基于物联网的宿舍控制管理系统设计

王　蒙

（安徽机电职业技术学院 信息工程系，安徽　芜湖　241000）

基于物联网的宿舍控制管理系统设计

王蒙

（安徽机电职业技术学院 信息工程系，安徽芜湖241000）

文章设计了一种基于物联网的宿舍控制管理系统，包括主控模块、电流控制模块、水位控制模块、防盗模块、管理模块以及防火监测模块。其能够对宿舍的安全进行监测，提供远程监控以及命令和信息的交互，为宿舍提供更加方便和安全的控制管理服务。

物联网；宿舍控制管理；远程监控

1　背景技术

随着科技的不断发展和进步，学生宿舍的科技现代化的要求也越来越高，各种电气设备也不断进入学生宿舍，为学生的生活带来了极大的便利，也大大改善了传统的住宿环境。然而，如何科学、高效地管理这些设备，在提供最简洁的使用方法的同时也将宿舍安全放在最重要的位置，目前的宿舍智能管理系统通常采用有线监控的方式，安全可靠性差，布线操作比较复杂，难以实现对宿舍的有效控制和管理。

2　宿舍控制管理系统设计方案

基于物联网的宿舍控制管理系统，包括服务器、主控模块、电流控制模块、水位控制模块、防盗模块、管理模块以及防火监测模块。服务器配置成连接于主控模块以对主控模块的信息进行记录处理，主控模块包括：RISC微处理器（Acorn RISC Machine，ARM）以及与ARM处理器耦接的液晶显示屏（Liquid Crystal Display，LCD）和全球定位系统（Global Position System，GPS）模块，LCD触摸屏配置成对ARM处理器实现控制管理操作；GPRS模块配置成与手机终端无线通信以发送提醒信息和接收用户控制信息，以实现远程无线监控；主控模块配置成连接于下述一个或多个模块以从该一个或多个模块接收监测信息和向该一个或多个模块发送控制信息：电流控制模块、水位控制模块、防盗模块以及防火监测模块；以及管理模块被配置成向服务器发送用户反馈信息，以及显示监测信息。

防盗模块被配置成执行对宿舍的进入控制，该防盗模块包括：手指静脉识别器和控制开关，手指静脉识别器配置成将手指静脉的监测信息传递给主控模块；以及主控模块根据所接收的监测信息控制控制开关。

电流控制模块被配置成对宿舍的用电器电流进行监控，该电流控制模块包括：电流传感器、切断开关以及电流报警装置，电流传感器配置成将电流的监测信息传递给主控模块；以及主控模块根据所接收的监测信息控制切断开关和电流报警装置。

水位控制模块被配置成对宿舍的水池水位进行监控，该水位控制模块包括：水位传感器、控制阀门以及水位报警装置，水位传感器配置成将水位的监测信息传递给主控模块；以及主控模块根据所接收的监测信息控制控制阀门和水位报警装置。

管理模块包括发送单元和显示单元，其中，发送单元被配置成用于发送控制信息，显示单元被配置成用于显示监测信息。

防火监测模块包括：烟雾探测器和烟雾报警装置，烟雾探测器配置成将烟雾流的检测信息传递给主控模块；主控模块根据所接收的监测信息控制烟雾报警装置。

3　具体实施方案

如图1所示：1为主控模块，2为管理模块，3为防盗模块，4为电流控制模块，5为防火监测模块，6为水位控制模块，7为服务器。

图1　宿舍控制管理系统的组成模块结构

服务器是校园端的服务器及控制中心，也可以在每个宿舍的管理员处放置服务器，每个宿舍的信息都会集中到服务器端，同时服务器与智能宿舍控制管理系统之间也会进行信息的交互。

主控系统模块使用ARM嵌入式系统，ARM处理器优先选用SAMSUNG三星/S3C6410X66-YB40处理器，它是一款功能强大的32位RISC处理器，主要处理各模块的状态和动作信息，实现控制中心与各级终端的信息传递。GPRS模块通过串口和ARM中心处理器相连，实现处理器、手机终端和用户三者之间的信息交互，进行数据交换。LCD触摸屏，用于构成本地控制终端。利用QT（基于多平台C++图形用户界面的应用程序框架，cute）控制界面，其可在本地对宿舍环境进行监控。液晶操作屏与处理器直接连接，实现本地对系统的手动控制。存储设备由数据存储（Storage Data，SD）卡插槽以及大容量的SD卡组成，主要提供必要数据存储功能，通过系统管理自动存储如计费系统所需数据。

防盗模块被配置成执行对所述宿舍的进入控制，该防盗模块包括：手指静脉识别器和控制开关，所述手指静脉识别器配置成将手指静脉的监测信息传递给所述主控模块；所述主控模块根据所接收的监测信息控制所述控制开关。手指静脉识别器可以通过鉴别手指静脉图像信息来验证身份。所述ARM处理器和所述手指静脉识别器内置电源电池，使得防盗模块在停电时亦能使用。

防火监测模块包括烟雾探测器，对宿舍的烟雾信息进行监测，并发送监测信息到主控模块，如果监测到的烟雾和火焰信息超出设定范围，会触发报警信号，发送到服务器端，同时通过GPRS模块发送到学生手机终端上，使得学校跟学生能够及时采取救火措施。

电流控制模块上带有电流传感器，连接到宿舍用电线路上，监测电流信息，一旦所监测的电流信息超出额定范围，触发报警信号，并且触发切断开关以切断电源，报警信息会发送到服务器端，同时通过GPRS模块发送到学生手机终端上，保障了宿舍的用电安全。

水位控制模块上带有水位传感器，监测水位信息，同时连接到电动控制阀门，一旦监测到的水位信息超出设定范围，会触发电动控制阀门关闭，同时发送预警信息，预警信息会发送到服务器端，同时通过GPRS模块发送到学生手机终端上，学生可以通过手机终端给GPRS模块发送控制信息即对主控模块发送控制信息，从而实现对电动控制阀门的控制。

管理模块在Linux系统下建立智能宿舍管理系统，其功能包括显示和处理各个模块所监测到的信息，同时能够显示学校的通知信息，学生可以通过此系统填写宿舍报修信息并发送到校端服务器。

4　结语

基于物联网的智能宿舍控制管理系统实现了对宿舍的无线控制管理，包括宿舍的防火、防盗监控以及节能控制，同时实现处理终端、手机终端和用户三者之间的信息交互，为宿舍的安全提供了更加可靠的保障。

［1］滕志军，张明儒，许建军，等.基于ZigBee的学生宿舍智能限电控制系统［J］.自动化与仪表，2015（9）：25-28.

［2］田拥军，赵光强.基于ZigBee的智能用电管理系统设计［J］.中国仪器仪表，2011（4）：35-38.

［3］杨轶杰，张军.基于无线传感网络的高校宿舍消防报警系统的研究［J］.传感器世界，2013（5）：25-29.

［4］华旺东，张仕臻，王松.基于物联网的智能学生宿舍系统的设计［J］.计算机光盘软件与应用，2014（23）：36-37.

Design of dormitory control and management system based on Internet of things

Wang Meng
（Information Engineering Department of Anhui Technical College of Mechanical and Electrical Engineering， Wuhu241000， China）

The article designs a kind of dormitory control and management system based on Internet of things， including main control module，current control module， the water level control module， alarm module， management module and fire monitoring module， Which is able to monitor the dormitory safety， providing remote monitoring and interaction between command and information， and supports the dormitory with better security and control management services.

Internet of things； dormitory control and management； remote monitoring

安徽机电职业技术学院院级青年教师发展支持计划教科研项目；项目名称：2015yjzr016。

王蒙（1988— ），男，安徽宿州。