基于ARM和GPRS智能家居监控系统的设计与研究

21世纪是“信息世纪”,随着人们生活水平的不断进步,对于家居环境要求也日益增高。如何将信息产业的最新成果,应用于构建一个舒适和谐的家居环境,已日益引起人们的关注和重视。传统的家庭电子电器类产品具有单个控制的特点,无法进一步构成网络,和外界进行信息交互。“智能家居”概念的提出,改变了这种这种状况。智能家居系统可以将相对独立的电器产品“智能”地连接在一起,提供全方位信息交换功能,帮助家庭内部及外部实现信息畅通,从而优化生活环境,提高生活质量。 本文提出了一种基于GPRS网络的以ARM和嵌入式Linux操作系统为基础的家庭网关无线接入方案,能通过手机短信息对控制节点进行远程控制,实时获得当前图像信息和家居环境的各项物理参数。 本文所做的主要工作为: 1.调研了国内外智能化家居系统的研究现状和发展趋势,并结合目前国内智能家居的发展特点,设计了基于嵌入式系统的智能家居监控系统。在设计中选用了ARM9 S3C2440处理器和嵌入式Linux操作系统,主要由基于ARM的主控模块、GPRS短信发送模块、基于nRF2401的无线(分)节点通信模块几个部分组成。 2.建立了嵌入式系统的平台和开发环境。主要包括嵌入式Linux的裁减、设备驱动程序的编写,交叉编译和串口驱动的编写,完成了USB驱动的移植。 3.在组网方式上选择了nRF2401无线射频模块和GPRS模块,完成了周边器件的电路设计,实现了无线模块的相互通信和信息传输。 4.实现了XMODOM协议,将图片和物理信息传送至GPRS模块,并实现了彩信的MMS发送。 本文完成了智能家居监控系统的硬件设计和软件设计,并进行了调试,验证了所设计系统的有效性和实用性。实验结果表明提出的监控系统设计方法是可行的,且整个系统具有良好的通用性和可扩展性。由于采用Linux作为嵌入式操作系统,符合嵌入式的发展潮流,方便了在该设计的基础上进行二次开发和扩展。