嵌入式技術在智能家居控制系統(tǒng)中應用

1、嵌入式技術在智能家居控制系統(tǒng)中應用【摘要】伴隨著信息網(wǎng)絡的高速發(fā)展人們迎來了 信息化的時代，人們的生活更加的智能化，在此基礎上產(chǎn)生 了智能家居控制系統(tǒng)。本文通過對智能家居的概念解析、發(fā) 展過程以及嵌入式技術概念及應用來具體闡述嵌入式技術 在智能家居系統(tǒng)中的應用?！娟P鍵詞】智能家居；嵌入式技術；語音識別；智能化 控制一、前言1980年在室內(nèi)設計領域人們開始提出"智能家居”的 構想1,該構想提出之初只是為實現(xiàn)對住宅內(nèi)部的監(jiān)控與 管理。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，這一構想逐漸加入了網(wǎng)絡通信、 信息家電、設備自動化等內(nèi)容。這一構想是將系統(tǒng)、結構、 服務和管理融為一體，實現(xiàn)高效、安全、便利、環(huán)保的居住

2、 條件。二、智能家居的概念智能家居是指將家庭中的各種智能化設備如家用電器、 通訊裝置、家庭安防設備連接到家庭區(qū)域的智能化平臺上， 這一連接通過家庭總線技術實現(xiàn)。通過該連接對遠程監(jiān)控及 管理家庭各項事務。實現(xiàn)智能家居的基礎是家庭網(wǎng)絡建設， 主要聯(lián)網(wǎng)方式為有線、無線兩種。智能家居是實現(xiàn)對家庭照 明系統(tǒng)、家電控制、安防的遠程控制，使家居環(huán)境在無人的 條件下得到管理。三、智能家居系統(tǒng)的工作原理智能家居系統(tǒng)中家庭網(wǎng)絡終端是連接到pstn上的，當 用戶通過家庭電話對家用電器進行控制時，web服務器接收 到由瀏覽器傳輸來的信號，然后管理中心的主機系統(tǒng)將信號 傳輸給網(wǎng)絡終端，相關的家用電器接受來自網(wǎng)絡終端的信

3、號 完成對家用電器的遠程控制。控制完成后網(wǎng)絡終端將控制后 的信息傳輸?shù)焦芾碇行闹鳈C系統(tǒng)，管理中心將這一信息寫入 管理數(shù)據(jù)庫，并將最終控制信息反饋到用戶系統(tǒng)，如圖1, 智能家居控制系統(tǒng)工作流程圖。四、嵌入式技術在智能家居控制系統(tǒng)中的應用（一）嵌入式語音識別在智能家居控制系統(tǒng)中的應用大量詞匯連續(xù)語音識別和小詞表嵌入式語音識別是目 前語音識別的兩個方向，智能家居控制系統(tǒng)中主要運用的是 小詞表嵌入式語音識別3,主要體現(xiàn)在智能遙控、語音控 制，兒童智能玩具等方面，由專門的硬件系統(tǒng)來保證小詞表 嵌入式語音識別的正常運行。首先對設備進行語言信號的輸 入，然后經(jīng)過預處理及語言信息特征的提取得到一組能夠反 應該

4、語段信息的信號模型，然后將該信號模型輸入系統(tǒng)的語 言信號模型庫進行信號匹配，最后得出此次語言信號的控制 結果，將該結果作用于所控制的設備。簡單來說嵌入式語音 識別的工作原理為：語言信號采集-*信號預處理-*信號特征 提取f模式匹配f信號輸出。1信號預處理。語言信號具有非平穩(wěn)性，任何外界條件 都會對信號產(chǎn)生干擾，比如氣流、噪音等。在信號的預處理 階段要剔除這部分不在控制信號內(nèi)的干擾用因素，提取正確 的控制信號。2信號特征提取。通過對語音聲學參數(shù)的計算，運用聲 學特征計算方法得出提取的語言信號中反映控制參數(shù)的信 息。線性預測系數(shù)、線性預測倒譜參數(shù)及mel倒譜系數(shù)為常 用的三種語言信息控制參數(shù)。（二

5、）嵌入式技術在家庭安防系統(tǒng)中的應用安全防護智能化及消防報警的自動化是智能家居控制 系統(tǒng)中的重要組成部分4。當家中出現(xiàn)破門入室、火災等 緊急情況時安全防護系統(tǒng)及消防報警系統(tǒng)能夠自動啟動，保 證家庭成員的快速安全撤離。在智能化防護與消防報警系統(tǒng) 中，信號感應器位于室內(nèi)當發(fā)生緊急情況比如火災時，位于 室內(nèi)的信號接收器接收到煙霧信號，將信號經(jīng)過處理分析后 傳輸?shù)焦芾碇行?，管理中心將信號傳輸?shù)骄W(wǎng)絡終端，由網(wǎng)絡 終端下達應變信號即向值班室發(fā)出警報同時由安裝在室內(nèi) 的消防噴頭噴水滅火。（三）嵌入式技術在家電設備智能化中的應用。家電設 備智能化是智能家居控制系統(tǒng)得以實現(xiàn)的前提。根據(jù)用戶對 于家電智能化的需求對

6、家庭電器產(chǎn)品進行智能化控制，比如 早晨伴隨著優(yōu)美的鬧鐘鈴聲床簾緩緩拉開，使住戶在睜眼的 一刻感受到清晨第一縷陽光的照射，此時早餐以悄無聲息的 準備，豆?jié){機正在準備鮮美的豆?jié){，面包機在烤面包等等。 這一切的起始信號都是鬧鐘鈴聲，將各個電器連接在一個系 統(tǒng)中，當鬧鐘鈴聲響起時，系統(tǒng)接收到這一信號，通過信號 的傳輸與轉(zhuǎn)換將控制信號輸出作用于各個電器，實現(xiàn)清晨的 智能化生活。（四）嵌入式技術在家居智化管理中關于節(jié)能環(huán)保方面 的應用?，F(xiàn)在社會的發(fā)展使人們的節(jié)奏越來越快，在家中呆 的時間越來越短，因此為了資源的節(jié)約對于家居智能化的控 制越來越受到人們的重視，比如白天工作時間家里沒人不需 要開暖氣但又怕晚回

7、家時家里太冷，可以考慮遠程控制，通 過電話或電腦對家里的暖氣系統(tǒng)進行控制，在回家前一小時 將暖氣開啟，這樣及節(jié)省了資源回家是有不至于太冷。再比 如累了一天回家看看電視休息一下，此時房間內(nèi)的燈光系統(tǒng) 會根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)出最適合的光線強度，電視機可以自動 調(diào)節(jié)出于環(huán)境相匹配的模式等。這一系列智能化的信號基礎 都是用戶的需要與感知。五、結束語家是溫馨的代名詞，但現(xiàn)在人們生活壓力大、節(jié)奏快， 已沒有充足的時間去營造溫馨的家庭氛圍，同時越來越多的 人選擇獨居生活，老年人無人照顧等問題使家庭生活接受著 改革。智能家居控制系統(tǒng)發(fā)的產(chǎn)生與發(fā)展是網(wǎng)絡社會帶給我 們的福音。營造溫馨的氛圍不再需要提前回家，對老人生活 不放心也可以通過遠程監(jiān)控及其他的安全措施來保證他們 的人身安全。家居智能化正在一步步走進我們的生活，即使 現(xiàn)在不是每家都能系統(tǒng)化的享受智能化，也多多少少擁有智 能化的家電。參考文獻：1 原林，于伸嵌入式技術在智能家居控制系統(tǒng)中的 應用自動化技術與應用2006年第25卷第1期；2 李新偉智能家居檢測與控制終端的研究與設計 山東大學碩士學位論文；3 劉榮