3.2 數據采集程序

主程序采用生產者一消費者(事件)架構，生產者循環主要負責系統的多通道數據采集分析顯示和用戶界面事件的響應，消費者循環則根據生產者的入隊列信息完成視頻監控和報警程序的處理。采用這種架構可使程序響應事件更快、執行效率更高。如圖4所示，在生產者循環中利用事件結構的超時分支設定每過200 ms進行一次數據采集與數據顯示刷新，以保證顯示界面的實時性。程序中采用了NI DAQmx函數實現對家居環境的各參數的采集、顯示和閾值分析。基于NI DAQmx數據采集的具體方法是：首先根據采集任務創建DAQmx數據通道，進行數據采集參數設置，然后調用DAQmx讀取或寫入函數，實現信號的采集和控制，最后停止DAQmx任務。

3.3 系統報警處理程序

當系統發生報警時，LabVIEW將通過VISA來實現與GSM短信模塊的串口通信。VISA(Virtual Instrument Software Architecture)是NI公司開發的一種用來與各種儀器總線進行通信的高級應用編程接口。在LabVIEW中通過調用現成的VISA節點函數，用戶可以輕松構建基于已有串口硬件設備基礎之上的數據采集與測控平臺，而無需添加其他新的硬件設備。此外，VISA函數不僅與串口，還可以與GPIB，USB，PXI，VXI和以太網等多種總線通信，因而使得在LabVIEW中借助VISA節點函數編寫的串口程序具有很好的可移植性。當硬件接口改變時，只需對VISA函數做適當的參數配置修改便可完成對不同平臺，不同類型設備的開發、移植及升級，從而大大提高了開發效率。如圖5所示，調用了LabVIEW中3個VISA串口操作節點，分別是配置串口節點、VISA寫入節點和VISA關閉節點。程序首先設置串口通信的波特率、校驗方式、數據位數停止位等參數。然后調用VISA寫入函數，將要發送的報警信息通過AT指令傳送給SIM300 GSM模塊，從而實現手機短信的遠程發送。整個程序運行結束后，利用VISA關閉節點把占用的串口資源釋放掉。除了手機短信報警外，系統對報警情況將進行信息自動存儲，將發生報警的時間和數據信息記錄保存在主程序路徑下的報警記錄.txt文件中，方便用戶進行查詢。

3.4 圖像采集程序

為降低成本和方便安裝系統，采用目前普遍使用的USB攝像頭配合NI的IMAQ Vision模塊來實現可視化圖像采集。系統首先要安裝與Lab VIEW版本相同的NI Vision Development Module視覺開發模塊，然后再安裝NI-IMAQ for USB Cameras-USB攝像頭驅動程序，通過這個驅動，所有DirectShow圖像采集設備均可在LabVIEW中進行圖像采集。圖6為圖像采集程序框圖，在生產者-消費者架構中以隊列來傳遞視頻監控的操作指令，當按下監控開關的界面事件發生，生產者循環中運行指令入隊列，在消費者循環中接收到運行指令后才打開攝像，以免不必要的資源浪費。

4 結語

系統采用虛擬儀器技術、測控技術和GSM網絡通信技術，實現了基于LabVIEW的智能家居監控系統和遠程報警。系統監控界面選擇LabVI EW軟件，縮減了系統開發時間，提高了設計效率。實際運行表明，系統使用穩定可靠，人機交互界面友好，成本低效率高，易于擴展與維護。本系統不僅可應用于家居住宅，還可以用于倉庫、廠房和溫室大棚等地方的安防監控與遠程控制，具有較為廣闊的市場應用前景。