4G智慧家居遠端網路監控系統分析論文
一、遠端監控的總構架
透過遠端監控的配置，能夠隨時隨地對居室內的各類家電進行調節和控制，而達到隨時監控的效果則需要構建相應的總框架。4G遠端監控建立了智慧化手機平臺，透過無線網路，將遠端控制端和家庭的內網連線在一起，在此過程中，手機端和主體控制器都能夠實現資訊交流，進行控制指令的傳送。為了使家居環境的安全得到保障，在主控構件中融入智慧家居配備的分支系統，對於火情、盜竊或其他危險事件能夠隨時進行測定，危險行為一旦查出，就會立刻報警。在新階段智慧家居遠端監控中，不同的配套模組對應的控制功能也不盡不同，對於遠端資訊的收集和處理則主要透過構建控制中心來完成，對遠端範圍內的各類構件起到調節作用，開發板處於核心地位，利用擴充套件板和核心板的銜接作用，使整個監控系統更加完善。
二、系統硬體設計
在4G智慧家居遠端網路監控系統的硬體應用中，主要包括感溫器、4G無線通訊模組、照明控制、SEC2440ARM開發板、門窗控制、監控攝像頭等。在整個系統中，SEC2440ARM開發板處於中央控制的位置，主要負責採集和處理資訊，對所有模組進行控制並進行協調，核心板加擴充套件板是整個SEC2440ARM開發板使用的結構。利用門窗控制模組，透過網際網路，使用者可以對室內的門窗開關進行控制，一旦有陌生人透過門窗進入室內，系統會立刻發警報訊號。利用照明控制模組，只需連線網際網路，使用者就可以對室內照明裝置系統的開關進行控制。溫度檢測模組其主要任務就是對家電的溫度進行監測，電器溫度一旦達到55℃，該系統就會自動發出警報。這主要是由達拉斯公司生產的DS18B20溫度感測器來完成的，這種感測器在遠距離傳輸、溫度準度測試、LED解析度方面效果比較突出。SIM7250無線通訊模組是在4G-LTE網路無線資料傳輸塊的基礎上產生的，生產公司是Simcom公司。在其內部有系統的TCP/IP協議。在SIM725中，有一個具有四個引腳的有USIM卡介面，SIM卡的工作電源SIM—RST是由電壓VCC提供的，其可以實現SIM卡的復位。而SIM卡的工作時鐘則依據SIM—CLK而設定。
三、系統軟體設計
第一，在4G智慧傢俱遠端網路監控系統的軟體中，主要有驅動程式、Socket通訊模組、應用程式和Linux核心組成。通訊模組與所有功能模組之間存在著互動的`關係，在Linux核心層的子模組中，包括應用層和通訊模組層，透過硬體裝置的驅動程式，Linux系統能夠對硬體工作進行控制。第二，在個人電話與ARM開發板的無線通訊設計系統中，主要是在TCP/IP協議的流式Socket通訊中建立起來的，需要進行相關的連線工作。利用socket能夠完成雙工通訊的建立，對於伺服器和應用程式的資料能夠進行接收。在Bd（）中，名字中就包含一定的套接字，與指定本地半有一定的聯絡。Monitor（）針對的是連線伺服器的呼叫，代表著能夠開展連線工作。Adopt（）與伺服器有連線的作用，請求指令一旦送達，Adopt（）就會把請求的套接字長度和地址放入到Mlr和addr中，以此來實現對新套接字的建立。Send（）能夠將傳送的總位元組數進行返回，recv（）能夠對連線的資料報或者流套位元組上接收的輸入資料進行呼叫。closesocket能夠將套接字關閉，並能將該套接字的資源進行釋放和分配處理。第三，對於室溫的確定，主要是透過室內溫度模組的溼度或溫度感測器來實現的，利用4G模組的溫度資料傳輸到伺服器之中。在硬體的初始化驅動中，應當首先對RTC的時間進行設定，之後對感應器的埠號級IP地址進行設定，將伺服器連線起來，這樣就可以透過感應器，來獲得溫度的相關資料。家用電器的模組對於所有型別的家用電器的溫度值都能夠予以顯示，對各個裝置的溫度都能夠進行控制。該模組能夠對移動終端輸入的資訊指令進行讀取，將control.txt檔案開啟，然後透過資料端將資料寫進去，將control.txt檔案進行關閉，這樣就完成了對家電溫度控制板塊的設計工作。第四，在影片模組軟體的設計工作中，影片模組主要包括對影象的捕獲、傳輸以及輸出工作。攝像頭的畫素為800*600。影片模組中的影片驅動和videoofLinux核心中的資料影象，主要是利用TCP/IP協議的socket套接字來進行傳送的。
四、遠端監控的實現
遠端監控的實現，主要是利用QT軟體來進行圖形介面的製作，在ARM板上將圖形介面進行移植。該控制介面主要由四個部分組成，即影片控制、家電控制、室溫控制以及照明控制。在照明控制見面中，包含著三個LCD燈。指令透過ARM串列埠進行傳輸，在透過4G無線網路通訊到達微控制器端，再對發光二極體進行控制工作的開展。在溫度模組中，客戶端上的測試溫度是利用感測器進行傳遞的，之後利用客戶端傳遞到ARM終端，這樣在控制介面上就會形成一個圖形，對相關溫度的變化進行顯示。在影片模組中，微處理器端接收的影象主要是透過對特定區域的監控定時傳送到串列埠終端的。在家居系統的硬體平臺設計中，SEC2440開發板處於控制核心的地位，實現了步進機、二極體及DS18B20感測器驅動程式的編寫，使4G無線網與各個模組、移動中端ARM板、ARM和微控制器之間的通訊變成了現實，利用TCP協議和socket程式設計，將於所有模組之間的通訊變為現實，依據4G無線網路，將數字傢俱的遠端網路監控主要框架基本完成。對系統硬體的控制工作，主要是透過QT軟體的繪製介面來實現。
結語：
4G網路與智慧家居之間的結合是未來家居生活的重要趨勢，也是提高群眾居住生活感受的重要技術。4G智慧家居遠端網路監控系統的最佳化真正讓人們的生活品質得以改善，讓人們的生活更加舒適、便捷。
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