一、項目概述

1.引言

近年來隨著科技的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，然而，生活環(huán)境卻不盡人意，最近的日本核泄漏事件，更是引起世界的關(guān)注。兩會期間，健康、衛(wèi)生再度成為大家關(guān)注的話題。生活環(huán)境不斷改善必將成為今后人們共同努力的方向。

2.項目背景/選題動機

隨著3G技術(shù)的推廣以及云計算、物聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，“智慧地球”已經(jīng)成為一種趨勢，人們的生活方式將面臨著一場革命性的轉(zhuǎn)變。

傳統(tǒng)的家庭安防系統(tǒng)已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代人的生活需求。消費者不但希望自己可以實時觀察現(xiàn)場的情況，而且還希望能夠遠程控制現(xiàn)場的一些自動化設(shè)備來處理緊急情況。

生活質(zhì)量管理系統(tǒng)是一個綜合性的生活管理系統(tǒng)，其智能化的管理功能以及人性化的設(shè)計理念與當(dāng)前市場上的各類家庭防盜設(shè)備完全不同，更加符合人們的生活管理要求，將會給用戶帶來全新的體驗，其功能的強大足以滿足廣大用戶的生活管理需求。

二、需求分析

1.功能需求

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

1.1、系統(tǒng)功能概述

生活質(zhì)量管理系統(tǒng)能給用戶提供野外生活的體驗，在夜間人們熟睡后，其檢測到室內(nèi)氧氣濃度下降時，可以通過遙控制氧機的方式來產(chǎn)生氧氣，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)使室內(nèi)氧氣濃度保持在預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。同時，可以設(shè)置不同時間段的室內(nèi)溫度、濕度的值，在用戶晚上熟睡后，系統(tǒng)檢測到指定時間室內(nèi)溫度或者濕度不在預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時，通過遙控空調(diào)的方式使溫度或濕度自動保持到指定時間段預(yù)定的值。同時，系統(tǒng)還具有防盜、防火、防煤氣泄露等功能。

本系統(tǒng)最具特色之處在于具有遠程手機視頻監(jiān)控功能，這樣用戶可以隨時隨地的對家庭狀況形成遠程視頻監(jiān)控。另外，用戶可以在回家之前通過向系統(tǒng)發(fā)短信的形式啟動系統(tǒng)，同時可以設(shè)定室內(nèi)溫度、濕度、氧氣濃度等各項參數(shù)，在用戶回家后，可以享受溫馨的生活。

1.2、系統(tǒng)功能劃分

1. 野外生活圈功能

用戶可以通過手機短息、手機客戶端、家庭服務(wù)器等方式控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)氧氣濃度，系統(tǒng)在檢測到氧氣濃度下降時，將會通過紅外遙控制氧機的方式產(chǎn)生氧氣，最終使室內(nèi)氧氣濃度達到用戶滿意的水平，使用戶的生活環(huán)境保持的和野外環(huán)境一樣的清新。

溫度、濕度自動調(diào)節(jié)功能

用戶可以通過手機短息、手機客戶端、家庭服務(wù)器等方式控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度，系統(tǒng)在檢測到室內(nèi)溫度、濕度不在用戶指定的值時，將會通過紅外遙控空調(diào)的方式調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度，最終使室內(nèi)溫度、濕度達到用戶滿意的水平，使用戶的生活環(huán)境保持的和野外環(huán)境一樣的濕潤。

2. 安防功能

防盜功能是當(dāng)主人不在家，系統(tǒng)檢測到室內(nèi)有人員闖入時向主人通過短信的方式發(fā)出預(yù)警信息，此時主人可以通過手機遠程喊話或者登陸生活質(zhì)量管理系統(tǒng)手機終端啟動遠程視頻監(jiān)控模塊來跟室內(nèi)實現(xiàn)交互。

防火功能

防火功能是當(dāng)主人不在家，系統(tǒng)檢測到廚房內(nèi)有意外火災(zāi)發(fā)生時向主人通過短信的方式發(fā)出預(yù)警信息，以便主人采取遠程斷電等相應(yīng)的措施。

防煤氣泄漏功能

防煤氣泄露功能是當(dāng)主人不在家，系統(tǒng)檢測到有煤氣泄漏時向主人通過發(fā)短信的方式發(fā)出預(yù)警信息，以便主人采取相應(yīng)的措施。

遠程視頻實時監(jiān)控功能

在有報警信息通過短信傳來或者用戶需要了解家庭內(nèi)的實時狀況時，用戶可以通過登錄生活質(zhì)量管理系統(tǒng)手機終端來實時觀察室內(nèi)的情況，同時也可以通過終端來控制室內(nèi)的一些設(shè)備，如可以遠程斷電等。

三、方案設(shè)計

1.系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理

圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

1.1、安防原理

檢測室內(nèi)有無人可以通過紅外檢測的技術(shù)來實現(xiàn)，防火功能可以在廚房安裝個煙霧傳感器通過檢測廚房有無煙霧來實現(xiàn)，防煤氣泄露功能可以在廚房安裝個煤氣傳感器通過檢測廚房有沒有煤氣來實現(xiàn)。

1.2、各類數(shù)據(jù)監(jiān)測原理

室內(nèi)溫度、濕度、氧濃度等數(shù)據(jù)的采集都可以用相應(yīng)的溫度、濕度、氧濃度等傳感器來檢測實現(xiàn)。所有的傳感器可以通過zigbee無線模塊組成一個小型的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到家庭服務(wù)器，以便服務(wù)器作出相應(yīng)的處理。

1.3、遠程報警及通話原理

遠程報警及通話可以通過一個GSM模塊來實現(xiàn)，當(dāng)觸發(fā)該模塊的事件發(fā)生時，GSM模塊將會向用戶發(fā)送相應(yīng)的通知。

1.4、基于3G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控原理

可以通過搭建一個家庭流媒體服務(wù)器來將家庭攝像頭所捕獲到的視頻信息發(fā)送到生活質(zhì)量管理系統(tǒng)手機終端，一旦用戶登錄到該終端，服務(wù)器就馬上向用戶手機終端發(fā)送攝像頭所捕獲到的視頻信息，用戶就可以實時觀察到遠程家庭室內(nèi)的狀況。

2.硬件平臺選用及資源配置

名稱

數(shù)量

PC機

1臺

EVK1100開發(fā)板

1套

集成開發(fā)工具AVR Studio 5

1套

ZigBee無線收發(fā)模塊

3個

GSM模塊

1個

濕度傳感器

2個

濕度傳感器

2個

氧氣傳感器

2個

紅外傳感器

2個

煙霧傳感器

1個

煤氣傳感器

1個

3.系統(tǒng)軟件架構(gòu)

圖3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

4.系統(tǒng)軟件流程

圖4 程序運行流程圖

5.系統(tǒng)預(yù)計實現(xiàn)結(jié)果

系統(tǒng)預(yù)計在完成時，將順利實現(xiàn)所具有的各項功能，用戶能夠很方便的對系統(tǒng)進行操作，體驗本系統(tǒng)帶來的方便以及溫馨。