基于物联网技术的智能电梯监控系统设计与实现
随着城市化进程的加快，电梯在居民生活中的使用越来越频繁，电梯安全问题也备受关注。各地的电梯频发，使得对电梯的实时监控和显得尤为重要。为此，本文设计并实现了一种基于物联网技术的智能电梯监控系统。
一、系统概述
该系统由底层监控系统、小区网络部分、电梯监控服务中心三部分组成。底层监控系统安装在电梯轿厢内部，负责实时监控电梯运行状态，并通过网络将数据传输到电梯监控服务中心。小区网络部分负责连接底层监控系统和电梯监控服务中心，实现数据的传输和通信。电梯监控服务中心是整个系统的核心，负责接收、处理和分析电梯运行数据，并在紧急情况下进行救援。
二、系统设计
1. 底层监控系统
底层监控系统采用STM32F407微控制器作为主控芯片，安装在电梯轿厢顶部。系统通过传感器采集电梯的运行状态和参数，如位置、速度、温度、湿度等，并将这些数据通过交换机经小区光纤上传到电梯监控中心。
2. 小区网络部分
小区网络部分依托于小区电梯数量铺设，每个节点按照设置规则管理每部电梯网络数据的收发。采用LAN8720芯片作为物理层，传输协议采用轻量级开源协议栈lwIP。
3. 电梯监控服务中心
电梯监控服务中心的主要功能是与各个小区网关节点网络通信，接收各小区电梯运行状态数据并建立数据库。在紧急情况发生时，电梯监控服务中心需要通过网络与轿厢内人员实时通话，进行。
三、技术实现
1. 实时通话系统技术实现
当电梯轿厢里紧急按钮按下时，五方对讲系统启动，电梯轿厢与电梯监控中心可实时进行语音通话。底层监控系统通过网络发送与接收通话时的语音数据流。在本电路系统中，采用Speex语音压缩技术对网络传输的语音数据进行编解码，从而实现低带宽占用的语音数据流的双向实时传输。
2. 数据流控制
为保证数据的实时性和稳定性，系统采用DMA技术进行数据流控制。DMA技术能够减小CPU占用率，解决全双工对话时语音数据同步收发的问题。在移植的lwIP协议中，接收和发送以太网数据时，DMA技术能够减小每包间相对延迟，保证对话流畅度。
四、系统优化
1. 网络协议优化
2. 语音压缩与带宽优化
采用Speex语音压缩算法对音频数据进行压缩编解码，减少单部电梯占用的带宽，降低智能电梯管理系统对服务器性能的要求。
本文提出的基于物联网技术的智能电梯监控系统设计方案，通过底层硬件移植Speex语音压缩编解码算法，实现了电梯五方实时通话功能，并大幅减少了单部电梯的带宽占用。该系统提高了电梯监控的效率和故障处理速度，降低了维修成本，具有重要的应用价值和发展前景。
