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2014年第二届计算机，电子和系统科学与工程国际会议（CESSE 2014），2014年
12月8 - 9日，新加坡
基于B / S架构的智能家居门禁系统的开发
苏霞霞
潍坊科技大学，寿光，山东潍坊，262700
摘要
本文详细描述了基于B / S架构的智能家居系统的设计。 根据智能家居系统现有的发展模式和功能需求分析，提出了智能家居系统的总体框架，并设计了系统的通信方案，给出了系统各个功能模块的实现。本文主要完成系统建设中嵌入式智能家庭网关服务器的各个功能模块，CGI智能交互程序和CGI交互式程序的设计。实验表明，系统各功能模块满足设计要求，整个系统能满足家居用户的实际需求，验证了B / S体系结构在智能家居系统中的可行性。
关键词：门禁系统; B / S结构; CGI程序; 嵌入式服务器
- 简介
随着物联网技术的发展和互联网技术的不断改进和完善，嵌入式系统在家庭工业智能控制领域显示出其独特的优势，并且随着基于B / S技术的软件体系结构的日益成熟，家庭远程监控系统基于嵌入式智能的技术逐渐成熟。只要有网络，人们就可以通过手机终端或PC网站登陆家庭智能家居系统，手指可以通过互联网浏览器轻松操作家中相应的各种设备，可以说家居生活质量可以说是巨大的提升。 因此，从社会，技术，经济或人们对幸福追求的角度考虑，基于B / S架构的智能家居远程监控系统的设计是非常有意义的。
2.智能家居系统的设计
2.1智能家居系统的通讯程序
如图1所示，用户可以将用户信息的需求传递给家庭网关通过家庭外网，家庭网关到达家庭网络根据信息要求重新编码后，家庭网络将通过编码传递给用户所需的设备分析具体信息后，按用户要求处理设备，并将反馈信息反向返回给用户原始的信息通信路径。另外，
图1也可以看出用户不仅可以通过网络向网关发送信息，网关将两个信息传达给家庭网络模式实现用户操纵家居设备，用户也可以直接通过语音系统将信息传输到家中网络。这是本文的创新之处，即当用户在户外，可以通过互联网进行远程智能控制，但是当用户使用时进入家居，会有两种交流方式选择。一种方式，仍然使用外网，内网网关的方式。第二种方式，直接通过他们的声音操纵家具设备，它会更多方便，更人性化。
图 1 智能家居的通信原理
2.2智能家居系统功能模块
智能家居系统是为家庭成员服务的，所有家庭系统功能模块设计都必须考虑到大多数家庭成员的实际需求。 复杂性功能只使更多的家庭成员使用系统。 因此，根据市场上大多数用户的实际需求，总结出用户最需要的智能家居基本功能模块，具体结构如图2所示。
图2 智能家居的功能模块
3.基于B / S架构的智能家居系统的实现
3.1 B / S架构通信的核心技术
嵌入式智能家庭网关交互平台的软件设计采用B / S结构开发模式，图3详细描述了B / S通信体系结构技术的实现过程。
如图3所示 基于B / S的通信技术的过程
如图3所示，B / S网关系统体系结构从浏览器的HTTP请求开始，Web服务器的HTTP请求，将通过CGI网关交互程序请求URL解码，有用的信息将由相应的Linux系统在内部进行处理过程。 通过处理过程，实现用户的相应需求。 请求处理结束后，进程将被处理的信息结果通过进程间的通信方式返回给CGI网关接口程序，CGI网关交互式程序将信息结果送到Web服务器进行URL代码，最后结果形成URL，通过CGI反馈过程将编码格式信息返回给浏览器，用户就可以知道相应的需求状态以获得成功，此时家居设备通过浏览器反馈结果，从而B / S通信过程的体系结构就结束了。
3.2 CGI获取数据信息
由于FORM的属性“METHOD”是GET方法，CGI交互式程序将从环境变量QUERY_STRING中获取数据信息，获取存在的一串数据信息。网址编码的数据将存储在环境变量QUERY_STRING中。 图4描述了获取数据信息流的CGI程序。
图4 CGI程序获取数据的过程
4.智能门禁系统模块的设计
4.1智能门禁系统的工作流程
智能门禁系统是一种安全门安全系统。 智能门禁控制系统的工作流程如图5所示。
图5 智能门禁系统的工作流程
从图5可以看出，门禁系统采用RFID方式，核心硬件采用RMU900超高频RFID阅读器。 当有人刷卡时，RMU900将识别ID，如果卡门禁系统失效，系统将继续等待卡的状态改变，在MCU卡成功后，将进行两部分工作：第一部分 ，解析出RMU900读取的卡号，卡号和可调整的库文件对应的用户信息上传服务器; 其次，在分析此卡ID的同时，将在卡上拍照并上传服务器的照片。 此时，家居大师将通过浏览器看到信用卡信息和拍照时的卡片，主人确认后可打开防盗门或报警处理。 此卡识别工作已完成。 智能门禁系统的工作原理如图6所示。
图6 智能门禁系统的工作原理
从图6可以看出，主要步骤是：（1）RMU900识别卡，相关信息发送给Linux系统; （2）门禁系统分析通话库文件并调用卡片信息照片处理; （3）通过管道通信，门禁卡信息和过程将被转发到门禁卡中照片和人的CGI交互程序，最后通过服务器上传信息。
4.2代码门禁系统的实现
这部分主要完成S3C2440 UART1监控器RMU900的数据信息工作，因为UART1是终端设备，可以使用选择系统调用来判断监控RMU900串口的数据信息。
(1) 第一个定义文件描述符集合ReadFd：
Fd_set ReadFd;
(2) 清空文件描述符集ReadFd：
FD_ZERO（＆ReadFd）;
(3) 串行1 ComFdl设备文件被添加到文件描述符集ReadFd：FD_SET
（CornFd 1，＆ReadFd）;
(4) 设置阻止时间：
step.tv_sec =周期;
step.tv_usec =（period - step.tv-sec）* 1000000L;
(5) 监控串行1。
if（select（max（ComF d 1，rmu pipe_fd） 1，＆ReadFd，NULL，
NULL，＆step）lt;0）{
perror（“SELECT WRONG！ n”）;}
(6) 识别RMU900卡信息
这部分主要完成可读性测试文件系列设备。 FD_ISSET（ComFd 1，＆
ReadFd））{
For（;;）{
ret = read（ComFdl，＆C，1）;}
如果它是可读的，则表示RMU900射频通过串口1成功识别ID。通过系统读
取RMU900的代码信息，直到读取数据0x55
5.结论
本文完成了基于B / S系统的智能家居总体设计和平台方案，实现了家庭智能网关技术和系统各功能模块。 我们分别通过网络远程网页控制通过PC和手机对智能家居系统进行测试。 实验结果表明，无论是PC还是手机都可以远程登录智能家居系统，实现注册用户，用户名密码验证等功能。 此外，对智能照明系统智能家居系统，智能门禁系统模块，智能视频监控系统模块和智能温湿度控制系统模块各自进行了测试，测试表明系统各功能模块符合设计要求。
参考
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2010,26（1））：56-57
[5] 陈长鹏，缪希仁，李林峰. 基于嵌入式Linux系统的家庭网关Web服务器设计[J].
现代电气大厦，2010,1（03）：32-36
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