概述

智能家居系統(tǒng)主要基于RT-thread與ZigBee開發(fā)，該系統(tǒng)主要分為五大部分，ZigBee無線傳感器監(jiān)控子系統(tǒng)，語音識別子系統(tǒng)，總控子系統(tǒng)，網(wǎng)關子系統(tǒng)，云端監(jiān)控子系統(tǒng)。ZigBee無線傳感器子系統(tǒng)通過各個傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡系統(tǒng)傳遞給協(xié)調(diào)器，由協(xié)調(diào)器與總控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，以完成數(shù)據(jù)的傳遞?？偪叵到y(tǒng)通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡，用戶就能在遠程進行查家中的各種環(huán)境信息，實時掌握家中的最新動態(tài)。語音識別子系統(tǒng)可實現(xiàn)人機交互，實現(xiàn)家電設備的智能化控制。網(wǎng)關子系統(tǒng)有兩大作用，一是提供整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡；二是搭載攝像頭來采集視頻數(shù)據(jù)，實施遠程監(jiān)控的功能。云端監(jiān)控子系統(tǒng)主要用于統(tǒng)計分析家中環(huán)境信息，通過可視化的界面了解家中最新動態(tài)?？偪刈酉到y(tǒng)為整個智能家居系統(tǒng)的核心所在，協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。

開發(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語音識別模塊，SYN6288語音合成模塊等

RT-Thread版本：RT-Thread V 4.0.3

開發(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)有兩個子系統(tǒng)采用了RT-Thread系統(tǒng)，分別是語音識別子系統(tǒng)，總控子系統(tǒng)。

語音識別子系統(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，信號量等；驅(qū)動部分使用了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

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。通過技術論證和架構分析后，決定將系統(tǒng)劃分為五個子系統(tǒng)：ZigBee無線傳感器監(jiān)控子系統(tǒng)，語音識別子系統(tǒng)，總控子系統(tǒng)，網(wǎng)關子系統(tǒng)，云端監(jiān)控子系統(tǒng)。ZigBee無線傳感器監(jiān)控子系統(tǒng)通過各個傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡系統(tǒng)傳遞給路由節(jié)點，再通過路由節(jié)點將收集的各個終端節(jié)點的數(shù)據(jù)進行二次傳遞給協(xié)調(diào)器，由協(xié)調(diào)器與總控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，以完成數(shù)據(jù)的傳遞?？偪叵到y(tǒng)通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡，用戶就能在遠程進行查家中的各種環(huán)境信息，實時掌握家中的最新動態(tài)。語音識別子系統(tǒng)可實現(xiàn)人機交互，實現(xiàn)家電設備的智能化控制。網(wǎng)關子系統(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)，實施遠程監(jiān)控的功能。云端監(jiān)控子系統(tǒng)主要用于統(tǒng)計分析家中環(huán)境信息，通過可視化的界面了解家中最新動態(tài)?？偪刈酉到y(tǒng)為整個智能家居系統(tǒng)的核心所在，協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。

演示效果

心得感悟

通過本次比賽，我不僅豐富可項目實踐經(jīng)驗，而且對RT-Thread有了深入的學習和理解，我學習了RT-Thread的多線程及其調(diào)度、信號量、郵箱、消息隊列、內(nèi)存管理等，外設驅(qū)動以及各個組件等相關知識。通過這次比賽的項目實踐，我又積累了不少調(diào)試經(jīng)驗，豐富了我的知識體系。

最后感謝主辦方提供了這么好的一個平臺，讓我有機會展示自己，還讓我學到很多知識。希望在以后的自己里也能為RT-Thread開源社區(qū)貢獻自己的力量。