摘要 針對(duì)智能小區(qū)家庭中智能家居終端的特點(diǎn)和功能進(jìn)行了闡述，研究并提出了一款基于ARM芯片并以Linux為操作系統(tǒng)智能家居終端的設(shè)計(jì)方案和軟硬件模型，理論上實(shí)現(xiàn)了智能家居終端的基本功能，為今后開(kāi)發(fā)此類產(chǎn)品提供了一個(gè)思路方法。
關(guān)鍵詞 智能家居終端；嵌入式：通信

所謂智能電網(wǎng)，就是指通過(guò)新技術(shù)能形成業(yè)務(wù)流、信息流、能量流之間雙向互動(dòng)的未來(lái)電網(wǎng)，也叫“聰明電網(wǎng)”。與傳統(tǒng)電網(wǎng)比，智能電網(wǎng)孕育著更大的市場(chǎng)空間。智能電網(wǎng)是技術(shù)密集、資金密集集合體，將會(huì)帶動(dòng)新能源、信息、傳感器等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，具有很強(qiáng)的技術(shù)輻射性和經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)性。而智能家居系統(tǒng)就是其中顯著的一個(gè)方面，智能家居系統(tǒng)的核心設(shè)備是智能家居終端，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的采集、信息輸出、集中控制、遠(yuǎn)程控制、聯(lián)動(dòng)控制等功能。

1 智能家居平臺(tái)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
智能家庭網(wǎng)絡(luò)隨著集成技術(shù)、通信技術(shù)、互操作能力和布線標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)而不斷改進(jìn)，它涉及到對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的智能和非智能電器、設(shè)備和系統(tǒng)的操作、管理以及集成技術(shù)的應(yīng)用。
(1)家居智能平臺(tái)系統(tǒng)的組成。
通過(guò)智能家庭網(wǎng)關(guān)、智能家居終端、具有采集電量和功率功能的插座及其系統(tǒng)軟件建立家居智能平臺(tái)系統(tǒng)。智能家庭網(wǎng)關(guān)是智能家庭局域網(wǎng)的核心部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和發(fā)送。
用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)，智能家居終端將家庭智能化的幾乎所有功能集成起來(lái)，使智能家居建立在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上。首先，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換，其次還要保證能夠識(shí)別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹噶钍欠窈戏?，因此智能家居終端既是家庭信息的交通樞紐，又是信息化家庭的保護(hù)神。
(2)通過(guò)通信模塊和通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)與家電的互聯(lián)。
為實(shí)現(xiàn)家電的控制和相關(guān)信息的采集，系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)通信模塊并按照特定的通訊協(xié)議借助串口發(fā)送和接收碼流，從而實(shí)現(xiàn)家電的控制和信息采集。
(3)硬件中嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。
隨著功能的不斷增加、性能的不斷提升，對(duì)處理能力和速度提出了更高的要求，所以具有高性能的嵌入式芯片系統(tǒng)將應(yīng)用到智能家居終端中去。

2 智能家居平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
智能家居平臺(tái)系統(tǒng)的物理框圖如圖1所示。

3 智能家居終端的功能
智能家居終端的功能包括如下幾個(gè)方面：
(1)家電控制。家電控制是智能家居終端的主要功能，代表著家庭智能化的發(fā)展方向，通過(guò)無(wú)線通信方式對(duì)家庭的用電設(shè)備進(jìn)行控制。
(2)用電信息采集和分析。采集家電的用電量、功率、電壓和電流等一些用電數(shù)據(jù)，并以表格或者圖表的形式展示出來(lái)，為用戶分析家庭的用電情況，從而指導(dǎo)用戶進(jìn)行合理用電。
(3)家庭安防。安全是居民對(duì)智能家居的首要要求，所以家庭安防成為智能家居的重要組成部分。包括家庭安防報(bào)警、門窗磁報(bào)警、燃?xì)庑孤秷?bào)警、火災(zāi)煙霧報(bào)警、緊急求助報(bào)警等。當(dāng)智能家居終端處于布防狀態(tài)時(shí)，一但紅外探頭探測(cè)到家中有人走動(dòng)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信息報(bào)到物業(yè)管理中心，還可以將報(bào)警信息發(fā)到主人的手機(jī)或其他移動(dòng)終端上。
(4)視頻通話。智能家居終端上集成了可視對(duì)講功能，可實(shí)現(xiàn)終端之間的視頻通話功能。
(5)便民信息服務(wù)。物業(yè)管理中心與智能家居終端聯(lián)網(wǎng)，對(duì)住戶發(fā)布一些小區(qū)信息和小區(qū)周邊的一些便民服務(wù)信息，從而為住戶提供生活方便。
(6)增值服務(wù)。通過(guò)智能家居終端可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上購(gòu)物，視頻點(diǎn)播等增值服務(wù)。

4 智能家居終端的硬件設(shè)計(jì)
智能家居終端的微處理器采用S3C2440A，是三星公司推出的16／32位RISC微處理器，它為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價(jià)格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。S3C2440A采用了ARM920t的內(nèi)核，0．13μm的CMOS標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲(chǔ)器單元。它采用AMBA的總線架構(gòu)。 ARM920t實(shí)現(xiàn)了MMU，AMBA BUS和Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的16 kB指令Cache和16 kB數(shù)據(jù)Cache。
作為智能家居的控制中心，智能家居終端除了具有網(wǎng)絡(luò)RJ-45接口、PSTN接口、RS-485接口、無(wú)線傳輸模塊接口外，還應(yīng)該提供音頻視頻接口、報(bào)警傳感器接口、HUB接口、RS-232接口等。這些接口可以實(shí)現(xiàn)音視頻的編解碼轉(zhuǎn)換，指令的傳輸接收以及與PC機(jī)的結(jié)合等功能。