居家環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[3]

  軟件實(shí)現(xiàn)方案

  硬件平臺搭建好以后，進(jìn)行本系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境的搭建，開發(fā)ARM-Linux嵌入式操作系統(tǒng)，首先需要建立一個(gè)配套的開發(fā)環(huán)境，主要包括操作系統(tǒng)的移植、配置、編譯、調(diào)試環(huán)境等。系統(tǒng)程序用C語言和Linux函數(shù)在Source Insight中編寫實(shí)現(xiàn)，在虛擬機(jī)中進(jìn)行程序的編譯、調(diào)試和下載。

  智能家居的家居環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)中的核心是室內(nèi)中心控制機(jī)。室內(nèi)中心控制機(jī)主要負(fù)責(zé)家居環(huán)境信息的接收、轉(zhuǎn)發(fā)、處理，并協(xié)調(diào)、控制各模塊正常工作的重要設(shè)備。因而室內(nèi)中心控制機(jī)主要有以下功能模塊：室內(nèi)中心控制機(jī)系統(tǒng)初始化模塊、環(huán)境信息捕獲模塊、環(huán)境信息處理模塊、環(huán)境信息實(shí)時(shí)顯示處理模塊、信息異常聲音報(bào)警模塊、環(huán)境信息異常圖像顯示模塊。其中室內(nèi)中心控制機(jī)的軟件架構(gòu)圖如圖3所示。

  圖3 室內(nèi)中心控制機(jī)軟件架構(gòu)圖

  系統(tǒng)初始化模塊：對室內(nèi)中心控制機(jī)的硬件所有接口進(jìn)行配置及各變量的初始化。

  環(huán)境信息捕獲模塊：室內(nèi)中心控制機(jī)通過監(jiān)聽UDP端口，捕獲WIA-PA無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送來的無線傳感器采集到的家居空氣、環(huán)境信息數(shù)據(jù)，將收到的數(shù)據(jù)傳送給環(huán)境信息處理模塊。

  環(huán)境信息處理模塊：對收到的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、加工處理，計(jì)算各傳感器的值。一方面將處理后的信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)信息也能實(shí)時(shí)的更新。另一方面將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給環(huán)境信息實(shí)時(shí)顯示處理模塊，實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境信息在室內(nèi)中心控制機(jī)上的實(shí)時(shí)顯示。

  環(huán)境信息實(shí)時(shí)顯示處理模塊：對環(huán)境信息處理模塊傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行界面顯示處理。

  信息異常聲音報(bào)警模塊：當(dāng)室內(nèi)溫度過高或煙霧濃度、有害氣體含量超標(biāo)時(shí)，室內(nèi)中心機(jī)發(fā)出語音報(bào)警提示引起系統(tǒng)用戶的注意。

  環(huán)境信息異常圖像顯示模塊：當(dāng)室內(nèi)溫度過高或者煙霧濃度、有害氣體含量超標(biāo)聲光報(bào)警時(shí)，室內(nèi)中心機(jī)發(fā)出聲光報(bào)警的同時(shí)彈出報(bào)警圖像操作界面，等待用戶通過操作室內(nèi)中心控制機(jī)觸摸屏查看信息或者取消報(bào)警信息等。

  系統(tǒng)初始化完成以后，室內(nèi)中心控制機(jī)創(chuàng)建數(shù)據(jù)接收線程獲取家居環(huán)境信息。傳感器會發(fā)送兩種數(shù)據(jù)包：一個(gè)是入網(wǎng)包，一個(gè)是數(shù)據(jù)包。收到入網(wǎng)包后，通過解析確定是哪個(gè)傳感器上線，然后在室內(nèi)中心機(jī)的相應(yīng)界面上顯示相應(yīng)傳感器的名稱。收到數(shù)據(jù)包后，進(jìn)行數(shù)據(jù)包的處理提出有效數(shù)據(jù)信息，計(jì)算出傳感器的值，并在室內(nèi)中心控制機(jī)上進(jìn)行傳感器數(shù)值的實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)將收到環(huán)境信息發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，進(jìn)行信息的及時(shí)更新和顯示。當(dāng)室內(nèi)溫度過高或者煙霧濃度、有害氣的含量超標(biāo)時(shí)，室內(nèi)中心控制機(jī)將進(jìn)行實(shí)時(shí)的本地報(bào)警同時(shí)將報(bào)警信息發(fā)送到遠(yuǎn)端監(jiān)控主機(jī)上。室內(nèi)中心控制機(jī)軟件主流程圖如圖4所示。

  圖4 室內(nèi)中心控制機(jī)軟件流程圖

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