目前智能家居流行的組網(wǎng)方案有4類：基于TcP/IP協(xié)議的控制網(wǎng)絡(luò);基于EIB（European InstallaTIon Bus）總線的控制網(wǎng)絡(luò);基于電力載波的控制網(wǎng)絡(luò);基于無線協(xié)議（ZigBee）的控制網(wǎng)絡(luò)。本文采用TCP/IP協(xié)議與CAN總線協(xié)議，兩種協(xié)議取長補短，使整個系統(tǒng)性能更加穩(wěn)定，功能更加豐富。

　　完整的智能家居系統(tǒng)包括5個部分：主控模塊、電器控制子系統(tǒng)、照明控制子系統(tǒng)、安全控制子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制子系統(tǒng)，5個部分功能上各司其職，邏輯上構(gòu)成一個完整的控制實體。整個系統(tǒng)為人們提供智能、舒適、安全的家庭環(huán)境，同時提供遠程信息監(jiān)控能力。

　　主控模塊是智能家居的大腦，子系統(tǒng)是智能家居的四肢。主控模塊，負責子系統(tǒng)的信息集中、存儲、分析和決策。嵌入式芯片發(fā)展使主控模塊越來越精巧，功能日益豐富。

　　電器控制子系統(tǒng)，負責監(jiān)控電器的運行狀態(tài)，執(zhí)行主控模塊的控制指令。網(wǎng)絡(luò)家電的發(fā)展掃清了不同家電的識別和互連的障礙，也簡化了電器控制子系統(tǒng)的設(shè)計。照明控制子系統(tǒng)，又名情景控制，核心是對光影和色彩的智能控制。該子系統(tǒng)控制燈光在角度、明暗、顏色等方面的組合以滿足不同的情景需求。該子系統(tǒng)也滿足時間控制的概念，具有機械動作傳感器、人體移動傳感器和照度傳感器等。

　　安全控制子系統(tǒng)，針對引起安全問題的諸多因素，起到防范和報警的作用，煙霧傳感器、溫度傳感器、一氧化碳傳感器負責環(huán)境安全控制;可視對講系統(tǒng)預防陌生人的干擾;門磁傳感器和窗磁傳感器起到防盜作用。

　　遠程控制系統(tǒng)子系統(tǒng)，滿足家庭網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)控制功能。孤立的家庭網(wǎng)絡(luò)使智能家居大打折扣，而和GPRS（General Packet RADIo Service）網(wǎng)絡(luò)和Internet互聯(lián)，又使智能家居別樣精彩。

　　智能家居系統(tǒng)的組成如圖1所示。智能家居是一個龐大的系統(tǒng)，主控模塊是系統(tǒng)的控制中樞和通信中樞，家庭網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)信息流和控制流。家居中的設(shè)備眾多，設(shè)備的接口各異，要實現(xiàn)各種設(shè)備的智能控制面對巨大挑戰(zhàn)。針對目前智能家居系統(tǒng)功能單一、聯(lián)網(wǎng)能力差的缺點，本設(shè)計采用分布式技術(shù)、總線技術(shù)和嵌入式技術(shù)構(gòu)造了一個多功能、通信能力強的智能家居主控模塊。

　　1 主控模塊的功能和硬件設(shè)計

　　嵌入式技術(shù)的發(fā)展，特別是嵌入式控制芯片在功耗、速度、集成度方面的持續(xù)發(fā)展，使用單片控制芯片完成整個系統(tǒng)的控制成為可能。主控模塊從圖2中可以看出要完成以下工作：和子系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)、GPRS通信功能、以太網(wǎng)通信功能、顯示功能、監(jiān)控軟件等。其中GPRS通信和以太網(wǎng)通信邏輯上屬于網(wǎng)絡(luò)控制子系統(tǒng)，但是這兩種功能是在主控模塊上實現(xiàn)的，這樣一方面提高了集成度和穩(wěn)定性;另一方面充分利用了主控模塊在硬件和軟件上的資源。