居家环境监测系统的研究与应用[3]

  软件实现方案

  硬件平台搭建好以后，进行本系统的软件开发环境的搭建，开发ARM-Linux嵌入式操作系统，首先需要建立一个配套的开发环境，主要包括操作系统的移植、配置、编译、调试环境等。系统程序用C语言和Linux函数在Source Insight中编写实现，在虚拟机中进行程序的编译、调试和下载。

  智能家居的家居环境实时监测报警系统中的核心是室内中心控制机。室内中心控制机主要负责家居环境信息的接收、转发、处理，并协调、控制各模块正常工作的重要设备。因而室内中心控制机主要有以下功能模块：室内中心控制机系统初始化模块、环境信息捕获模块、环境信息处理模块、环境信息实时显示处理模块、信息异常声音报警模块、环境信息异常图像显示模块。其中室内中心控制机的软件架构图如图3所示。

  图3 室内中心控制机软件架构图

  系统初始化模块：对室内中心控制机的硬件所有接口进行配置及各变量的初始化。

  环境信息捕获模块：室内中心控制机通过监听UDP端口，捕获WIA-PA无线网关发送来的无线传感器采集到的家居空气、环境信息数据，将收到的数据传送给环境信息处理模块。

  环境信息处理模块：对收到的传感器数据进行解析、加工处理，计算各传感器的值。一方面将处理后的信息发送给远程监控中心，使得远程监控中心的数据信息也能实时的更新。另一方面将处理后的数据发送给环境信息实时显示处理模块，实现家居环境信息在室内中心控制机上的实时显示。

  环境信息实时显示处理模块：对环境信息处理模块传送过来的数据进行界面显示处理。

  信息异常声音报警模块：当室内温度过高或烟雾浓度、有害气体含量超标时，室内中心机发出语音报警提示引起系统用户的注意。

  环境信息异常图像显示模块：当室内温度过高或者烟雾浓度、有害气体含量超标声光报警时，室内中心机发出声光报警的同时弹出报警图像操作界面，等待用户通过操作室内中心控制机触摸屏查看信息或者取消报警信息等。

  系统初始化完成以后，室内中心控制机创建数据接收线程获取家居环境信息。传感器会发送两种数据包：一个是入网包，一个是数据包。收到入网包后，通过解析确定是哪个传感器上线，然后在室内中心机的相应界面上显示相应传感器的名称。收到数据包后，进行数据包的处理提出有效数据信息，计算出传感器的值，并在室内中心控制机上进行传感器数值的实时显示。同时将收到环境信息发送到远程监控中心，进行信息的及时更新和显示。当室内温度过高或者烟雾浓度、有害气的含量超标时，室内中心控制机将进行实时的本地报警同时将报警信息发送到远端监控主机上。室内中心控制机软件主流程图如图4所示。

  图4 室内中心控制机软件流程图

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