嵌入式PXA与Zigbee智能家居监控系统.docVIP

嵌入式PXA255与Zigbee的智能家居监控系统 The Intelligent home monitoring system of embedded Zigbee and PXA255 Abstract: This paper analyzes the composition and function of the Intelligent home system and put forward the Intelligent home control system of the core of the overall architecture. Under PXA255-based processor and embedded linux, through wireless LAN (802.11) and wireless sensor networks (Zigbee), the system realization controlling guards against supervisory control and the various home appliance to home safety, what’s more the systerm can call alarm cal in unusual circumstances . Key word: PXA255; Intelligent home; Zigbee; embedded systems. 摘要：本文分析了智能家居系统的组成和功能,并提出了智能家居控制系统的核心部分的总体架构，基于PXA255处理器，在嵌入式linux下，通过无线局域网（802.11）及无线传感器网（Zigbee），该系统实现对家居的安防监控和各种家电的控制，并且在出现异常情况下拨打报警电话。 关键字：PXA255；智能家居；Zigbee；嵌入式系统 中图分类号: TP393　　　　　文献标识码:B 1 前言 随着电子技术的发展，消费电子产品已与计算机、通信两项产品的技术结合在一起，成为目前所通称的3C产品，并使家用电子电器产品步向智能家居的方向。智能家居必须具备3个特点：智能化，方便和实用。智能化要求系统设计体现人性化特点；方便就要将传统的固定不动的有线家电设施的控制方式改为方便且易于移动的无线解决方案；实用就是要求所采用的技术切实可行，针对性强。本系统集成多项技术，采用嵌入式Linux，PXA255处理器和多种无线通信方式来满足家庭监控上方便实用和智能化的要求。本系统还利用Zigbee无线收发芯片CC2420和各种家居传感器构成家居监控传感网。家居监控传感器节点的数据在传感网中相互传递，最后被送到PXA255主控板。 2 系统总体设计 系统的家电无线控制子系统通过Zigbee无线收发模块可以主动发送数据对各家电进行有效的控制；也可以被动接收烟雾探测器和煤气探测器等发出的数据，实现对家居的监控。当家居出现了异常情况时，系统将立即发出报警信号，并在第一时间通知用户。 系统的图像监控子系统用于监控家中门窗等外人有可能闯入的地方。当有人通过这些地方进入时，图像监控子系统开始工作，将现场的图像拍摄下来并通过802.11无线局域网传送给基于PXA255处理器的智能家居控制系统，再由控制中心进行判断决定是否发出警报。 系统的控制方法包括远程控制以及本地控制两种方式。系统通过网关与互联网连接，使得用户可以使用电脑，手机及其他智能终端实现对系统的远程控制。同时，系统也提供了红外接口以及友好的用户界面，使用户可以在本地直接对系统进行控制。系统的报警控制子系统根据用户的设定及其他子系统的工作状况对家中的情况进行智能判断和报警。 系统实现的主要功能如下： (1) 友好的人机交互图形界面； (2) 通过红外接收器，实现遥控系统； (3) 通过网关与互联网连接，用户可以通过互联网远程访问该系统，实现基于Web的系统控制； (4) 采用无线方式控制各家电（包括日光灯，空调，电脑，电视机等）的电源开关或监测家电运行状态； (5) 烟雾探测器探测到烟雾时，系统将自动切断家居中的电源，并发出火警提示； (6) 煤气探测器探测到煤气时，系统将自动切断家具中的气源，并且发出报警信号； (7) 当有人进入家中时，系统将自动拍摄此刻的场景并发给主人； (8) 系统的报警类型包括拨打指定的电话号码，发送短信到指定的手机，输出音频信号等。 3 PXA255与Zigbee的设计方案 3.1 PXA255的总体设计 智能家居硬件系统由802.11无线局域网通信子系统，GPRS/GSM通信子系统，红外通信子系统，Zigbee通信子系统，LCD显示子系统，图像监控子系统，触摸屏设备子系