摘要
随着物联网的飞速发展，智能产品已经逐渐融入人们的生活，窗户作为家居中的重要组成部分，也正在不断走向智能化。现有的智能窗产品大多功能单一，而且价格昂贵，还没有进入商业化。通过对现有技术和研究的分析，本文提出了一个基于云平台的智能窗远程监控系统。 本系统选择STM32作为主控模块。与传统窗户相比，本系统设计了多种控制方式，包括基于多传感器的自动控制、基于云平台的远程控制、基于现场可编辑门阵列(FPGA)的手势控制、按键控制和遥控控制。在自动控制模式下，多种传感器实时采集室内外环境信息，通过不同的环境情况自动决定是否需要开关窗。多传感器信息还被发送到有机发光二极管(OLED)显示屏进行实时展示。在远程控制模式下，多传感信息和窗户状态通过无线(WiFi)模块利用消息队列遥测传输协议(MQTT)上传到阿里云平台进行储存。本系统对手机端和网页端的界面和功能进行了设计，可以实现室内外环境情况和窗户状态的远程监控，同时可以向硬件端发布控制信号驱动相应的操作。在手势控制模式下，考虑到主控制器内存有限，所以选择FPGA进行手势控制。手势控制的核心是手势识别，首先利用OV7670摄像头采集图像信息传入FPGA，数据依次经过色彩空间转换、肤色检测、手势定位、手势分割和手势识别。系统融入了下边沿定位分割法，并首次将跳变沿检测法用于手势识别。识别出的手势信号作为控制信号通过串行外设接口(SPI)协议发送到主控制器进行控制。手势控制还包括同步动态随机存取内存(SDRAM)缓存和视频推行阵列(VGA)显示两部分，分别可以提升图像处理的速度和实时展示的效果。 测试结果显示，本系统中的多种控制方式效果达到预期，满足人们多样化的需求。
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