概述

智能家居系統(tǒng)主要基于RT-thread與ZigBee開(kāi)發(fā)，該系統(tǒng)主要分為五大部分，ZigBee無(wú)線傳感器監(jiān)控子系統(tǒng)，語(yǔ)音識(shí)別子系統(tǒng)，總控子系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)，云端監(jiān)控子系統(tǒng)。ZigBee無(wú)線傳感器子系統(tǒng)通過(guò)各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞給協(xié)調(diào)器，由協(xié)調(diào)器與總控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以完成數(shù)據(jù)的傳遞?？偪叵到y(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)就能在遠(yuǎn)程進(jìn)行查家中的各種環(huán)境信息，實(shí)時(shí)掌握家中的最新動(dòng)態(tài)。語(yǔ)音識(shí)別子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)家電設(shè)備的智能化控制。網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)有兩大作用，一是提供整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)；二是搭載攝像頭來(lái)采集視頻數(shù)據(jù)，實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。云端監(jiān)控子系統(tǒng)主要用于統(tǒng)計(jì)分析家中環(huán)境信息，通過(guò)可視化的界面了解家中最新動(dòng)態(tài)?？偪刈酉到y(tǒng)為整個(gè)智能家居系統(tǒng)的核心所在，協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

開(kāi)發(fā)環(huán)境

硬件：ART-Pi，ZigBee終端，STM32F103最小系統(tǒng)板，MT7628最小系統(tǒng)板

傳感器：DH11傳感器， LD3320語(yǔ)音識(shí)別模塊，SYN6288語(yǔ)音合成模塊等

RT-Thread版本：RT-Thread V 4.0.3

開(kāi)發(fā)工具及版本：

MDK： 5.30

Ubuntu：1604

IAR：8.20

RT-Thread使用情況概述

該智能家居系統(tǒng)有兩個(gè)子系統(tǒng)采用了RT-Thread系統(tǒng)，分別是語(yǔ)音識(shí)別子系統(tǒng)，總控子系統(tǒng)。

語(yǔ)音識(shí)別子系統(tǒng)使用的是RT-Thread Nano，使用了多線程，移植了FinSH 組件，方便了該子系統(tǒng)調(diào)試。

總控子系統(tǒng)采用了完整版的RT-Thread系統(tǒng)，內(nèi)核部分使用了調(diào)度器，信號(hào)量等；驅(qū)動(dòng)部分使用了UART、SPI、BT、WiFi等；協(xié)議棧使用了MQTT等。軟件包部分使用了Onenet、cJSON等。

系統(tǒng)架構(gòu)

本文所提出的智能家居系統(tǒng)解決方案整體框架如圖所示。通過(guò)技術(shù)論證和架構(gòu)分析后，決定將系統(tǒng)劃分為五個(gè)子系統(tǒng)：ZigBee無(wú)線傳感器監(jiān)控子系統(tǒng)，語(yǔ)音識(shí)別子系統(tǒng)，總控子系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)，云端監(jiān)控子系統(tǒng)。ZigBee無(wú)線傳感器監(jiān)控子系統(tǒng)通過(guò)各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞給路由節(jié)點(diǎn)，再通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)將收集的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次傳遞給協(xié)調(diào)器，由協(xié)調(diào)器與總控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以完成數(shù)據(jù)的傳遞?？偪叵到y(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)就能在遠(yuǎn)程進(jìn)行查家中的各種環(huán)境信息，實(shí)時(shí)掌握家中的最新動(dòng)態(tài)。語(yǔ)音識(shí)別子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)家電設(shè)備的智能化控制。網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)有兩大作用，一是連接以太網(wǎng)；二是搭載攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。云端監(jiān)控子系統(tǒng)主要用于統(tǒng)計(jì)分析家中環(huán)境信息，通過(guò)可視化的界面了解家中最新動(dòng)態(tài)?？偪刈酉到y(tǒng)為整個(gè)智能家居系統(tǒng)的核心所在，協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

演示效果

心得感悟

通過(guò)本次比賽，我不僅豐富可項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且對(duì)RT-Thread有了深入的學(xué)習(xí)和理解，我學(xué)習(xí)了RT-Thread的多線程及其調(diào)度、信號(hào)量、郵箱、消息隊(duì)列、內(nèi)存管理等，外設(shè)驅(qū)動(dòng)以及各個(gè)組件等相關(guān)知識(shí)。通過(guò)這次比賽的項(xiàng)目實(shí)踐，我又積累了不少調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，豐富了我的知識(shí)體系。

最后感謝主辦方提供了這么好的一個(gè)平臺(tái)，讓我有機(jī)會(huì)展示自己，還讓我學(xué)到很多知識(shí)。希望在以后的自己里也能為RT-Thread開(kāi)源社區(qū)貢獻(xiàn)自己的力量。