嵌入式无线智能家庭网络的远程控制.doc在线文档共20页

国外在探索现代化智能家居系的个重要研究方向。

社会的发展，网络和信息家电已越来越多地出现在人们的生活之中。

智能家居系统已经成为智能建筑化在控制方式有本地控制和远程异地控制。

智能家居是以家为平台，兼备建筑网络通讯信息家电网络家电 自动化和智能化，集系统结构服务管理控制于体的高效舒适安全 便利节能健康环保的家居环境。

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连接到个家庭智能 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。

总的而言，智能家居系统是实现家庭内部网络和外部网络的集成，其集成方 式是以家庭网关作为数据互通的桥梁。

而以智能家居为最基本构成单元的个有序化网络体系结构的诞生则会为 注入新的生机和活力。

智能家居系统发展的基础 促进智能家居发展的两个重要的基础是嵌入式技术和外部宽带接入 技术的发展。

嵌入式技术是近几年出现的新兴技术，主要是随着嵌入式嵌入式无线智能家庭网络的远程控制 系统应用的普及，更多的嵌入式设备已经出现在当前的工业控制领域和家庭中。

而当然，智能家居系统的提出和实现不仅会带来普通居民用户家 庭生活方式上的变革，而且将波及工业控制等许多与相关的嵌入式应用 领域。

总的而言，智能家居系统是实现家庭内部网络和外部网络的集成，其集成方 式是以家庭网关作为数据互通的桥梁。

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。

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连接到个家庭智能 化系统上以家为平台，兼备建筑网络通讯信息家电网络家电 自动化和智能化，集系统结构服务管理控制网络家庭电子家庭家庭自 动化等等。

智能家居是部分内容简介。

部分内容简介。

相似的叫法还有数码家庭数码 家居数字家园庭网络家庭电子家庭家庭自 动化等等。

智能家居是以家为平台，兼备建筑网络通讯信息家电网络家电 自动化和智能化，集系统结构服务管理控制于体的高效舒适安全 便利节能健康环保的家居环境。

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连接到个家庭智能 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。

总的而言，智能家居系统是实现家庭内部网络和外部网络的集成，其集成方 式是以家庭网关作为数据互通的桥梁。

在控制方式有本地控制和远程异地控制。

国内外智能家居的研究近况 随着信息社会的发展，网络和信息家电已越来越多地出现在人们的生活之中。

智能家居系统已经成为智能建筑化的个重要研究方向。

近年来，国际上许多大 公司提出了相应的解决方案，但迄今为止，这领域的国际标准尚未成熟，各国 正努力研制适合于本国国情的智能家居系统。

国外在探索现代化智能家居系统及其核心技术的过程中，已逐渐形成了些 相关的标准，分别受许多大公司的支持其中较有影响力的是 的和相关标准。

智能家 居系统已由开始时以为控制中心逐渐转向以嵌入式家庭网关为核心的嵌入式系 统领域。

嵌入式技术是近几年发展起来的项新兴概念和技术，是指设 备通过嵌入式模块而非系统直接接入，以为介质实现信息 交互的过程通常又称为非接入嵌入式在家庭中应用也是其 个重要的方面，如信息家电家庭网关嵌入式设备实现均是嵌入式 的种应用产物。

当然，智能家居系统的提出和实现不仅会带来普通居民用户家 庭生活方式上的变革，而且将波及工业控制等许多与相关的嵌入式应用 领域。

而以智能家居为最基本构成单元的个有序化网络体系结构的诞生则会为 注入新的生机和活力。

智能家居系统发展的基础 促进智能家居发展的两个重要的基础是嵌入式技术和外部宽带接入 技术的发展。

嵌入式技术是近几年出现的新兴技术，主要是随着嵌入式嵌入式无线智能家庭网络的远程控制 系统应用的普及，更多的嵌入式设备已经出现在当前的工业控制领域和家庭中。

而技术的普及，使网络逐渐延伸到地球的每个角落，嵌入式设备也逐 渐摆脱了传统的单机运作模式，实现了对以太网和的接入。

因而互联网 的终端设备不仅仅是终端，更多的嵌入式瘦服务器将出现以取代原有 这样胖服务器。

家居系统的控制也逐渐由原以为控制为中心的方式逐渐转 向了以嵌入式家庭网关设备实现控制管理的嵌入式系统领域。

智能家居系统的构建基础 智能家居系统构建的三个重要的基础是布线系统家庭信息处理平台即智 能家庭网关三种网络的支持。

布线系统，提供个硬件平台实现数据在上面传输。

由于布线往往是在施 工时预先埋设，扩展和更换不便，所以当前的家庭中往往采用无线方式来解决家 庭内部网络的组建，如此不仅省去布线的麻烦，同时便于设备扩展。

无线方式数 据通信不存在方向的限制决定了设备的位置是随意的，增加家居的布局的便利。

家庭信息处理平台即智能家庭网关，它是整个家居系统调度和控制的核心。

它主要是用于完成协议转换，实现家庭内部网络和外部的以太网或的集 成，集成方式是通过网关作为个数据互通的桥梁。

三种网络分别是外部宽带接入即外部的互联网，提供家居系统的外部接 入家庭内部互联网，存在于家庭内部的信息网络和控制网络，为了实现上的便 利，采用二者合的方式家庭低级的控制子网，该种网络存在于家庭和设备 直接连接的控制子网，实现的方式主要是通过控制器进行家庭内部的分级子网组 建，子网中各设备通过控制器实现对网关的接入。

嵌入式无线智能家庭网络的远程控制 家庭网络的连接 家庭网络的连接方式 造智能家庭网络首先要涉及到网络的互联。

由于实现目的和采用的技术不同， 家庭网络分为外部网络接入和内部网络连接两部分。

家庭网络内部设备的连接有 很多种方式，可分为有线和无线两大类。

有线方案主要包括电话线连接电力线 连接以态网等。

有线技术数据传输的速率相对来说较高，可靠性强，但灵活性 蓝牙的硬件集成电路应用简单，成本低 廉，实现容易，而且易于推广蓝牙功耗低，对人体危害小同时蓝牙采用扩频跳 频技术，抗干扰能力强，增加了信息传输的安全性。

应用蓝牙技术构成的蓝牙系 统主要由无线部分链路控制部分链路管理支持部分和主终端接口组成，其系统 图如图所示。

图蓝牙系统图 蓝牙系统支持点对点和点对多点的通信。

在点对多点的连接方式中，多嵌入式无线智能家庭网络的远程控制 个蓝牙单元共享条信道，采用同跳频序列。

共享信道的两个或两个以的单元 形成个匹克网。

匹克网由主设备单元和从设备单元构成。

由于蓝牙 的地址为位，个匹克网最多可以同时激活个设备主从。

主设备 单元提供时钟同步信号和跳频序列，而从设备单元般是受控单元，受主设备单 元的控制。

具有重叠覆盖区域的多个匹克网可以构成个散射网络结构。

每匹 克网可以有个主单元，从单元可以基于时分复用参加不同的匹克网，而个匹 克网中的主单元同样可以作为另个匹克网的从单元，匹克网间不必以时间或频 率同步，每个匹克网有自己的跳频信道。

应用蓝牙技术有点类似即插即用的概念，任意蓝牙设备旦搜 寻到另个蓝牙设备，马上就可以建立连接，而无需用户进行任何设置，可以解 释成即连即用。

蓝牙技术的另大优势是它应用了全球统的频段设定，这就消除了国界 的障碍，而在蜂窝式移动电话领域，这个障碍已经困扰用户很多年了。

另外， 频段是对所有无线电系统都开放的频段，因此使用其中个频段都会遇到不可预 测的干扰源，例如些家电无绳电话微波炉等，都可能是干扰源。

因此蓝牙 技术特别设计了快速确认和跳频方案以保持链路稳定。

跳频技术是把频段分成若 干个跳频信道，在次连接中，无线电收发器不断的按定码序列从个信道跳 到另个信道，只有收发双方按这个规律进行通信，其他干扰源不可能按同样规 律进行干扰。

跳频的瞬间带宽很窄，但通过扩频技术可以使该窄带成倍扩成宽频 段，使可能干扰影响变得很小。

与其他工作在相同频段的系统相比，蓝牙跳频更 快，数据包更短，这样使得蓝牙系统比其他系统更稳定。

嵌入式无线智能家庭网络的远程控制 蓝牙网关的设计 概述 蓝牙家庭网关是整个家庭网络的核心。

其主要需实现的两大功能是解决好具 有蓝牙功能的家庭设备间的内部网络构建以实现无线通信实现对外的以太网接 入以实现统管理和远程异地控制。

图基于蓝牙网关的智能家居系统示意图 整个家居系统以蓝牙网关为核心，网关接收的信息有三部分是来自嵌入 了蓝牙芯片的信息家电设备二是来自蓝牙控制器三是蓝牙智能传感器。

分布 式控制即分级控制方式将是今后智能家居系统内部控制方式的个趋势。

家居系统的控制方式上采用本地集中控制和远程异地控制相结合的方式。

本 地集中监控，采用家庭机和网关相结合，通过接收网关端数据信息实现集 中界面监控并将数据信息存到数据库中。

此外，家庭被配置成台服 务器，该服务器通过桥访问数据库，实现对远程控制终端浏览器的请 求响应。

同时考虑到机运行的情况，远程用户也可以直接对网关实现直接的浏 览器服务器模式访问。

依以上所提出的蓝牙网关实现方案，在具体设计实现上，我们主要需解决如 下几个问题 将蓝牙芯片嵌入到以位单片机为核心的系统中，并完成对蓝牙模块 的初始化，以使蓝牙设备能实现连接和通信。

直接在位上解决