隨著網(wǎng)絡技術和通信技術的不斷發(fā)展以及人們對生活要求的不斷提高，實現(xiàn)家庭智能的遠程監(jiān)控已經成為必然的趨勢,。國家建設部住宅產業(yè)化促進中心提出住宅小區(qū)要實現(xiàn)六項智能化要求,，其中包括實行安全防范自動化監(jiān)控管理：對住宅的火災、有害氣體的泄漏實行自動報警,；防盜報警系統(tǒng)應安裝紅外或微波等各種類型報警探測器,；系統(tǒng)應能與計算機安全綜合管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；計算機系統(tǒng)能對防盜報警系統(tǒng)進行集中管理和控制,。隨著GPRS遠程通信技術和短距離無線網(wǎng)絡通信技術的不斷發(fā)展和成熟,，智能家居的監(jiān)控技術也逐步成熟。GPRS網(wǎng)絡通信業(yè)務是通信公司推出的一項數(shù)據(jù)傳輸通信業(yè)務,，在GPRS網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內,，傳輸距離不受限制，通信費用相對低廉,，傳輸速率較快,。Zig-Bee短距離無線通信技術是一種近距離、低復雜度,、低功耗,、低速率、低成本的雙向無線通信技術,，主要用于距離短,、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù),、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩１疚慕鉀Q了家庭智能嵌入式系統(tǒng),、GPRS遠程通信,、ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee" title="ZigBee">ZigBee無線通信,、家電解碼及編碼、家居控制協(xié)議等相關技術難點,，分析了其各自基本特點和所要實現(xiàn)的基本功能，并在此基礎上提出了基于Linux嵌入式系統(tǒng)和ZigBee網(wǎng)絡及GPRS無線通信的智能家居系統(tǒng)的總體解決方案,。

1 系統(tǒng)整體設計方案

    智能家居網(wǎng)絡指的是在一個家居中建立一個通信網(wǎng)絡,，將各種家電設備互相連接起來，實現(xiàn)對所有智能家居網(wǎng)絡上設備的遠程使用和控制及任何要求的信息交換,，如音樂,、門窗,、電源、電視或數(shù)據(jù)等等,。智能家居網(wǎng)絡的構架包括家庭內部網(wǎng)絡系統(tǒng),、智能家居控制器以及智能家居網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)通信,。其中,，智能家居控制器是智能家庭網(wǎng)絡的一個重要組成部分,，起到核心的管理,、控制和與外部網(wǎng)絡通信的作用。它是通過家庭管理平臺與家居生活有關的各種子系統(tǒng)有機結合的一個系統(tǒng),，也是連接家庭智能內部和外部網(wǎng)絡的物理接口,，完成家庭內部同外部通信網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)交換功能,，同時還負責家庭設備的管理和控制,。智能家居控制器一方面需要為家庭內部布線提供通信接口，采集家庭設備的信息,，并進行處理,、自動控制和調節(jié)；另一方面智能家居控制器作為家庭網(wǎng)關,，也為外部提供網(wǎng)絡接口，連通家庭內部網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡,，使得用戶可以通過GPRS網(wǎng)絡等方式訪問家庭內部網(wǎng)絡，實現(xiàn)監(jiān)視和控制,。系統(tǒng)控制方案如圖1所示,。

圖1 系統(tǒng)整體控制框圖

   本系統(tǒng)采用三星公司最新推出的ARM11 S3C6410控制芯片為核心控制器,，完成所有家庭內部數(shù)據(jù)的處理，包括數(shù)據(jù)的采集與控制命令的發(fā)出,，是整個智能家居控制的核心，采用Linux嵌入式系統(tǒng)為家居總中心監(jiān)控系統(tǒng),，能夠自動運行,、處理數(shù)據(jù),，通過串口管理,、無線網(wǎng)絡來控制各控制終端，并且中心控制器通過GPRS模塊實現(xiàn)家庭系統(tǒng)與手機的通信,，使用戶可以通過短信方式實現(xiàn)家庭系統(tǒng)的遠程控制,，同時，控制器還采用10.3寸觸摸屏為用戶提供命令輸入端,，采用Linux Qt完成人機界面的編寫，通過ZigBee無線通信協(xié)議完成家庭內部數(shù)據(jù)的傳輸,，方便用戶實現(xiàn)本地控制,。控制終端為單片機組成的若干小的控制系統(tǒng)控制各家用設備,，并通過控制總線將這些小的控制系統(tǒng)組成網(wǎng)絡，連接到智能家居控制器,，受智能家居控制器控制。 

2 基于ZigBee無線網(wǎng)絡和統(tǒng)一家電協(xié)議的家居網(wǎng)絡系統(tǒng)

2.1 整體設計

整個智能家居系統(tǒng)全部采用無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控,，以無線網(wǎng)絡技術為通信平臺,，將家庭的安防系統(tǒng),、門窗控制系統(tǒng)、家電照明系統(tǒng)和能源計量系統(tǒng)等這些分立子系統(tǒng)融合成為一個真正意義上的綜合智能家居網(wǎng)絡系統(tǒng),。既可以使用智能手機或者終端實現(xiàn)本地集中控制,，也可以通過使用遠程接入Internet網(wǎng)絡的智能手機或計算機實現(xiàn)遠程監(jiān)控,。智能家居網(wǎng)絡系統(tǒng)由分散智能終端層和上端總控制層組成。

上端總控制層主要是以ARM6410中控系統(tǒng)為核心、利用無線通信結構形成的中控網(wǎng)絡完成對各種不同智能終端的管理控制,。中控系統(tǒng)配置有觸摸屏方便用戶使用,。使用GPRS通信技術，將家庭內部信息及時與主人手機終端進行通信聯(lián)系,，并可以通過手機控制上端總控制層,，達到遠程控制的效果。

分散智能終端層是由具有智能終端特性（即信號采集處理,、輸出控制和數(shù)據(jù)通信功能）的各種不同安防系統(tǒng),、家電控制、家庭照明,、家庭安防,、溫濕度數(shù)據(jù)采集和通信系統(tǒng)等模塊組成。 
{$Page$}
智能終端層以AT89C51為核心處理器,，使用多個I/O口進行傳感器檢測陣列的信號采集,，其中包括紅外人體探測信號、火警探測信號,、有毒氣體探測信號,、門窗開閉信號等信號的檢測；使用紅外發(fā)射芯片IR6721C芯片進行家電設備控制信號的發(fā)射,，可以完成家庭內部控制和GPRS遠程控制,；使用通信串口1連接無線數(shù)據(jù)傳輸芯片XL02-232AP1,XL02-232AP1是UART 接口半雙工無線傳輸模塊。本文采用了加強型的ZigBee無線技術,，符合工業(yè)標準應用的無線數(shù)據(jù)通信設備,，可實現(xiàn)多設備間的數(shù)據(jù)透明傳輸；通過無線ZigBee進行組網(wǎng)通信,；無線功能強大,；具備中繼路由和終端設備功能。單個終端硬件結構框圖如圖2所示,。 

圖2 終端硬件結構框圖

智能終端與中心控制器通過基于ZigBee的無線網(wǎng)絡完成通信,，傳輸一個指令的數(shù)據(jù)包由以下幾部分組成：起始編碼bite[0][1],地址編碼bite[2],數(shù)據(jù)類型編碼bite[4],功能編碼bite[5],效驗編碼bite[6],結束編碼bite[7].每個編碼1個字節(jié)，發(fā)送數(shù)據(jù)范圍在0~255之間,，不同家庭內部的起始編碼都是惟一的,，防止相互信號的干擾，每個接收終端在接收到數(shù)據(jù)后,，都進行地址碼判斷是否為自己接收的數(shù)據(jù)包,，是則接收，否則不接收,，接收到數(shù)據(jù)包后,，對數(shù)據(jù)要執(zhí)行的功能進行校驗,，校驗正確，則進行解碼,，并且在解碼成功后通過ZigBee的無線網(wǎng)絡發(fā)出一個確認接受碼,，中心控制器在接收到確認接收碼后停止再次發(fā)生控制指令，否則間隔100ms再次發(fā)生相同指令,，確保整個ZigBee的無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信的準確性和完整性,。每個智能終端在正確接收到中心控制器的控制信號后，必須根據(jù)信號完成相應家庭內部的控制工作,，所以家電設備的控制信號都是由統(tǒng)一的紅外編碼完成的,，不同家電的紅外編碼各不相同，必須進行紅外編碼的解碼和重新的編碼,，解碼工作利用400MHz的具有存儲功能的高精度示波器采集完成,，編碼采用AT89C51芯片的兩個定時器交互中斷進行，中斷程序控制相應的I/O口產生對應的脈沖,，脈沖輸出測試結果如圖3所示,。 

圖3 AT89C51產生的紅外解碼脈沖 

2.2 GPRS遠程通信設計

以ARM11S3C6410為總控制核心，通過GPRS進行遠程數(shù)據(jù)的發(fā)送與處理,，使用6410串口2與GPRS進行數(shù)據(jù)通信,，可以將家庭內部數(shù)據(jù)信息發(fā)送給遠離房間的主人手機，并可以通過主人手機發(fā)送的控制信息控制房間內家電設備,，包含攝像頭的攝像處理,、空調溫度設置等。GPRS通信模塊安裝在智能家居控制器中,，主要功能為通過GPRS網(wǎng)絡連接到Internet網(wǎng)絡,，并主動與監(jiān)控中心建立通信鏈路，進行雙向數(shù)據(jù)通信,。GPRS通信模塊設計采用了Freescale公司生產的內嵌TCP/IP協(xié)議的G24GPRSOEM[8].該模塊尺寸小,，功耗低，便于集成,。GPRS通信終端收發(fā)模塊主要由G24模塊,、天線、SIM 卡,、相關的電平轉換電路和RS 232串口組成,。其供電電壓為5V,可采用USB端口供電；通過RS 232串行口與智能家居控制器ARM 進行通信,。

G24收發(fā)模塊采用AT指令操作,，通過RS 232串行口進行數(shù)據(jù)通信。

GPRS網(wǎng)絡通信原理如下：首先通過SGSN節(jié)點使通信終端模塊附在GPRS網(wǎng)絡上,；然后通過GGSN 節(jié)點由PPP（Point to Point Protocol）協(xié)議獲得一個隨機分配的IP地址，連接到Internet上；最后通信終端模塊通過Internet,按照監(jiān)控中心設定的端口號與監(jiān)控中心建立通信鏈路,。

2.3 系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)采用Linux操作系統(tǒng),，Linux內核是一種源碼開放的操作系統(tǒng)，采用模塊化的設計,。在此只保留了必需的功能模塊,，刪除了冗余的功能模塊，并對內核重新編譯,，從而使系統(tǒng)運行所需的硬件資源顯著減少,。

Linux系統(tǒng)內核集成了大量的網(wǎng)絡應用程序，支持全部的標準因特網(wǎng)協(xié)議和幾乎所有的聯(lián)網(wǎng)技術,，因此將其應用于智能家居控制器的設計,，具有代碼量小、運行消耗系統(tǒng)資源少,、可靠性高,、開發(fā)周期短等優(yōu)點，適應智能家庭數(shù)據(jù)采集控制器對于操作系統(tǒng)的要求,。Qt作為一種跨平臺的基于C++ 的GUI系統(tǒng),，能夠提供給用戶構造圖形用戶界面的強大功能。本文選用移植性強的Qt軟件設計圖形用戶界面,，所設計的GUI實用,、簡潔、實現(xiàn)了人機交互,，可通過鍵盤或面板對程序進行輸入,、保存、修改和編譯,，信息和臨時信息及時輸出,、顯示，通過GUI達到了整合系統(tǒng)的目的,。在Qt系統(tǒng)中,，不僅有著構造完善的系統(tǒng)結構，而且為了滿足用戶對編寫圖形用戶界面應用的種種需求,，還創(chuàng)建了許多新的系統(tǒng)機制,，其中Qt所特有的內部進程通信機制具有獨特的反應速度，本文采用的Qt應用進程之間通信機制是Signal-Slot機制和FIFO 機制,。Linux 系統(tǒng)不斷偵查本地GUI消息,，任何一個Qt消息被觸發(fā)，系統(tǒng)都會立即執(zhí)行相應程序,，提高了整個系統(tǒng)的反應速度和穩(wěn)定性,，系統(tǒng)軟件設計流程如圖4所示,。 

圖4 系統(tǒng)軟件設計流程

3 結 語

整套系統(tǒng)的設計充分利用了ARM11 S3C6410的硬件功能和處理速度，成功移植了以S3C6410為硬件核心的Linux嵌入式系統(tǒng),，并完成了基于Linux Qt的控制程序的開發(fā),，解決了多項技術難點，其中包括構建基于ZigBee通信協(xié)議的無線網(wǎng)絡,、基于AT89C51的統(tǒng)一家電控制協(xié)議,、基于S3C6410的GPRS遠程通信、家電控制的直接解碼與編碼等,，實驗產品的控制結果效果令人滿意,，驗證了該系統(tǒng)的先進性、穩(wěn)定性和實用性,，具有廣泛的推廣和應用價值,。