隨身的家庭小管家，可手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能生活管理系統(tǒng)，完整解決方案

一、項(xiàng)目概述

1.引言

近年來隨著科技的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，然而，生活環(huán)境卻不盡人意，最近的日本核泄漏事件，更是引起世界的關(guān)注。兩會(huì)期間，健康、衛(wèi)生再度成為大家關(guān)注的話題。生活環(huán)境不斷改善必將成為今后人們共同努力的方向。

2.項(xiàng)目背景/選題動(dòng)機(jī)

隨著3G技術(shù)的推廣以及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，“智慧地球”已經(jīng)成為一種趨勢，人們的生活方式將面臨著一場革命性的轉(zhuǎn)變。

傳統(tǒng)的家庭安防系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代人的生活需求。消費(fèi)者不但希望自己可以實(shí)時(shí)觀察現(xiàn)場的情況，而且還希望能夠遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場的一些自動(dòng)化設(shè)備來處理緊急情況。

生活質(zhì)量管理系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的生活管理系統(tǒng)，其智能化的管理功能以及人性化的設(shè)計(jì)理念與當(dāng)前市場上的各類家庭防盜設(shè)備完全不同，更加符合人們的生活管理要求，將會(huì)給用戶帶來全新的體驗(yàn)，其功能的強(qiáng)大足以滿足廣大用戶的生活管理需求。

二、需求分析

1.功能需求

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

1.1、系統(tǒng)功能概述

生活質(zhì)量管理系統(tǒng)能給用戶提供野外生活的體驗(yàn)，在夜間人們熟睡后，其檢測到室內(nèi)氧氣濃度下降時(shí)，可以通過遙控制氧機(jī)的方式來產(chǎn)生氧氣，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)使室內(nèi)氧氣濃度保持在預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，可以設(shè)置不同時(shí)間段的室內(nèi)溫度、濕度的值，在用戶晚上熟睡后，系統(tǒng)檢測到指定時(shí)間室內(nèi)溫度或者濕度不在預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通過遙控空調(diào)的方式使溫度或濕度自動(dòng)保持到指定時(shí)間段預(yù)定的值。同時(shí)，系統(tǒng)還具有防盜、防火、防煤氣泄露等功能。

本系統(tǒng)最具特色之處在于具有遠(yuǎn)程手機(jī)視頻監(jiān)控功能，這樣用戶可以隨時(shí)隨地的對(duì)家庭狀況形成遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。另外，用戶可以在回家之前通過向系統(tǒng)發(fā)短信的形式啟動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)可以設(shè)定室內(nèi)溫度、濕度、氧氣濃度等各項(xiàng)參數(shù)，在用戶回家后，可以享受溫馨的生活。

1.2、系統(tǒng)功能劃分

1. 野外生活圈功能

用戶可以通過手機(jī)短息、手機(jī)客戶端、家庭服務(wù)器等方式控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)氧氣濃度，系統(tǒng)在檢測到氧氣濃度下降時(shí)，將會(huì)通過紅外遙控制氧機(jī)的方式產(chǎn)生氧氣，最終使室內(nèi)氧氣濃度達(dá)到用戶滿意的水平，使用戶的生活環(huán)境保持的和野外環(huán)境一樣的清新。

溫度、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能

用戶可以通過手機(jī)短息、手機(jī)客戶端、家庭服務(wù)器等方式控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度，系統(tǒng)在檢測到室內(nèi)溫度、濕度不在用戶指定的值時(shí)，將會(huì)通過紅外遙控空調(diào)的方式調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度，最終使室內(nèi)溫度、濕度達(dá)到用戶滿意的水平，使用戶的生活環(huán)境保持的和野外環(huán)境一樣的濕潤。

2. 安防功能

防盜功能是當(dāng)主人不在家，系統(tǒng)檢測到室內(nèi)有人員闖入時(shí)向主人通過短信的方式發(fā)出預(yù)警信息，此時(shí)主人可以通過手機(jī)遠(yuǎn)程喊話或者登陸生活質(zhì)量管理系統(tǒng)手機(jī)終端啟動(dòng)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控模塊來跟室內(nèi)實(shí)現(xiàn)交互。

防火功能

防火功能是當(dāng)主人不在家，系統(tǒng)檢測到廚房內(nèi)有意外火災(zāi)發(fā)生時(shí)向主人通過短信的方式發(fā)出預(yù)警信息，以便主人采取遠(yuǎn)程斷電等相應(yīng)的措施。

防煤氣泄漏功能

防煤氣泄露功能是當(dāng)主人不在家，系統(tǒng)檢測到有煤氣泄漏時(shí)向主人通過發(fā)短信的方式發(fā)出預(yù)警信息，以便主人采取相應(yīng)的措施。

遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控功能

在有報(bào)警信息通過短信傳來或者用戶需要了解家庭內(nèi)的實(shí)時(shí)狀況時(shí)，用戶可以通過登錄生活質(zhì)量管理系統(tǒng)手機(jī)終端來實(shí)時(shí)觀察室內(nèi)的情況，同時(shí)也可以通過終端來控制室內(nèi)的一些設(shè)備，如可以遠(yuǎn)程斷電等。

三、方案設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)原理

圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

1.1、安防原理

檢測室內(nèi)有無人可以通過紅外檢測的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，防火功能可以在廚房安裝個(gè)煙霧傳感器通過檢測廚房有無煙霧來實(shí)現(xiàn)，防煤氣泄露功能可以在廚房安裝個(gè)煤氣傳感器通過檢測廚房有沒有煤氣來實(shí)現(xiàn)。

1.2、各類數(shù)據(jù)監(jiān)測原理

室內(nèi)溫度、濕度、氧濃度等數(shù)據(jù)的采集都可以用相應(yīng)的溫度、濕度、氧濃度等傳感器來檢測實(shí)現(xiàn)。所有的傳感器可以通過zigbee無線模塊組成一個(gè)小型的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到家庭服務(wù)器，以便服務(wù)器作出相應(yīng)的處理。

1.3、遠(yuǎn)程報(bào)警及通話原理

遠(yuǎn)程報(bào)警及通話可以通過一個(gè)GSM模塊來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)觸發(fā)該模塊的事件發(fā)生時(shí)，GSM模塊將會(huì)向用戶發(fā)送相應(yīng)的通知。

1.4、基于3G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控原理

可以通過搭建一個(gè)家庭流媒體服務(wù)器來將家庭攝像頭所捕獲到的視頻信息發(fā)送到生活質(zhì)量管理系統(tǒng)手機(jī)終端，一旦用戶登錄到該終端，服務(wù)器就馬上向用戶手機(jī)終端發(fā)送攝像頭所捕獲到的視頻信息，用戶就可以實(shí)時(shí)觀察到遠(yuǎn)程家庭室內(nèi)的狀況。

2.硬件平臺(tái)選用及資源配置

名稱

數(shù)量

PC機(jī)

1臺(tái)

EVK1100開發(fā)板

1套

集成開發(fā)工具AVR Studio 5

1套

ZigBee無線收發(fā)模塊

3個(gè)

GSM模塊

1個(gè)

濕度傳感器

2個(gè)

濕度傳感器

2個(gè)

氧氣傳感器

2個(gè)

紅外傳感器

2個(gè)

煙霧傳感器

1個(gè)

煤氣傳感器

1個(gè)

3.系統(tǒng)軟件架構(gòu)

圖3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

4.系統(tǒng)軟件流程

圖4 程序運(yùn)行流程圖

5.系統(tǒng)預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)結(jié)果

系統(tǒng)預(yù)計(jì)在完成時(shí)，將順利實(shí)現(xiàn)所具有的各項(xiàng)功能，用戶能夠很方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，體驗(yàn)本系統(tǒng)帶來的方便以及溫馨。