基于PXA270-Linux的智能家居系統研究

智能家居是通過綜合采用先進的計算機、通信和控制技術(3C)，建立一個由家庭安全防護系統、網絡服務系統和家庭自動化系統組成的家庭綜合服務與管理集成系統，從而實現全面的安全防護、便利的通訊網絡以及舒適的居住環境的家庭住宅。智能家居是一個多功能的技術系統，它包括可視對講、家庭內部的安全防范、家居綜合布線系統、照明控制、家電控制、遠程的視頻監控、聲音監聽、家庭的影音系統等。隨著技術發展和人們需求的增長家居智能化包含的內容會更多。

1 智能家居系統結構
目前完整的智能家居系統主要包括5個部分：主控模塊、電器控制子系統、照明控制子系統、安全控制子系統和網絡控制子系統。5個部分功能各司其職，邏輯上構成一個完整的控制實體。整個系統能為人們提供智能、舒適、安全的家庭環境，同時提供遠程信息監控能力。智能家居系統組成如圖1所示。主控模塊負責子系統的信息集中、存儲、分析和決策。嵌入式芯片的發展使主控模塊越來越精巧，功能日益豐富。

智能家居是一個龐大的系統，主控系統是系統的控制中樞，家庭網絡是系統的神經系統，傳輸系統信息流和控制流。家居中的設備眾多，設備的接口各異，實現各種設備的智能控制面對巨大挑戰。該設計采用分布式技術、總線技術和嵌入式技術構造了一個多功能、通信能力強的智能家居系統。

2 開發平臺的選擇與構建
2．1 智能家居系統硬件構成
主控平臺：UP-SmarHome智能家居教學實驗系統屬于一種綜合的教學實驗系統，主處理器選用基于ARM核的Intel XScale架構的PXA270處理器，它集成了存儲單元控制器、時鐘和電源控制器、LCD控制器、AC97控制器等外圍控制器，可以實現豐富的外圍接口功能。其低電源運行模式以及動態電源管理技術可以有效降低電源的功耗。內置的LCD控制器和觸摸屏控制器簡化液晶顯示的電路設計，此系統中采用16 b 8 寸640×480真彩LCD顯示屏和觸摸屏。PXA270處理器主頻高達624 MHz，運算能力強，功耗低，可滿足主控模塊的運算要求，外圍接口豐富，為主控模塊的擴展提供良好的支持，用戶可以自己設計接口進行其他模塊的功能實現。