CC BY
17
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
ОРЧЕСТВА
ПРИЛОЖЕНИЕ «УМНЫЙ ДОМ» С УПРАВЛЕНИЕМ ТЕЛЕФОНОМ
Пашаева Лена Вугар, Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности,
г. Баку, Азербайджан
E-mail: pashayeva-1999@mail.ru
Аннотация. Появляются технологии «умный дом», в которых безопасность и комфорт человека берут верх. Он опережает большинство вопросов автоматизации, над которыми работают в последнее время, с технологическим ростом. Изначально технологии умного дома обеспечивают безопасность дома и окружающей среды. Кроме того, он обеспечивает различные процессы, такие как отопление и охлаждение дома, автоматическое управление воротами гаража, автоматическое управление освещением дома и сада, контроль безопасности детей в офисе, автоматическое кормление растений и домашних животных. В этом исследовании анализируются преимущества, которые предоставляет и будет предоставлять система «умный дом», и какие процессы будут осуществляться для улучшения жизни людей. После предоставления теоретической информации об умных домах реализуется приложение для умного дома с дистанционным управлением по DTMF.
Ключевые слова: умный дом, DTMF (Dual Tone Multi Frequency), телефонах.
Сегодня, с развитием технологий, широкое распространение получило использование систем дистанционного управления по телефону. Эти системы позволяют выполнять операции управления по существующим телефонным линиям с любого телефона. Преимущество систем дистанционного управления по телефону; вместо разработки линии или системы для отправки и получения управляющего сигнала, необходимого для управления удаленными устройствами, необходимо было осуществлять процесс управления путем отправки управляющего сигнала по существующим телефонным линиям.
Были сделаны различные приложения для управления устройствами в домах. Применение этих исследований для управления устройствами в офисах и домах привело к разработке концепций «умный дом» и «умное здание», которые являются новой концепцией.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Целью данного исследования является управление устройствами в доме из любого места, независимо от местонахождения. Другими словами, микроконтроллер обеспечивает обработку DTMF-тона, полученного от телефона, и соответственно работу нужных устройств. В схеме для обработки этого тона используется отдельная интегрированная задача под названием «DTMF-декодер».
В настоящее время наиболее часто используемыми типами телефонов являются телефоны DP (импульсный набор) и MF (многочастотные). Функция, которая отличает типы телефонов DP и MF друг от друга, возникает, когда информация о номере отправляется на АТС. В телефонах типа DP линия, которая отправляет информацию о номере на станцию обмена, остается закрытой в течение 40 миллисекунд и остается открытой в течение 60 миллисекунд. Эта информация оценивается схемой записи DP на станции. Поскольку информация о номере отправляется на АТС 42 одна за другой при вызове типа DP, процесс набора номера не очень быстрый. В этом отношении телефоны типа DP имеют недостаток по сравнению с телефонами типа MF.
В телефонах типа MF в линию между АТС и телефоном передается пара частот, вырабатываемых генератором в телефоне, в соответствии со значением числа, нажатого на клавишу. Эта определенная частота оценивается схемой записи MF на станции, и таким образом обеспечивается связь.
Информация о номере доходит до станции быстрее, если абонент быстро нажимает клавиши. Кроме того, при многочастотном наборе информация о номере хранится в блоке памяти телефонного аппарата не по отдельности, а до набора последней цифры, и эта информация отправляется коллективно после завершения вызова. Процесс поиска, выполненный таким образом, выполняется быстрее. В этом отношении телефонные системы типа MF превосходят системы типа DP. Благодаря своим преимуществам использование телефонов типа MF в конструкции «Умный дом» было признано более целесообразным и удобным.
DTMF состоит из инициалов слов Dual Tone Multi Frequency. Значение слова - двойная десятичная многочастотная система кодирования. DTMF - это система кодирования, первоначально разработанная для военных США в телефонных лабораториях Bell. Позже ему отдали предпочтение как безопасному способу передачи информации в телефонных сетях, и сегодня он широко используется как стандартный метод, при котором телефонный абонент передает информацию об абоненте, вызываемом на станцию. В телефонах типа MF используется DTMF. В системе кодирования DTMF в основном есть четыре двойных тона, низкие и высокие частоты, для каждой цифры, производимой генератором. Эти две комбинации тонов представляют числа и символы 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, #, *, A, B, C, D. Ключевые значения частот приведены в таблице 1.
Как видно из таблицы комбинаций клавиш DTMF в таблице 4.1, первые четыре строки и первые четыре столбца отведены под частоту. Числа и символы, обозначающие комбинации клавиш в середине таблицы, выражены частотными парами в строке и столбце. Например, число 9 представлено парой тонов 852 Гц
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
и 1477 Гц. Эти пары тонов допускают 16 комбинаций тонов. Среди этих тонов те, что в строках, ниже 1 кГц, а в столбцах - от 1 кГц до 2 кГц.
Таблица 1
Комбинации клавиш и частоты в системе кодирования DTMF
1209 Hz 1336Hz 1477 Hz 1633 Hz
697 Hz 1 2 3 A
770 Hz 4 5 6 B
852 Hz 7 8 9 C
941 Hz * 0 # D
Поскольку в таких системах, как телефон и радио, используются полосовые фильтры, которые пропускают частоты речевого диапазона от 300 Гц до 3000 Гц, эти частоты должны находиться в пределах этих предельных значений. Тоны DTMF также предназначены для того, чтобы оставаться в этих пределах частоты, чтобы избежать искажений и прерываний. Для декодирования тональных сигналов DTMF требуется критическая и сложная технология цифровой обработки сигналов, допустимая пара тонов и временной диапазон. Еще больше усложняет ситуацию необходимость декодирования DTMF-сигнала во время разговора.
При этом используются микросхемы KT3170 или CM8870 «DTMF Decoder», которые сообщают ответ этих клавиш микроконтроллеру. Эти ИС представляют собой ИС, преобразующие тон DTMF, который они получают по телефонной линии, в двоичный двоичный код, соответствующий нажатой клавише. В таблице табл. 2 дана таблица, показывающая, какой код эти интегралы генерируют при нажатии какой клавиши.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Таблица 2
Высокочастотные компоненты сигналов DTMF
номер Низкая частота Высокая частота ОЕ Q4 Q3 Q2 Q1
1 697 1209 Н 0 0 0 1
2 697 1336 Н 0 0 1 0
3 697 1477 Н 0 0 1 1
4 770 1209 Н 0 1 0 0
5 770 1336 Н 0 1 0 1
6 770 1477 Н 0 1 1 0
7 852 1209 Н 1 1 1 1
8 852 1336 Н 1 0 0 0
9 852 1477 Н 1 0 0 1
0 941 1209 Н 1 0 1 0
* 941 1336 Н 1 0 1 1
# 941 1209 Н 1 1 0 0
А 697 1633 Н 1 1 0 1
В 770 1633 Н 1 1 1 0
С 852 1633 Н 1 1 1 1
D 941 1633 Н 0 0 0 0
ЛОТ _ _ L ъ ъ ъ ъ
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Литература:
1. E. Bergman. Information Appliances and Beyond. Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA, 2000
2. Douligeris,C., "Intelligent home systems", IEEE Communications Magazine, 52-61 (1993)
3. Gökta§, t., Akilli ev teknolojisi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisligi, Ankara,1-5 (2006).
4. Saizmaa,T.,Kim H.C.,"Smart Home Desing: Home or House", International on Convergence and Hybrid Information Technology, Korea , 621-749 (2008).
5. Zhang, L., Leung, H., Chan, K.C.C., "Information Fusion Based Smart Home Control System and Its Application", L. Zhang et al,: Information Fusion Based Smart Home Control System and Its Application (2008).
6. Saizmaa,T.,Kim H.C.,"Smart Home Desing:Home or House", International on Convergence and Hybrid Information Technology, Korea , 621-749 (2008).
7. Zhang,S., McClean,S., Scotney, B., HongX., Nugent,C., Mulvenna, M., "Decision Support for Alzheimer's Patients in Smart Homes", 21 st IEEE International Symposium on Computer -Based Medical Systems (2008).
8. Stefanov, D.H., Bien, Z., Chul Bang, W., "The smart house for older persons and persons with physical disabilities" , IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 12 (2): 228-250 (2004).
9. Yuejun, Z., Mingguang, W., "Design of wireless remote module in X-10 intelligent home", IEEE Transactions on Consumer Electronics, 1349-1353 (2005).
»
36
