器采用的是ARM11技术,前台的客户端程序采用 的是手机蓝牙技术,通过对后台服务以及控制器之间的搭建,集合智能家居体系 和蓝牙手机等,以达到手机蓝牙远程通讯的目的。通过对该项系统的试验分析, 我们可以发现,该系统能够达到设计的初衷,使智能家电能够通过手机进行控制。

中图分类号:TP273+.5 文献标识码:A DOI:
10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.031 1 智能操作系统的关键技术分析 1.1 蓝牙通讯协议 蓝牙通讯协议由两部分组成,即蓝牙主机和蓝牙模块。蓝牙主机主要包括HCI 层和HCI层以上的协议,其实现的形式是软件,能够运行各种应用程序,包括服 务程序,且它们都是以蓝牙耳机的协议层来实现的;
蓝牙模块主要是HCI层以下 的协议,主要是对主机的信息进行传递,靠硬件中的固件来实现。

蓝牙技术的系统由三部分组成,即底层的硬件模块、中间的协议层和高层应 用。蓝牙技术系统最关键的结构是中间协议层。本次研究的控制系统应用的原理 就是蓝牙技术的中间协议层的无线API。

蓝牙的中间协议层由硬件和软件两部分组成,分别由不同的设备和软件来为 它们功能的实现提供支持。

1.2 CGI技术的使用 CGI技术的应用能够将Web环境下的客户端信息传递给Web服务器,然后 Web 服务器将相关信息存入到环境变量,接着启动指定CGI脚本来完成那些指定工作。

CGI脚本的运行需要从环境中获得相关的信息才能启动,其执行的结果需要通过 HTML的格式输出,传输到浏览器端。CGI技术能够增强浏览器与服务器的交互性, 主要是由于用户传递给CGI脚本的参数都是不同的。CGI技术应用到智能家电的控 制系统中能够通过客户端的网页来控制摄像头转动的角度。

1.3 Web技术的使用Web技术能够完成以下三种功能的指令:①发布动态与静态的网页信息;
② 能够为其他设备提供接口来检测现场的设备;
③通过接口的连接实现对现场设备 的控制。BOA服务器属于 Web服务器的一种,它非常小巧但高效,能够支持CGI技术的运行,可以应用 到嵌入式的系统当中,是一个单任务http服务器;
能够接受、分析、响应客户端 请求,并将请求的结果返回到客户端。BOA服务器在智能家电控制系统中属于底 层服务器,其主要目的是将摄像头拍摄的图片信息传递到PC端。其传递的过程 为:①完成初始化工作,比如建立环境的变量、绑定端口、侦听并进入到循环结 构等,还包括等待接受客户端的连接请求;
②客户端发出连接请求时,Web服务 器就要接受客户端的请求,然后将这些请求信息保存起来;
③在接收到连接请求 后,接下来就是分析这些请求信息,同时解析请求的URL目标、方法以及表单信 息等一系列内容,同时还要根据这些信息迅速做出处理反应;
④在Web服务器将 连接请求做出处理后,要将相关的信息发送到客户端浏览器上,同时关闭TCP的 连接。

2 智能家电控制系统的设计 2.1 系统的设计说明 应用嵌入式的智能家电控制系统的意义主要有:①将智能手机客户端作为智 能家电的遥控器,整合了智能家电与手机。现在的智能手机程序移植非常方便, 手机基本上都可以运行该程序,且目前的手机技术传输数据速度非常快。②蓝牙 技术的通信采用的是蓝牙地址,而不是IP网络地址,这也就大大节约了即时通讯 产生的费用,并且通信效率也要高出即时通讯很多。③蓝牙技术数据传输效率高、 能耗低,并且体积小、成本低,芯片的使用寿命较长,因此采用蓝牙技术有很强 的实用性。

手机控制的智能家居系统主要是由上位机和下位机两部分组成,上位机建立 在手机蓝牙平台控制之上,下位机则是ARM11的后台服务器。手机蓝牙能够与 ARM11服务器进行连接,并且将控制命令发送到服务器,然后控制客户端。试验 的系统平台是J2ME技术,利用蓝牙L2CAP协议与无线通信API来实现。下位机采用的是手机蓝牙地址连接的技术,只需要搜索蓝牙地址就能进行匹配连接。下位机 能够有效将蓝牙的无线通信技术与后台控制连接在一起,实现了同客户端的互传 数据及通讯,并能够检测系统中不同的传感器,使家电家居进入智能化时代。

2.2 智能家居控制系统功能介绍 智能家居控制系统主要有以下几个功能:①J2ME控制功能。首先能够与服务 器进行初始化连接,进入到控制程序中,然后通过蓝牙通信控制家电;
其次,它 能够接收到家电传递的信息,了解房屋的湿度和温度等信息。②室内智能监控。

视频监控的智能控制主要是利用CGI技术为支持,通过ARM11来建立Web服务器, 采用蓝牙和HTML来对监控系统进行智能控制。我们需要在监控摄像头下方安装步 进电机,然后采用蓝牙和网线分布发送指令来控制摄像头的转动,最后采用HTML 来设计网页,并在这个网页上添加不同的控制按钮来调节摄像头的角度。③门禁 视频监控。门禁智能监控是建立在ARM1的基础上,用来运行摄像头,然后利用手 机蓝牙发送远程命令来对其进行控制。④传感器的应用。智能家居的系统中,传 感器占有很大的比例,它能够对房间内的信息进行全方位的监控,也需要我们布 置大量不同的传感器,比如红外传感器、温度湿度传感器、防盗传感器和声控传 感器等。各种传感器的功能如表1所示。

3 智能家居控制系统的实现 3.1 实现上位机的功能控制 上位机功能的实现主要是利用J2ME进行的,基本行为包括初始化功能、寻找 蓝牙设备、蓝牙服务、连接蓝牙设备、控制命令的发送以及传输服务器的数据。

上位机功能与服务器之间的无线通信实现了其功能,包括发送、接受控制的命令。

主要工作流程是:启动上位机的程序,然后通过密码来识别身份,输入正确 的密码才能与蓝牙服务器进行连接,连接成功后,才能将命令发送到蓝牙服 务器上,实现系统的控制。

3.2 实现下位机的功能控制 在系统应用中,我们也发现,在多种蓝牙服务的干扰下,客户端在蓝牙搜索 时会出现一定的演示,并且每次进行蓝牙连接时,仅仅只有一个客户端能够成功 连接服务器,保证了系统通信的安全与可靠。4 结束语 手机控制智能家居的系统操作简单、安全可靠,且成本较低,在科技技术快 速发展的今天,已经不存在技术上的问题。在以后的应用中,我们也可以不断对 其进行改进,进而改善我们的生活。

[1]陈凯,秦实宏,王敏,等.基于GSM模块TC35I的收发控制系统设计[J]. 武汉工程大学学报,2011,33(1):91-95.

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