基于Cortex―M3處理器的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：設(shè)計(jì)了一種以Cortex—M3微控制器為核心，μC／OS-Ⅱ?yàn)閷?shí)時(shí)操作系統(tǒng)、JN5139模塊為節(jié)點(diǎn)，組建的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過采用3G無線通信技術(shù)以及構(gòu)建Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了對家庭內(nèi)部ZigBee網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。給出了智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)并詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)成本低廉、性能穩(wěn)定、便于擴(kuò)展，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：智能家居；微控制器；ZigBee；3G；以太網(wǎng)

0 引言
隨著生活水平的不斷提高，人們對家庭安全和舒適的要求越來越高。智能家居監(jiān)控系統(tǒng)能夠提供安全舒適，高效節(jié)能的人性智能化生活空間，能實(shí)時(shí)監(jiān)測家庭或辦公室中電器設(shè)備的運(yùn)行、人員和財(cái)產(chǎn)安全等情況，故獲得越來越廣泛的應(yīng)用。
目前市場上智能家居監(jiān)控系統(tǒng)能滿足家庭生活要求，但其高昂的安裝維護(hù)費(fèi)用和復(fù)雜的系統(tǒng)操作，讓很多用戶望而卻步。近來，隨著嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的體積、成本、功耗都大大減少。針對以上情況，本文設(shè)計(jì)了一種低功耗、低成本、性能穩(wěn)定的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)方案
智能家居監(jiān)控系統(tǒng)由遠(yuǎn)程控制端、中心控制器和室內(nèi)節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)構(gòu)成，其功能為安防報(bào)警、遠(yuǎn)程抄表、家電控制、手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控和互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)把ZigBee模塊嵌入煙霧、煤氣、溫濕度、人體紅外等傳感器中，通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控各傳感器采集數(shù)據(jù)。若出現(xiàn)火情、燃煤氣泄漏、外人非法入侵、家庭呼救等情況，ZigBee節(jié)點(diǎn)借助于無線網(wǎng)絡(luò)，將采集到的信息，傳送到智能家居中心控制器。中心控制器既是監(jiān)控系統(tǒng)的核心控制部分，又充當(dāng)網(wǎng)關(guān)的作用，將傳輸來的數(shù)據(jù)打包成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，通過3G網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送到用戶計(jì)算機(jī)、手機(jī)或者小區(qū)監(jiān)控中心。用戶也可以通過計(jì)算機(jī)和手機(jī)，遠(yuǎn)程登錄智能家居監(jiān)控系統(tǒng)Web服務(wù)器，實(shí)時(shí)查看家庭信息和控制家庭設(shè)備。