一．前言
目前來看，隨著歐美國家家庭居住智能化技術(shù)的迅速發(fā)展，我國家庭居住智能控制器也成為智能家居系統(tǒng)的重要部分。在基于嵌入式技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)成為了我們開發(fā)研究的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。本文在研究分析國內(nèi)外大量家居控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種實(shí)現(xiàn)家居控制系統(tǒng)：即把控制模塊與操作系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，外加各種傳感器組成了一個(gè)嵌入式系統(tǒng)家居控制系統(tǒng)。
二．智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.用戶需要操作方便，功能實(shí)用，外觀美觀大方的智能家居系統(tǒng)。系統(tǒng)要有吸引來賓的外觀和功能，能體現(xiàn)用戶高人一等的生活品位。同時(shí)要化繁為簡、高度人性、注重健康、娛樂生活、保護(hù)私密。
2.智能家居控制系統(tǒng)。家居智能控制主要包括家庭的智能照明系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、空調(diào)控制、窗簾控制、背景音樂系統(tǒng)、可視對(duì)講、防盜報(bào)警等系統(tǒng)及其遠(yuǎn)程WEB控制等。以上所有系統(tǒng)都不是獨(dú)立的，而是和其他系統(tǒng)相互聯(lián)系，融合為一個(gè)統(tǒng)一的整體，并相互響應(yīng)，做到真正意義上的智能。
3.Web網(wǎng)頁遠(yuǎn)程控制，是指在離開服務(wù)器以后，通過互聯(lián)網(wǎng)登陸運(yùn)行在特定服務(wù)器上的網(wǎng)站，然后去查看，管理當(dāng)前空調(diào)的運(yùn)行，只需第幾網(wǎng)頁上相應(yīng)的按鈕，就可以輕松的打開，關(guān)閉，控制家中的空調(diào)機(jī)組，已達(dá)到遠(yuǎn)程控制的功能。
4.控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。系統(tǒng)自動(dòng)控制是指系統(tǒng)的核心部分可以根據(jù)外部傳感器所采集的環(huán)境信息（如溫度，濕度等）與用戶設(shè)定的可以使人可以較為舒適的之作比較，然后根據(jù)比較結(jié)果對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以保持著個(gè)舒適的值，為用戶提供一個(gè)良好的溫濕度環(huán)境。
智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括電話交換網(wǎng)程控交換信令部分、控制單元、傳感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GSM模塊TC35 modem與接口和電源部分。
三.嵌入式核心芯片的特點(diǎn)和定義
1.嵌入式的關(guān)鍵部分還在于核心芯片的選擇，嵌入式核心芯片的特點(diǎn)有。
(一)可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。
(二)嵌入式微處理器必須功耗很低。
(三)對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力。
(四)具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用,需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能,同時(shí)也有利于軟件診斷。
2.所謂的嵌入式系統(tǒng)在國內(nèi)的一般定義為。
以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 從目前的應(yīng)用情況來看，嵌入式系統(tǒng)可謂無處不在。尤其是在工業(yè)控制領(lǐng)域更是大有用武之地。因?yàn)閺那度胧较到y(tǒng)的特點(diǎn)來說，嵌入式技術(shù)系統(tǒng)具有及時(shí)響應(yīng)、并發(fā)處理、專用緊湊、技術(shù)密集等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)工業(yè)的自動(dòng)化、智能化控制而言，具有無法比擬的優(yōu)越性。但是嵌入式技術(shù)也存在開發(fā)困難、技術(shù)系統(tǒng)多種多樣等不足。所以，如何實(shí)現(xiàn)嵌入式技術(shù)在工業(yè)控制中的實(shí)際應(yīng)用，并且促成技術(shù)上的相融合，以及工業(yè)控制系統(tǒng)與嵌入式技術(shù)系統(tǒng)的有效配合，是我們亟待解決的重大課題。
四. 嵌入式技術(shù)的智能家居
1.嵌入式技術(shù)是近年來悄然興起的一項(xiàng)嶄新技術(shù)，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，一大批嵌入式技術(shù)產(chǎn)品大量涌現(xiàn)。例如嵌入式控制器的應(yīng)用可以說是無處不在，嵌入式技術(shù)應(yīng)用于通訊行業(yè)、家用電器、汽車行業(yè)，彰顯了嵌入式技術(shù)的技術(shù)強(qiáng)大性。從技術(shù)特點(diǎn)來說，嵌入式控制器因?yàn)轶w積小、功能強(qiáng)大、可靠性能比較高、使用靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，而廣泛運(yùn)用到工農(nóng)業(yè)、國防以及科研教育事業(yè)等。
嵌入式技術(shù)系統(tǒng)，即國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。從這個(gè)定義中，我們就可以窺見嵌入式技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，即嵌入式技術(shù)能夠?qū)φ麄�(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制、監(jiān)視或者對(duì)整個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)行輔助控制。因此，嵌入式技術(shù)從技術(shù)特點(diǎn)來說就可以減輕工作人員的工作量，提高整個(gè)工作系統(tǒng)的操作性能，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化控制。如此說來，嵌入式技術(shù)不僅可以自成系統(tǒng)，還能與其他系統(tǒng)一起協(xié)同合作，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的、高效的工作系統(tǒng)。從這個(gè)意義上來說，我們?cè)谶M(jìn)行嵌入式技術(shù)的引入時(shí)，要考慮到技術(shù)上的相容性，為整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與智能化調(diào)節(jié)奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
2.智能家居與普通家居相比，不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，還能提供舒適安全、高效節(jié)能、具有高度人性化的生活空間。將一批原來被動(dòng)、靜止的家居設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂?quot;智慧"的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效地安排時(shí)間，增強(qiáng)家庭生活的安全性，并為家庭節(jié)省能源費(fèi)用等。而且如果采用已經(jīng)成熟的電力線系統(tǒng)，重新布線的成本將沒有，直接將家庭電力線通過電力線調(diào)制解調(diào)器接入Internet，既可以通過電力線上網(wǎng)，也可遠(yuǎn)程控制家電。
3.嵌入式系統(tǒng)家居控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的研究開發(fā)
作為微軟公司研究開發(fā)的Windows CE操作控制系統(tǒng)具有與Windows系統(tǒng)基本一致的功能與作用。當(dāng)然，Windows CE操作控制系統(tǒng)的研究開發(fā)也有著自己顯著的特征。對(duì)于Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的研究開發(fā)，我們應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：首先，必須使用Unicode字符集的程序。其次，程序代碼應(yīng)當(dāng)做到和最小，因?yàn)榍度胧皆O(shè)備一般都沒有太大的空間容納像臺(tái)式電腦那樣的內(nèi)存，如果程序過大，運(yùn)行的時(shí)間就會(huì)延長。再次，Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的程序主要是通過驅(qū)動(dòng)程序讀取。直接獲取與S3C2440端口相連的傳感器的狀態(tài)和數(shù)值后，把相關(guān)信息返回Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的程序中，程序再根據(jù)傳感器的狀態(tài)及數(shù)值又把關(guān)聯(lián)的信息通過調(diào)用串口驅(qū)動(dòng)程序，發(fā)送相應(yīng)的命令并傳給有關(guān)功能模塊，隨后該模塊發(fā)送信息到用戶手機(jī)，用戶就可以隨時(shí)看到家中的變化。倘若用戶要對(duì)家中的一些設(shè)備進(jìn)行操作，就可以應(yīng)用發(fā)送信息的方式把控制信息傳給有關(guān)功能模塊，該功能模塊再將此信息又傳到Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的程序中，這時(shí)應(yīng)用程序就可以控制相應(yīng)的端口了，進(jìn)而滿足用戶的具體要求。
五.結(jié)束語
在當(dāng)今社會(huì)，隨著家庭智能化技術(shù)的全面快速發(fā)展，家居控制系統(tǒng)的重要意義和作用越來越凸顯在人們的面前，這也是嵌入式系統(tǒng)家居控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。因此，我們必須結(jié)合實(shí)際，堅(jiān)持以先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)為前提與基礎(chǔ)，盡力做到以嵌入式系統(tǒng)為技術(shù)核心，不斷優(yōu)化家居控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，保證其功能全面、性能穩(wěn)定、耗能低下等特征，促進(jìn)其全面快速健康發(fā)展，更好地為人們提供方便快捷的服務(wù)。
目前來看，隨著歐美國家家庭居住智能化技術(shù)的迅速發(fā)展，我國家庭居住智能控制器也成為智能家居系統(tǒng)的重要部分。在基于嵌入式技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)成為了我們開發(fā)研究的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。本文在研究分析國內(nèi)外大量家居控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種實(shí)現(xiàn)家居控制系統(tǒng)：即把控制模塊與操作系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，外加各種傳感器組成了一個(gè)嵌入式系統(tǒng)家居控制系統(tǒng)。
二．智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.用戶需要操作方便，功能實(shí)用，外觀美觀大方的智能家居系統(tǒng)。系統(tǒng)要有吸引來賓的外觀和功能，能體現(xiàn)用戶高人一等的生活品位。同時(shí)要化繁為簡、高度人性、注重健康、娛樂生活、保護(hù)私密。
2.智能家居控制系統(tǒng)。家居智能控制主要包括家庭的智能照明系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、空調(diào)控制、窗簾控制、背景音樂系統(tǒng)、可視對(duì)講、防盜報(bào)警等系統(tǒng)及其遠(yuǎn)程WEB控制等。以上所有系統(tǒng)都不是獨(dú)立的，而是和其他系統(tǒng)相互聯(lián)系，融合為一個(gè)統(tǒng)一的整體，并相互響應(yīng)，做到真正意義上的智能。
3.Web網(wǎng)頁遠(yuǎn)程控制，是指在離開服務(wù)器以后，通過互聯(lián)網(wǎng)登陸運(yùn)行在特定服務(wù)器上的網(wǎng)站，然后去查看，管理當(dāng)前空調(diào)的運(yùn)行，只需第幾網(wǎng)頁上相應(yīng)的按鈕，就可以輕松的打開，關(guān)閉，控制家中的空調(diào)機(jī)組，已達(dá)到遠(yuǎn)程控制的功能。
4.控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。系統(tǒng)自動(dòng)控制是指系統(tǒng)的核心部分可以根據(jù)外部傳感器所采集的環(huán)境信息（如溫度，濕度等）與用戶設(shè)定的可以使人可以較為舒適的之作比較，然后根據(jù)比較結(jié)果對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以保持著個(gè)舒適的值，為用戶提供一個(gè)良好的溫濕度環(huán)境。
智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括電話交換網(wǎng)程控交換信令部分、控制單元、傳感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GSM模塊TC35 modem與接口和電源部分。
三.嵌入式核心芯片的特點(diǎn)和定義
1.嵌入式的關(guān)鍵部分還在于核心芯片的選擇，嵌入式核心芯片的特點(diǎn)有。
(一)可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。
(二)嵌入式微處理器必須功耗很低。
(三)對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力。
(四)具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用,需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能,同時(shí)也有利于軟件診斷。
2.所謂的嵌入式系統(tǒng)在國內(nèi)的一般定義為。
以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 從目前的應(yīng)用情況來看，嵌入式系統(tǒng)可謂無處不在。尤其是在工業(yè)控制領(lǐng)域更是大有用武之地。因?yàn)閺那度胧较到y(tǒng)的特點(diǎn)來說，嵌入式技術(shù)系統(tǒng)具有及時(shí)響應(yīng)、并發(fā)處理、專用緊湊、技術(shù)密集等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)工業(yè)的自動(dòng)化、智能化控制而言，具有無法比擬的優(yōu)越性。但是嵌入式技術(shù)也存在開發(fā)困難、技術(shù)系統(tǒng)多種多樣等不足。所以，如何實(shí)現(xiàn)嵌入式技術(shù)在工業(yè)控制中的實(shí)際應(yīng)用，并且促成技術(shù)上的相融合，以及工業(yè)控制系統(tǒng)與嵌入式技術(shù)系統(tǒng)的有效配合，是我們亟待解決的重大課題。
四. 嵌入式技術(shù)的智能家居
1.嵌入式技術(shù)是近年來悄然興起的一項(xiàng)嶄新技術(shù)，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，一大批嵌入式技術(shù)產(chǎn)品大量涌現(xiàn)。例如嵌入式控制器的應(yīng)用可以說是無處不在，嵌入式技術(shù)應(yīng)用于通訊行業(yè)、家用電器、汽車行業(yè)，彰顯了嵌入式技術(shù)的技術(shù)強(qiáng)大性。從技術(shù)特點(diǎn)來說，嵌入式控制器因?yàn)轶w積小、功能強(qiáng)大、可靠性能比較高、使用靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，而廣泛運(yùn)用到工農(nóng)業(yè)、國防以及科研教育事業(yè)等。
嵌入式技術(shù)系統(tǒng)，即國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。從這個(gè)定義中，我們就可以窺見嵌入式技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，即嵌入式技術(shù)能夠?qū)φ麄�(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制、監(jiān)視或者對(duì)整個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)行輔助控制。因此，嵌入式技術(shù)從技術(shù)特點(diǎn)來說就可以減輕工作人員的工作量，提高整個(gè)工作系統(tǒng)的操作性能，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化控制。如此說來，嵌入式技術(shù)不僅可以自成系統(tǒng)，還能與其他系統(tǒng)一起協(xié)同合作，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的、高效的工作系統(tǒng)。從這個(gè)意義上來說，我們?cè)谶M(jìn)行嵌入式技術(shù)的引入時(shí)，要考慮到技術(shù)上的相容性，為整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與智能化調(diào)節(jié)奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
2.智能家居與普通家居相比，不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，還能提供舒適安全、高效節(jié)能、具有高度人性化的生活空間。將一批原來被動(dòng)、靜止的家居設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂?quot;智慧"的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效地安排時(shí)間，增強(qiáng)家庭生活的安全性，并為家庭節(jié)省能源費(fèi)用等。而且如果采用已經(jīng)成熟的電力線系統(tǒng)，重新布線的成本將沒有，直接將家庭電力線通過電力線調(diào)制解調(diào)器接入Internet，既可以通過電力線上網(wǎng)，也可遠(yuǎn)程控制家電。
3.嵌入式系統(tǒng)家居控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的研究開發(fā)
作為微軟公司研究開發(fā)的Windows CE操作控制系統(tǒng)具有與Windows系統(tǒng)基本一致的功能與作用。當(dāng)然，Windows CE操作控制系統(tǒng)的研究開發(fā)也有著自己顯著的特征。對(duì)于Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的研究開發(fā)，我們應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：首先，必須使用Unicode字符集的程序。其次，程序代碼應(yīng)當(dāng)做到和最小，因?yàn)榍度胧皆O(shè)備一般都沒有太大的空間容納像臺(tái)式電腦那樣的內(nèi)存，如果程序過大，運(yùn)行的時(shí)間就會(huì)延長。再次，Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的程序主要是通過驅(qū)動(dòng)程序讀取。直接獲取與S3C2440端口相連的傳感器的狀態(tài)和數(shù)值后，把相關(guān)信息返回Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的程序中，程序再根據(jù)傳感器的狀態(tài)及數(shù)值又把關(guān)聯(lián)的信息通過調(diào)用串口驅(qū)動(dòng)程序，發(fā)送相應(yīng)的命令并傳給有關(guān)功能模塊，隨后該模塊發(fā)送信息到用戶手機(jī)，用戶就可以隨時(shí)看到家中的變化。倘若用戶要對(duì)家中的一些設(shè)備進(jìn)行操作，就可以應(yīng)用發(fā)送信息的方式把控制信息傳給有關(guān)功能模塊，該功能模塊再將此信息又傳到Windows CE操作控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的程序中，這時(shí)應(yīng)用程序就可以控制相應(yīng)的端口了，進(jìn)而滿足用戶的具體要求。
五.結(jié)束語
在當(dāng)今社會(huì)，隨著家庭智能化技術(shù)的全面快速發(fā)展，家居控制系統(tǒng)的重要意義和作用越來越凸顯在人們的面前，這也是嵌入式系統(tǒng)家居控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。因此，我們必須結(jié)合實(shí)際，堅(jiān)持以先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)為前提與基礎(chǔ)，盡力做到以嵌入式系統(tǒng)為技術(shù)核心，不斷優(yōu)化家居控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，保證其功能全面、性能穩(wěn)定、耗能低下等特征，促進(jìn)其全面快速健康發(fā)展，更好地為人們提供方便快捷的服務(wù)。
