基于S3C2410的智能家居数据采集系统设计

　　O 引言

　　智能家居是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。它利用先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术，将与家居生活有关的各种系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全。家庭自动化、家庭网络、网络家电、信息家电等产品都属于智能家居系统产品。

　　数据的采集、处理以及传输是实现智能小区控制作用的核心。在此设计了利用嵌入式系统作为开发平台，利用TCP/IP协议作为信息传输方式的业主基本信息数据采集的方案。

　　由于Internet的发展和普及，采用TCP/IP协议简单、方便、成本低，开放性好，标准化程度高。物业管理中心一方面通过互联网获得最新的消息(天气预报、重大新闻等)，向外发布。另一方面，利用采集各节点的数据进行控制、决策和协调，并向外发布信息。

　　1 数据采集系统设计

　　1.1 基本要求

　　各个业主将自己的基本信息(主要包括电度表、水度表、气压表等的读数)、室内情况(主要包括温度、含天燃气浓度等)通过信息采集、处理与分析，完成单个业主的控制，并传输到物业管理中心，提供给物业管理人员使用以及供广大业主参考。必须满足的基本要求如下：

　　能对业主家各类传感设备兼容，即能实现多路模拟和数字信号的采集。采集的时间间隔在30 s～2 min。

　　具有业主控制功能，能实现数据传输、处理和控制。当通信网络一旦出现故障，各节点能依据历史数据和当前采集的信息，实现报警功能。

　　实时接收由管理中心发来的信息，并能做出相应的显示，提醒业主自己当前的情况。通信接口丰富(具有TCP/IP通信接口、RS 232/USB接口等)，内存空间较大。数据采集系统的组成原理如图1所示。

　　1.2 系统设计

　　1.2.1 节点的硬件组成

　　考虑到各业主间的完全独立的特殊性，前端设备采用嵌入的设计方法，其硬件组成结构如图2所示。

　　节点作为控制的一部分，要完成对各业主的控制功能。控制的实现利用采集的各种数据和中心发布的协调控制指令，通过节点处理后完成。所以，一个节点由数据采集、传输、控制三个功能单元组成。这些功能的实现通过嵌入式系统来完成。

　　按其功能要求其数据流有：一是从各个传感器采集的数据，通过中间处理过程进行处理后，显示在业主面前;二是从信息采集系统中取来的数据，通过中间处理过程进行处理后，上传到物业管理中心，存储在数据库中;三是管理中心发布系统协调控制的命令或处理的结果在业主家显示。