"智能家居"（smart home）又稱智能住宅，它利用先進的計算機技術、嵌入式系統技術、網絡通訊技術與傳感器技術等，把家中的各種設備有機的結合起來，優(yōu)化用戶生活方式，方便用戶管理設備，并能通過場景設定使多個設備間形成聯動。

　　家庭網絡的分層結構中，整個系統分成5 層：

　　物理媒體層（Media），底層協議層（Protocol）、應用程序接口層（API）、應用程序層（APP）和最終用戶接口層（UI）。其中第一、二層標準已經頒布并在實際中應用；第三層（API）是家庭網絡技術發(fā)展的關鍵，是當前業(yè)界研究的熱點；第四層是應用程序層，是在第三層的基礎上由技術人員開發(fā)的各種應用程序；第五層是各種用戶接口（UI）工具，包括各種遙控裝置、應急開關、求助按鈕以及其它可視接口設備，對整個系統性能的發(fā)揮和使用至關重要。本文主要針對第三、四層結構，設計符合智能家居系統平臺的數據通訊協議。

　　1 系統總體方案

　　1.1 總體設計方案

　　圖1 中ARM 主控制器作為智能家居遠程Web 服務器，通過以太網芯片ENC28J60 接收遠程控制數據包，完成數據解析后通過射頻模塊發(fā)送控制命令，延時并接收節(jié)點應答數據，將應答數據以json 數據格式（一種數據保存格式）通過網關發(fā)送局部更新Web信息，達到監(jiān)測控制家居環(huán)境的效果。

圖1 智能家居遠程監(jiān)控方案

　　1.2 控制單元

　　控制單元采用ARM 微控制器STM32F103RBT6,Cortex-M3 內核，64 引腳LQFP 封裝。具有128K 字節(jié)的程序存儲空間，20K 字節(jié)的RAM,最高工作時鐘72MHz,具有豐富的片上資源，有7 通道DMA 控制器，能夠支持SPI,USART 等外設。適合低成本，低功耗的嵌入式系統的開發(fā)與設計。

　　圖2 中，該芯片通過SPI 串口共連3 外設：SD 卡接口、以太網芯片ENC28J60 以及射頻模塊芯片nRF24l01.ARM 微控制器的PA4-PA7 口分別作為SD卡的片選信號，時鐘信號引腳，MISO 和MOSI 口；PB12-PB15 分別作為以太網芯片ENC28J60 的片選信號，時鐘信號引腳，MISO 和MOSI 口；PC6 為射頻模塊RX/TX 模式使能端，PC7 為SPI 使能引腳，PC10-PC12 分別作為射頻模塊nRF24L01 的MOSI,MISO 和時鐘信號引腳，結合MCS-51 單片機的微控制應用能力，設計了一種簡單、實用的嵌入式智能家庭網關及終端控制方案。

圖2 系統控制單元設計。