

- 智能家居
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● 项目背景
智能家居概念的起源甚早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的智能型建筑,从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。最著名的智能家居要算比尔·盖茨的豪宅。比尔·盖茨在他的“未来之路”一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅。他描绘他的住宅是“由硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。经过7年的建设,1997年,比尔·盖茨的豪宅终于建成。他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造,不仅具备高速上网的专线,所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制,而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。
智能家居是IT技术(特别是计算机技术)、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背景之层面来看,近年来信息化的高度进展,通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高,造成家居智能化的需求大为增加﹔此外在科学技术方面,由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长,也促成了智能家居的诞生。20世纪80年代初, 随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化出现。80年代中期,将家用电器\通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念。80年代末,通信与信息技术的发展,出现了通过总线技术对住宅中各种通信\家电\安防设备进行监控与管理的商用系统,这在美国称为SmartHome,也就是现在智能家居的原型.智能家居最初的定义是这样的:"将家庭中各种与信息相关的通信设备\家用电器和家庭安防装置,通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能系统上,进行集中或异地监视\控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。"HBS是智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心.世界上第一幢智能建筑1984年在美国康涅迪格州出现,当时只是对一座旧式大楼进行了一定程度的改造,采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。智能家居最早沿于英文Smart Home,早先更多提法是Home Automation 家庭自动化,因为早先涉及的产品都与家庭自动化产品和配件有关,自动化、智能化是其重要特点。几年前,美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“ 智能住宅”(即智能家居Smart Home)的概念。其目标就是:“将家庭中各种与信息相关的通讯设备,家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。”
智能家居(Smart Home)频繁出现在各大媒体上,成了人们耳熟能详的词汇。目前关于智能家居的称谓多种多样,诸如:电子家庭(Electronic Home)、e-Home、数字家园(Digital family)、家庭自动化(Home Automation)、家庭网络(Home net/Networks for Home)、网络家居(Network Home)、智能化家庭(Inte1ligent home)等等几十种,尽管名称是五花八门,但它们的含义和所要完成的功能大体是相同的。目前通常把智能家居被定义为利用电脑、网络和综合布线技术,通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地结合的一个系统。也就是说,首先,它们都要在一个家居中建立一个通讯网络,为家庭信息提供必要的通路,在家庭网络的操作系统的控制下,通过相应的硬件和执行机构,实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次,它们都要通过一定的媒介平台,构成与外界的通讯通道,以实现与家庭以外的世界沟信息,满足远程控制/监测和交换信息的需求。最后,它们的最终目的都是为满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。
● 项目简介
港湾教育智能家居系统是基于Arm linux 下的QT程序开发平台、遵循IEEE 802.15.4的zigbee2006标准协议下的IAR FOR MCS-51 Evaluation开发环境和CPLD设计平台开发而成的“智能家居系统”,主要应用于家具(门、灯等)的控制和环境的监测(温度、湿度等),客户可以通过LCD屏显示的用户界面程序,借助触摸屏的操作实现各功能模块的操作并可通过软件界面查看相应的信息,用户可以设置工作模式,可以通过监测信息来实现对门磁的打开和关闭,同时在软件界面上显示相应的信息。
● 商业模型、运营方案
当前,随着计算机技术的发展和智能无线化操作需求的增长,传统的手工管理、有线控制技术难以满足人们对操作的便捷性和高效性的要求,因此,当前的家居管理用户青睐于智能的监控技术和无线化设计的控制系统,。市场上有用户的需求,同时也满足科技发展的趋势,未来的空间非常广阔。
● 系统框图

● 智能家居项目所能涵盖、延伸到的软、硬件知识点及要求
序号 名称 硬件知识点(要求了解原理、读懂电路图) 软件知识点及要求 1 S3C2410A/S3C2440A最小系统 S3C2410A/S3C2440A最小系统 Soc模块编程(UART/TIMER/ADC/SPI/KEY等),bootloader开发 2 TFT LCD LED,数码管,LED显示屏,LCM及控制器,lcd及控制器等 Linux平台设备机制,linux驱动外设资源配置申请和探测,linux framebuffer 显示技术,tslib屏幕校准,tslib交叉编译和用法 3 触摸屏 按键、去抖、电阻/电容式触摸屏、触摸屏控制器等/td> I2C操作AIC23B,SPI操控74HC595,IIS总线播放音乐,主从芯片控制内部总线操作时序,中断,轮询程序编写 4 USB Host USB Host、USB Device、USB OTG异步串行总线 Usb总线协议,总线优点,usb传输方式,usb通信模型,usb描述符,usb中断服务程序,usb数据传输程序 5 SD卡 SPI/SD模式、SD/MMC/TF/CF卡、场效应管、上电/下电控制等 S3c2410 sd卡控制器配置,SD总线协议(反馈帧,数据帧,命令帧),SD读写函数编写,SD卡linux驱动 6 10/100M以太网 EMAC、PHY、EMAC+PHY、MII、RMII、网络变压器、RJ45等 TCP/IP协议体系,DM9000A datasheet分析及关键寄存器配置,linux driver 平台设备资源配置 7 GSM模块 Modem串口、RS-232、TC35i、AT指令集 Linux termios接口,linux c串口编程,linux 阻塞操作,linux 线程创建,QT手机短信收发,电话拨打界面设计 8 非接触IC卡(Mifare 1 S50)读卡器(MFRC500) 接触/非接触IC卡、接触/非接触IC卡读卡器 M1卡操作,卡操作时序,认证密钥,修改密钥,读写卡片eeprom 9 实时时钟(RTC) 片内RTC、常见片外RTC 读写RTC寄存器,闹钟功能编程 10 复位、看门狗、掉电检测 片内复位、常见片外复位电路;片内看门狗、常见片外看门狗电路;比较器、掉电检测电路 Load default、热启动、掉电数据保护 11 电源电路 线性/开关电源、上电时序/缓起电路等 本项目不涉及 12 温度传感器 本项目不涉及 工业控制领域私有协议定义规范,协议数据封包,拆包程序编写,数码显示技术 13 湿度传感器 14 烟感 中断机制,Linux驱动中断程序编写,linux内核空间和用户空间数据交互 15 音频、EEPROM/DataFlash I2S、I2C、SPI等同步串行总线 I2C操作AIC23B,SPI操控74HC595,IIS总线播放音乐,主从芯片控制内部总线操作时序,中断,轮询程序编写 16 报警音发生器 本项目不涉及 蜂鸣器裸机程序开发,蜂鸣器频率控制,蜂鸣器linux驱动开发 17 UI系统 本项目不涉及 QT控件使用,qt集成开发环境使用,designer使用,qt图片处理,qt dialog设计,qt qthread,qt tcpsocket ,qt tcpserver,qt timer等编程。 ● 智能家居项目所能辐射到的项目
序号 组合 被辐射项目 1 RS-232+以太网 协议转换器 2 USB+以太网 USB网卡,usb摄像头网络监控系统 3 MCU+NAND+SD... U盘、MP3、SD卡读卡器、移动硬盘、PDA、手机... 4 RS-232+以太网 RS-232转以太网、协议转换器 5 MCU+IC读卡器 5金卡工程、市政一卡通、校园卡、IC卡考勤系统 6 MCU+GSM 短信群发器、远程三表(电表、水表、煤气表)集抄系统地、远程监控报警系统 7 MCU+LCD+以太网 数码相框,网络数码相框 8 MCU+LCD+TS 多媒体播放终端,银行取号机,自助pos机操作界面系统 9 MCU+USB+LCD USB camera 照相机和录像机项目编写 10 MCU+相关传感设备 工业控制领域项目研发 11 MCU+电机+传感设备 机器人程序设计 12 MCU+红外操作 红外扫描器,红外障碍物探测 13 MCU+嵌入式打印机+压感设备 电子称项目开发 14 MCU+DSP 机顶盒,高清音视频处理 15 MCU+传感设备+RFID+无线通讯技术 物联网程序开发 ● 外部设备



设备名称:开发箱 设备名称:IC卡 设备名称:GSM模块 


设备名称:门禁控制器 设备名称:烟感 设备名称:温湿度传感器 ● 相关资料下载


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