基于互联网+的居家养老系统设计

2017-11-03王顺岭李丹

物联网技术 2017年10期

王顺岭++李丹

摘要：文中提出了一种新的智慧居家系统。由室内门、窗、开关、烟雾报警等节点组网并通过PLC协议相互通信。主控模块通过GSM模块采用TCP/IP协议接入Internet，将相关报警信息远程发送到Server上。最后，基于Web开发了相应App，实现了对智能家居的远程控制和实时报警。通过试验运行测试，系统基本满足预期需要，具有较好的社会效益和经济效益。

关键词：互联网+；PLC通信；智能家居；GSM模块

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）10-00-01

0 引言

居家养老的概念早已形成，但目前市场缺乏成套的智能居家养老产品。为填补国内这一空白，文中设计了一款智能养老系统。系统基于STM 8s微控制器、GPRS網络和PLC通信协议，可实现对老人居住环境的监测，实时满足老人的饮食、医疗需求，遇到突发情况可自动报警与自动控制。该系统无需额外布线，具有可靠性高，灵活性好，安全性高，可扩展性强等特点。

1 系统总体设计

系统采用一主多从模式设计，门、窗、烟雾、SOS、开关从节点通过PLC网络接入主控节点。SOS按钮主要用于突发状况，可通过远程服务器提供紧急通知老人子女和实现呼救服务。系统可通过本地操作控制，也可以利用App实现远程操控。系统功能如图1所示。主从节点通过UART口经PLC完成信息交互。主控制器采用AT指令进行GSM模块的配置，TCP/IP连接成功后，转入通传模式，通过全双工模式串口收发。

2 软件设计和实现

软件使用模块化设计思想，主要包含主控制器程序、从模块程序和App程序。

2.1 主控程序设计

编程采用C语言，主控制器程序流程如图2所示。主程序裸机运行，通过计时器驱动多线程。程序初始完后，进入空跑，等待中断触发。单片机采用STM8S007，拥有2个UART口。UART1连接PLC模块，转发PLC网络数据；UART2连接GSM模块，接收上位机指令和发送报警数据。受GPRS网络信号质量影响，GSM模块工作不正常时，触发中断给单片机，程序必须重新使GSM模块恢复正常工作。

2.2 App程序设计

App采用Java语言设计，目前已开发出Android版本。主控模块和App同时连接在Server上，为保证通信的可靠性，故使用长连接，端口号为7001。每个主控模块通过二维码同App绑定，确保程序的安全。设计开发的App如图3所示。

3 结语

该系统在测试过程中取得良好效果，且设计具有可扩展性、可裁剪性。在满足需求的情况下，性能稳定，造价低，对智能养老领域具有重要的指导意义。

参考文献

[1] C.M.Radar.A Digital Frequency Of Internert[Z].IEEE Transactions of Audio ，2008：50-56.

[2]金海，刘文超，韩建亭，等.家庭物联网应用研究[J].电信科学，2010，26（2）：10-13.

[3] International Telecommunication Union UIT .ITU Internet Reports 2005，The Internet of Things[R].2005.

[4]孙俊杰，张伟，刘洋.一种智能家居系统的实现[J].物联网技术，2015，5（2）：74-75.

[5]张玉亮，苏宇，李嘉伟，等.基于无线传感网络的智能家居安防系统[J].物联网技术，2015，5（6）：28-31.

[6]朱志慧.“互联网+”居家养老系统设计研究[J].福建电脑，2016，32（10）：29-30.

[7]宋新刚.基于ZigBee养老院室内外定位系统的实现[J].物联网技术，2016，6（12）：22-24.