嵌入式技术在智能家居控制系统中应用

1、嵌入式技术在智能家居控制系统中应用【摘要】伴随着信息网络的高速发展人们迎来了 信息化的时代，人们的生活更加的智能化，在此基础上产生 了智能家居控制系统。本文通过对智能家居的概念解析、发 展过程以及嵌入式技术概念及应用来具体阐述嵌入式技术 在智能家居系统中的应用。【关键词】智能家居；嵌入式技术；语音识别；智能化 控制一、前言1980年在室内设计领域人们开始提出"智能家居”的 构想1,该构想提出之初只是为实现对住宅内部的监控与 管理。随着网络技术的发展，这一构想逐渐加入了网络通信、 信息家电、设备自动化等内容。这一构想是将系统、结构、 服务和管理融为一体，实现高效、安全、便利、环保的居住

2、 条件。二、智能家居的概念智能家居是指将家庭中的各种智能化设备如家用电器、 通讯装置、家庭安防设备连接到家庭区域的智能化平台上， 这一连接通过家庭总线技术实现。通过该连接对远程监控及 管理家庭各项事务。实现智能家居的基础是家庭网络建设， 主要联网方式为有线、无线两种。智能家居是实现对家庭照 明系统、家电控制、安防的远程控制，使家居环境在无人的 条件下得到管理。三、智能家居系统的工作原理智能家居系统中家庭网络终端是连接到pstn上的，当 用户通过家庭电话对家用电器进行控制时，web服务器接收 到由浏览器传输来的信号，然后管理中心的主机系统将信号 传输给网络终端，相关的家用电器接受来自网络终端的信

3、号 完成对家用电器的远程控制。控制完成后网络终端将控制后 的信息传输到管理中心主机系统，管理中心将这一信息写入 管理数据库，并将最终控制信息反馈到用户系统，如图1, 智能家居控制系统工作流程图。四、嵌入式技术在智能家居控制系统中的应用（一）嵌入式语音识别在智能家居控制系统中的应用大量词汇连续语音识别和小词表嵌入式语音识别是目 前语音识别的两个方向，智能家居控制系统中主要运用的是 小词表嵌入式语音识别3,主要体现在智能遥控、语音控 制，儿童智能玩具等方面，由专门的硬件系统来保证小词表 嵌入式语音识别的正常运行。首先对设备进行语言信号的输 入，然后经过预处理及语言信息特征的提取得到一组能够反 应该

4、语段信息的信号模型，然后将该信号模型输入系统的语 言信号模型库进行信号匹配，最后得出此次语言信号的控制 结果，将该结果作用于所控制的设备。简单来说嵌入式语音 识别的工作原理为：语言信号采集-*信号预处理-*信号特征 提取f模式匹配f信号输出。1信号预处理。语言信号具有非平稳性，任何外界条件 都会对信号产生干扰，比如气流、噪音等。在信号的预处理 阶段要剔除这部分不在控制信号内的干扰用因素，提取正确 的控制信号。2信号特征提取。通过对语音声学参数的计算，运用声 学特征计算方法得出提取的语言信号中反映控制参数的信 息。线性预测系数、线性预测倒谱参数及mel倒谱系数为常 用的三种语言信息控制参数。（二

5、）嵌入式技术在家庭安防系统中的应用安全防护智能化及消防报警的自动化是智能家居控制 系统中的重要组成部分4。当家中出现破门入室、火灾等 紧急情况时安全防护系统及消防报警系统能够自动启动，保 证家庭成员的快速安全撤离。在智能化防护与消防报警系统 中，信号感应器位于室内当发生紧急情况比如火灾时，位于 室内的信号接收器接收到烟雾信号，将信号经过处理分析后 传输到管理中心，管理中心将信号传输到网络终端，由网络 终端下达应变信号即向值班室发出警报同时由安装在室内 的消防喷头喷水灭火。（三）嵌入式技术在家电设备智能化中的应用。家电设 备智能化是智能家居控制系统得以实现的前提。根据用户对 于家电智能化的需求对

6、家庭电器产品进行智能化控制，比如 早晨伴随着优美的闹钟铃声床帘缓缓拉开，使住户在睁眼的 一刻感受到清晨第一缕阳光的照射，此时早餐以悄无声息的 准备，豆浆机正在准备鲜美的豆浆，面包机在烤面包等等。 这一切的起始信号都是闹钟铃声，将各个电器连接在一个系 统中，当闹钟铃声响起时，系统接收到这一信号，通过信号 的传输与转换将控制信号输出作用于各个电器，实现清晨的 智能化生活。（四）嵌入式技术在家居智化管理中关于节能环保方面 的应用。现在社会的发展使人们的节奏越来越快，在家中呆 的时间越来越短，因此为了资源的节约对于家居智能化的控 制越来越受到人们的重视，比如白天工作时间家里没人不需 要开暖气但又怕晚回

7、家时家里太冷，可以考虑远程控制，通 过电话或电脑对家里的暖气系统进行控制，在回家前一小时 将暖气开启，这样及节省了资源回家是有不至于太冷。再比 如累了一天回家看看电视休息一下，此时房间内的灯光系统 会根据用户需求调节出最适合的光线强度，电视机可以自动 调节出于环境相匹配的模式等。这一系列智能化的信号基础 都是用户的需要与感知。五、结束语家是温馨的代名词，但现在人们生活压力大、节奏快， 已没有充足的时间去营造温馨的家庭氛围，同时越来越多的 人选择独居生活，老年人无人照顾等问题使家庭生活接受着 改革。智能家居控制系统发的产生与发展是网络社会带给我 们的福音。营造温馨的氛围不再需要提前回家，对老人生活 不放心也可以通过远程监控及其他的安全措施来保证他们 的人身安全。家居智能化正在一步步走进我们的生活，即使 现在不是每家都能系统化的享受智能化，也多多少少拥有智 能化的家电。参考文献：1 原林，于伸嵌入式技术在智能家居控制系统中的 应用自动化技术与应用2006年第25卷第1期；2 李新伟智能家居检测与控制终端的研究与设计 山东大学硕士学位论文；3 刘荣