《Arduino家居安全系統建構實戰》——1.2 工作原理

本節書摘來異步社群《arduino家居安全系統建構實戰》一書中的第1章，第1.2節，作者：【美】jorge r. castro（卡斯特羅），更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視

之前讨論了家居安全系統基本的組成部分，但是這些要素都是什麼，它們是如何工作的呢？通過對它們進行分類，我們可以将一個安全系統分成兩個部分。

一個基礎設施的硬體要素必須能夠勝任軟體的所有技術需求。可以将它們進一步細分為3個不同的子類别。這種分類方式不應該被了解為具有排斥性，因為一個要素經常可以被分到多個子類别中，這種分類方式反而有助于你了解系統所執行的功能。

傳感器：傳感器将作為系統的感覺器官，其作用就如同人類的身體感官。它們的功能就是從環境中搜集資訊，并将這些資訊轉化為數字信号，然後将這些信号發送給另外一些元件，這些元件就是被設計用來控制這些信号的，所擷取的資料将會作為我們裝置的輸入。這個類别中包括了錄影機、聲音傳感器、運動檢測傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器以及溫度傳感器等。

執行器：如果說傳感器是提供了環境中的所有必要資訊的感覺器官，那麼執行器就是執行所有行動的肌肉組織。一旦我們做出了一個行動的決定，我們将會發出一個信号來指令該要素開始工作。這個類别中的典型裝置有警報器、揚聲器、鎖和開關。

控制器：這個部分就如同系統的大腦。一個典型的執行個體就是微處理器開發闆，例如一個arduino控制器，它可以存儲并運作程式。控制器可以接收感覺的信号，并對它們進行處理，然後激活并控制執行器裝置和警報器。

正如你在硬體部分的最後一段所看到的一樣，當我們獲得了一些輸入的資料并希望在收到之後産生一個相應的回報，那麼我們就需要一個工具來建立一系列規則，這些規則将會決定系統的行為機制。這個過程要依賴軟體資源，也就是你系統中的一套程式，來進行管理。

更具體地說，我們需要編寫代碼來建立自己的程式，并将它們存儲在我們的微處理器晶片中。是以，當我們得到了需要的資料（例如，用來檢測火災的室内監控溫度數值），對這些資料進行了處理（通過是否超過了溫度的門檻值，來判斷火災的發生），處理過程無需人工幹預，然後，着手實施必要的措施（觸發警報并執行滅火措施）。

在這裡我并不會向你指定具體的一門程式設計語言。我們單就軟體部分進行讨論，随後将會深入地研究各種不同的程式設計語言和應用程式（在本書中，我們将會使用到很多種程式設計語言，例如python）。

讀到此處，讀者們應該已經熟悉了相關的基本術語以及系統的組成部分，并對它的功能有了一定的了解。但是現在你能确切地講出，建立一個安全系統都需要些什麼嗎？在哪裡安裝又如何對其進行安裝呢？它是否被安裝在了正确的位置呢？這就需要你先來對這個系統進行設計。