摘要：
物聯網智慧型家居
監控感測器
1 系統總體結構設計
圖1 為智慧型家居遠端監控系統的總體結構圖。室內部分主要包括家電控制、防盜報警、遠端監控、防火報警等功能模組， 這些功能模組通過web 伺服器接入internet 網， 使用者可通過計算機登入網際網路， 遠端監控室內情況， 同時室內如檢測到火、盜等異常情況可通過internet 向使用者報警。
2 系統硬體設計
智慧型家居遠端監控系統的硬體系統由yc2440-f 開發板、網路介面、門窗控制、照明裝置、溫度感測器、usb攝像頭等組成。yc2440-f 開發板作為整個系統的控制核心， 負責資訊的採集和處理， 並控制各個模組協調工作， 如圖2 所示。
控制核心採用yc2440-f 開發板。該開發板是揚創科技公司使用三星s3c2440 處理器開發的arm9 開發板。yc2440-f 開發板採用核心板+擴充套件板的結構。
門窗控制模組可以讓使用者通過網際網路遠端控制室內門窗的開啟與關閉， 如有人以非正常方式通過門窗進入室內， 可向使用者報警。在實驗中選用乙個步進電機來模擬門窗控制， 電機正轉表示門窗開啟， 電機反轉表示門窗關閉， 步進電機如強行被破壞則報警。步進電機通過整合晶元uln2003 驅動，門窗控制電路如圖3 所示。
照明控制模組可以讓使用者通過網際網路遠端控制室內照明系統的開啟與關閉。在實驗中使用4 個發光二極體來模擬照明系統， 圖4 為照明控制模組硬體電路圖。
3 系統的軟體設計
3.1 智慧型家居遠端監控系統的軟體組成
智慧型家居遠端監控系統的軟體系統由裝置驅動程式、嵌入式linux 作業系統和應用程式構成，如圖6所示。其中嵌入式linux 作業系統採用2.6 版本的核心。
3.2 驅動程式的開發
使用者程序是通過裝置驅動檔案控制硬體， 對裝置檔案的操作方式就是系統呼叫， 如open 、read 、write 、close等。編寫裝置驅動程式的主要工作就是編寫子函式，並填充file_operations 結構體的各個域。步進電機、led 和溫度感測器ds18b20 都是通過通用i/o 控制的，做為字元型裝置。usb 攝像頭屬於usb 裝置。下面以步進電機驅動程式為例說明linux 驅動程式的開發過程，具體步驟如下：
（1） 編寫驅動程式源**， 將程式原始檔motor.c , 新增到核心的drivers/char 目錄下。
（2） 編輯drivers/char 目錄下的配置檔案kconfig,新增如下內容：config motor tristate"motor driver"
（3） 在char 目錄下開啟makefile , 新增obj -$ （config_motor）+=motor.o
（4） 在核心目錄下執行make menuconfig 命令， 進行核心配置： 在device driver -character driver 下將motor 選為m, 模組方式， 退出儲存設定。
（5） 執行命令make modules , 編譯驅動模組。在char目錄下產生motor.ko 的檔案， 即所需的步進電機驅動模組。通過nfs 方式傳到開發板上。
（6） 載入驅動模組， 執行insmod motor.ko .
（7） 建立檔案節點， 執行mknod/dev/motor_driver c228 0 .
3.3 實現基於web 的遠端監控
使用者認證是通過cgi 程式實現的。首先在登入介面中使用html 語言新增表單：
引數action 指明處理該表單的cgi 程式， 此表單所填的內容會通過web 伺服器以name=value1&pwd=value2的方式傳給logon.cgi 程式處理， 該程式對使用者名稱和密碼進行認證。使用者認證介面如圖7 所示， 門窗控制介面如圖8 所示。使用表單在網頁中新增2 個按鈕， 分別控制門窗的開啟和關閉。對應的cgi 程式呼叫步進電機的驅動程式， 控制電機轉動， 模擬門窗控制。
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