基于互聯(lián)網(wǎng)+的居家養(yǎng)老系統(tǒng)設(shè)計

王順嶺++李丹

摘 要：文中提出了一種新的智慧居家系統(tǒng)。由室內(nèi)門、窗、開關(guān)、煙霧報警等節(jié)點組網(wǎng)并通過PLC協(xié)議相互通信。主控模塊通過GSM模塊采用TCP/IP協(xié)議接入Internet，將相關(guān)報警信息遠程發(fā)送到Server上。最后，基于Web開發(fā)了相應(yīng)App，實現(xiàn)了對智能家居的遠程控制和實時報警。通過試驗運行測試，系統(tǒng)基本滿足預(yù)期需要，具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；PLC通信；智能家居；GSM模塊

中圖分類號：TP274 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）10-00-01

0 引 言

居家養(yǎng)老的概念早已形成，但目前市場缺乏成套的智能居家養(yǎng)老產(chǎn)品。為填補國內(nèi)這一空白，文中設(shè)計了一款智能養(yǎng)老系統(tǒng)。系統(tǒng)基于STM 8s微控制器、GPRS網(wǎng)絡(luò)和PLC通信協(xié)議，可實現(xiàn)對老人居住環(huán)境的監(jiān)測，實時滿足老人的飲食、醫(yī)療需求，遇到突發(fā)情況可自動報警與自動控制。該系統(tǒng)無需額外布線，具有可靠性高，靈活性好，安全性高，可擴展性強等特點。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)采用一主多從模式設(shè)計，門、窗、煙霧、SOS、開關(guān)從節(jié)點通過PLC網(wǎng)絡(luò)接入主控節(jié)點。SOS按鈕主要用于突發(fā)狀況，可通過遠程服務(wù)器提供緊急通知老人子女和實現(xiàn)呼救服務(wù)。系統(tǒng)可通過本地操作控制，也可以利用App實現(xiàn)遠程操控。系統(tǒng)功能如圖1所示。主從節(jié)點通過UART口經(jīng)PLC完成信息交互。主控制器采用AT指令進行GSM模塊的配置，TCP/IP連接成功后，轉(zhuǎn)入通傳模式，通過全雙工模式串口收發(fā)。

2 軟件設(shè)計和實現(xiàn)

軟件使用模塊化設(shè)計思想，主要包含主控制器程序、從模塊程序和App程序。

2.1 主控程序設(shè)計

編程采用C語言，主控制器程序流程如圖2所示。主程序裸機運行，通過計時器驅(qū)動多線程。程序初始完后，進入空跑，等待中斷觸發(fā)。單片機采用STM8S007，擁有2個UART口。UART1連接PLC模塊，轉(zhuǎn)發(fā)PLC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；UART2連接GSM模塊，接收上位機指令和發(fā)送報警數(shù)據(jù)。受GPRS網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量影響，GSM模塊工作不正常時，觸發(fā)中斷給單片機，程序必須重新使GSM模塊恢復(fù)正常工作。

2.2 App程序設(shè)計

App采用Java語言設(shè)計，目前已開發(fā)出Android版本。主控模塊和App同時連接在Server上，為保證通信的可靠性，故使用長連接，端口號為7001。每個主控模塊通過二維碼同App綁定，確保程序的安全。設(shè)計開發(fā)的App如圖3所示。

3 結(jié) 語

該系統(tǒng)在測試過程中取得良好效果，且設(shè)計具有可擴展性、可裁剪性。在滿足需求的情況下，性能穩(wěn)定，造價低，對智能養(yǎng)老領(lǐng)域具有重要的指導(dǎo)意義。

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