[发明专利]一种基于树莓派的智能设备控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种基于树莓派的智能设备控制装置及控制方法，属于智能家居控制通信技术领域。

背景技术

智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

很多经销商制作的现有的智能家居系统都是有线的，无线连接方式只是作为有线连接的补充，这给家庭布线带来很大的不便，而且网络的自动处理能力差。智能家居的发展依赖以网络技术与监控技术在家庭内部的推广，随着传感器即使，半导体制作技术，嵌入式处理技术等的发展，无线传感器网络的研究发展取得了突飞猛进的成果，这些技术使智能家居也有了新的发展：无线传输信号，网络化等使得智能家居在应用时更加方便，美观，安全。

“装了不会用，还不如不装!”这是很多智能家居使用者的心声。这从侧面反映了智能家居饱受诟病的操作复杂性。目前，大多智能家居系统设计不够人性化，造成极大的操作难度。原本是想是享受更便捷、更从容的生活，但复杂的操作反而让使用变成了高难度，严重影响了用户体验。

由于智能家居系统涉及到家庭内部隐私数据的存储，因此用户在对待整个智能家居的系统安全性上面要求较高。现有的智能家居经销商部分使用较普通的加密算法进行服务器和客户端的加密解密，对用户的信息安全造成了一定程度上的威胁。

综上所述，现有的智能家居系统是基于一种松散的、非一体化的方式来实现整个智能家居系统的控制，且配备的移动控制终端操作复杂，难以适应家庭中不同年龄段人群的使用习惯。因此现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明针对上述不足提供了一种基于树莓派的智能设备控制装置及控制方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的基于树莓派的智能设备控制装置，包括一个网关系统、一个家电控制与环境检测系统、一个智能终端远程控制系统、一个实时音视频对讲系统、一个安防报警系统；

所述网关系统是由当前使用普遍的树莓派第三代（Raspberry Pi 3）作为开发板，树莓派3上基于成了64位的1.2GHz四核ARM Cortex-A53，1GB RAM、板载BCM43143 WiFi和蓝牙低能耗(BLE)、4个USB端口、4路立体声输出和复合视频端口、CSI照相机端口用于连接树莓派照相机、DSI显示端口用于连接树莓派触屏显示器；微型SD端口, 用于下载操作系统以及存储数据，升级切换的微型USB电源, 高达2.5A，同时在树莓派上插入USB无线网卡；所述树莓派通过无线WIFI的形式接入无线路由器。

所述家电控制与环境检测系统是采用cortex-m3架构的STM32F103为处理核心，使用数字式温湿度传感器SHT11通过I2C接口和STM32相连，另外其他传感器如人体红外传感器RE200B、危险气体传感器MQ-2、白炽灯、蜂鸣器等，则通过普通IO口接入STM32；所述STM32节点通过无线WIFI的方式与树莓派和无线路由器相连。

所述智能终端远程控制系统包括三大部分。第一部分为PC机的Web控制端，第二部分为Android的APP控制端，第三部分为微信控制端；所述智能控制终端均可通过外网的形式直接接入本系统。

所述实时音视频对讲系统主要包括树莓派、CM108声卡、ZC301摄像头、预装APP的安卓手机、PC机；所述声卡和摄像头通过USB接口插入到树莓派上，树莓派通过天线的方式与无线路由器相连，手机和PC机只需通过外网的方式连入本系统。

本发明所述安防报警系统包括手机APP和环境参数检测系统。

系统各模块之间使用无线WIFI的方式进行通信。网关系统和环境参数监测系统之间通过无线WIFI相连，两个系统分别通过天线与WIFI路由器相连。

智能家居控制系统，环境参数检测系统和智能控制终端可以通过多点连接的方式通过无线WIFI连入对本系统，对每个独立的家庭环境参数检测系统和控制终端彼此之间互不影响。