Smart Home hija dar bħala pjattaforma, l-użu ta 'teknoloġija tal-wajers integrati, teknoloġija tal-komunikazzjoni tan-netwerk, teknoloġija tas-sigurtà, teknoloġija ta' kontroll awtomatiku, teknoloġija tal-awdjo u tal-vidjow biex tintegra l-faċilitajiet relatati mal-ħajja tad-dar, skeda biex tibni faċilitajiet residenzjali effiċjenti u sistema ta 'ġestjoni tal-affarijiet tal-familja, ittejjeb is-sigurtà tad-dar, konvenjenza, kumdità, arti, u tirrealizza l-protezzjoni ambjentali u l-iffrankar tal-enerġija. Ibbażat fuq l-aħħar definizzjoni ta 'Smart Home, irreferi għall-karatteristiċi tat-teknoloġija ZigBee, id-disinn ta' din is-sistema, il-bżonn li fih sistema ta 'kontroll tad-dar intelliġenti (Smart Home (Ċentrali) ta' kontroll, sistema ta 'kontroll tad-dawl tad-dar, sistemi ta' sigurtà tad-dar), fuq il-bażi tas-sistema tal-wajers tad-dar, sistema tan-netwerk tad-dar, sistema ta 'mużika ta' sfond u sistema ta 'kontroll tal-ambjent tal-familja. Dwar l-affermazzjoni li tgħix fl-intelliġenza, installat is-sistema kollha meħtieġa kompletament biss, u s-sistema tad-dar li installat sistema fakultattiva ta 'tip wieħed u' l fuq mill-inqas tista 'ssejjaħ ħajja ta' intelliġenza. Għalhekk, din is-sistema tista 'tissejjaħ dar intelliġenti.
1. Skema tad-Disinn tas-Sistema
Is-sistema hija magħmula minn apparati kkontrollati u apparat ta 'kontroll mill-bogħod fid-dar. Fost dawn, l-apparati kkontrollati fil-familja jinkludu prinċipalment il-kompjuter li jista 'jaċċessa l-internet, iċ-ċentru ta' kontroll, l-għoqda ta 'monitoraġġ u l-kontrollur ta' apparat tad-dar li jista 'jiġi miżjud. Apparati ta 'kontroll mill-bogħod huma prinċipalment magħmula minn kompjuters remoti u telefowns ċellulari.
Il-funzjonijiet ewlenin tas-sistema huma: 1) il-paġna ta 'quddiem tal-browsing tal-paġna tal-web, ġestjoni tal-informazzjoni fl-isfond; 2) tirrealizza l-kontroll tal-iswiċċ ta 'apparat tad-dar ta' ġewwa, sigurtà u dawl permezz ta 'l-internet u l-mowbajl; 3) permezz tal-modulu RFID biex tirrealizza l-identifikazzjoni tal-utent, sabiex titlesta l-iswiċċ tal-istat tas-sigurtà fuq ġewwa, f'każ ta 'serq permezz ta' allarm SMS għall-utent; 4) Permezz tas-Softwer tas-Sistema ta 'Ġestjoni tal-Kontroll Ċentrali biex jitlesta l-kontroll lokali u l-wiri tal-istatus ta' dawl ta 'ġewwa u apparat tad-dar; 5) Il-ħażna tal-informazzjoni personali u l-ħażna tal-istatus tat-tagħmir fuq ġewwa huma kompluti bl-użu tad-database. Huwa konvenjenti għall-utenti li jistaqsu l-istatus tat-tagħmir ta 'ġewwa permezz tas-sistema ta' kontroll u ġestjoni ċentrali.
2. Disinn tal-Ħardwer tas-Sistema
Id-disinn tal-ħardwer tas-sistema jinkludi d-disinn taċ-ċentru ta 'kontroll, l-għoqda ta' monitoraġġ u ż-żieda fakultattiva tal-kontrollur tal-apparat tad-dar (ħu l-kontrollur tal-fann elettriku bħala eżempju).
2.1 Iċ-Ċentru tal-Kontroll
Il-funzjonijiet ewlenin taċ-ċentru ta 'kontroll huma kif ġej: 1) biex tibni netwerk ta' zigbee mingħajr fili, żid l-għoqiedi kollha ta 'monitoraġġ man-netwerk, u tirrealizza r-riċeviment ta' tagħmir ġdid; 2) identifikazzjoni tal-utent, l-utent fid-dar jew lura permezz tal-karta tal-utent biex jinkiseb swiċċ tas-sigurtà fuq ġewwa; 3) Meta serq jidħol fil-kamra, ibgħat messaġġ qasir lill-utent għall-allarm. L-utenti jistgħu wkoll jikkontrollaw is-sigurtà ta 'ġewwa, id-dawl u l-apparat tad-dar permezz ta' messaġġi qosra; 4) Meta s-sistema tkun qed taħdem waħedha, l-LCD juri l-istatus tas-sistema kurrenti, li huwa konvenjenti għall-utenti biex jaraw; 5) Aħżen l-istat tat-tagħmir elettriku u ibgħatha lill-PC biex tirrealizza s-sistema online.
Il-hardware jappoġġja sens ta 'trasportatur ta' aċċess multiplu / kolliżjoni (CSMA / CA). Il-vultaġġ operattiv ta '2.0 ~ 3.6V iwassal għal konsum ta' enerġija baxxa tas-sistema. Twaqqaf netwerk ta 'stilla Zigbee mingħajr fili billi tikkonnettja mal-modulu tal-koordinatur Zigbee fiċ-ċentru ta' kontroll. U l-għoqiedi kollha ta 'monitoraġġ, magħżula biex iżżid il-kontrollur tal-apparat tad-dar bħala l-għoqda terminali fin-netwerk biex tissieħeb fin-netwerk, sabiex tirrealizza l-kontroll tan-netwerk Zigbee bla fili ta' l-apparat ta 'sigurtà ta' ġewwa u tad-dar.
2.2 L-għoqiedi tal-monitoraġġ
Il-funzjonijiet tan-nodu tal-monitoraġġ huma kif ġej: 1) Sejbien tas-sinjal tal-ġisem tal-bniedem, ħoss u allarm tad-dawl meta l-ħallelin jinvadu; 2) Kontroll tad-dawl, il-mod ta 'kontroll huwa maqsum f'kontroll awtomatiku u kontroll manwali, il-kontroll awtomatiku huwa mixgħul / mitfi awtomatikament skond is-saħħa tad-dawl ta' ġewwa, il-kontroll tad-dawl tal-kontroll manwali huwa permezz tas-sistema ta 'kontroll ċentrali, (3) l-informazzjoni ta' allarm u informazzjoni oħra mibgħuta liċ-ċentru ta 'kontroll, u tirċievi kmandi ta' kontroll miċ-ċentru ta 'kontroll biex tlesti l-kontroll tat-tagħmir.
Il-mod ta 'skoperta ta' microwave infra-aħmar flimkien ma 'l-iktar mod komuni fl-iskoperta tas-sinjal tal-ġisem tal-bniedem. Is-sonda infra-aħmar piroelettrika hija RE200B, u l-apparat ta 'amplifikazzjoni huwa BISS0001. RE200B huwa mħaddem bi vultaġġ ta '3-10 V u għandu element infra-aħmar sensittiv doppju piroelettriku. Meta l-element jirċievi dawl infra-aħmar, l-effett fotoelettriku se jseħħ fl-arbli ta 'kull element u l-ħlas jakkumula. BISS0001 huwa ASIC ibridu diġitali-analogu magħmul minn amplifikatur operattiv, komparatur tal-vultaġġ, kontrollur tal-istat, timer tal-ħin ta 'dewmien u timer tal-ħin tal-imblukkar. Flimkien ma 'RE200B u ftit komponenti, jista' jiġi ffurmat is-swiċċ infra-aħmar piroelettriku passiv. Il-modulu ANT-G100 intuża għas-senser tal-majkrowejv, il-frekwenza taċ-ċentru kienet ta '10 GHz, u l-ħin massimu ta 'stabbiliment kien ta' 6μs. Flimkien mal-modulu infra-aħmar piroelettriku, ir-rata ta 'żball ta' skoperta fil-mira tista 'titnaqqas b'mod effettiv.
Il-modulu ta 'kontroll tad-dawl huwa prinċipalment magħmul minn resister fotosensittiv u relay ta' kontroll tad-dawl. Qabbad ir-resister fotosensittiv f'serje mar-resister aġġustabbli ta '10 K ω, imbagħad qabbad it-tarf l-ieħor tar-resister fotosensittiv mal-art, u qabbad it-tarf l-ieħor tar-resister aġġustabbli mal-livell għoli. Il-valur tal-vultaġġ taż-żewġ punti ta 'konnessjoni tar-reżistenza jinkiseb permezz tal-konvertitur analogu għal diġitali SCM biex jiġi ddeterminat jekk id-dawl kurrenti huwiex mixgħul. Reżistenza aġġustabbli tista 'tiġi aġġustata mill-utent biex tissodisfa l-intensità tad-dawl meta d-dawl ikun mixgħul. Swiċċijiet tad-dawl fuq ġewwa huma kkontrollati minn rilejs. Port ta 'input / output wieħed biss jista' jinkiseb.
2.3 Agħżel il-Kontrollur tal-Apparat tad-Dar Miżjud
Agħżel li żżid il-kontroll tal-apparat tad-dar prinċipalment skont il-funzjoni tal-apparat biex tikseb il-kontroll tal-apparat, hawn mal-fann elettriku bħala eżempju. Il-kontroll tal-fann huwa ċ-ċentru ta 'kontroll li se jkun l-istruzzjonijiet tal-kontroll tal-fan tal-PC mibgħuta lill-kontrollur tal-fann elettriku permezz tal-implimentazzjoni tan-netwerk ZigBee, numru ta' identifikazzjoni ta 'apparat differenti huwa differenti, pereżempju, id-dispożizzjonijiet ta' dan il-Ftehim in-numru ta 'identifikazzjoni tal-fann huwa 122, in-numru ta' identifikazzjoni tat-TV domestiku tal-kulur huwa 123, u b'hekk jirrealizza r-rikonoxximent ta 'ċentru ta' kontroll tal-apparat elettriku differenti tad-dar. Għall-istess kodiċi ta 'struzzjoni, apparat tad-dar differenti jwettaq funzjonijiet differenti. Il-Figura 4 turi l-kompożizzjoni ta 'apparat tad-dar magħżul għaż-żieda.
3. Disinn tas-Softwer tas-Sistema
Id-disinn tas-softwer tas-sistema jinkludi prinċipalment sitt partijiet, li huma disinn tal-paġna tal-web tal-kontroll mill-bogħod, disinn tas-sistema tal-ġestjoni tal-kontroll ċentrali, ċentru tal-kontroll tal-kontrollur prinċipali ATMEGAL28 Disinn tal-programm, disinn tal-programm tal-koordinatur CC2430, CC2430 Monitoraġġ tal-Programm tad-Disinn tal-Programm, CC2430 Żid Disinn tal-Programm tal-Apparat.
3.1 Disinn tal-Programm tal-Koordinatur ZigBee
Il-koordinatur l-ewwel ikkompleta l-inizjalizzazzjoni tas-saff tal-applikazzjoni, jistabbilixxi l-istat tas-saff tal-applikazzjoni u jirċievi stat għall-wieqfa, imbagħad jixgħel interruzzjonijiet globali u inizjalizza l-port I / O. Il-koordinatur imbagħad jibda jibni netwerk ta 'stilla bla fili. Fil-protokoll, il-koordinatur jagħżel awtomatikament il-medda ta '2.4 GHz, in-numru massimu ta' bits kull sekonda huwa 62 500, il-panid default huwa 0 × 1347, il-fond massimu tal-munzell huwa 5, in-numru massimu ta 'bytes għal kull tibgħat huwa 93, u r-rata tas-serje ta' baud tal-port hija 57 600 bit / s. It-timer SL0W jiġġenera 10 interruzzjonijiet kull sekonda. Wara li n-netwerk ZigBee jiġi stabbilit b'suċċess, il-koordinatur jibgħat l-indirizz tiegħu lill-MCU taċ-ċentru ta 'kontroll. Hawnhekk, iċ-ċentru ta 'kontroll MCU jidentifika l-koordinatur ta' Zigbee bħala membru tan-nodu ta 'monitoraġġ, u l-indirizz identifikat tiegħu huwa 0. Il-programm jidħol fil-linja ewlenija. L-ewwel, iddetermina jekk hemmx dejta ġdida mibgħuta mill-għoqda terminali, jekk hemm, id-dejta tiġi trasmessa direttament lill-MCU taċ-ċentru ta 'kontroll; Iddetermina jekk l-MCU taċ-ċentru ta 'kontroll għandhiex struzzjonijiet mibgħuta, jekk iva, ibgħat l-istruzzjonijiet' l isfel lill-għoqda tat-terminal Zigbee korrispondenti; Imħallef jekk is-sigurtà hijiex miftuħa, jekk hemmx serq, jekk iva, ibgħat l-informazzjoni ta 'allarm lill-MCU taċ-ċentru ta' kontroll; Imħallef jekk id-dawl hu fi stat ta 'kontroll awtomatiku, jekk iva, ixgħel il-konvertitur analogu għal diġitali għat-teħid ta' kampjuni, il-valur tal-kampjunar huwa ċ-ċavetta biex tixgħel jew tintefa d-dawl, jekk l-istat tad-dawl jinbidel, l-informazzjoni tal-istat il-ġdida tiġi trasmessa liċ-ċentru ta 'kontroll MC-U.
3.2 Programmazzjoni tat-Terminal ZigBee Terminal
L-għoqda tat-terminal Zigbee tirreferi għan-nodu Zigbee bla fili kkontrollat mill-koordinatur ta 'Zigbee. Fis-sistema, huwa prinċipalment l-għoqda ta 'monitoraġġ u ż-żieda fakultattiva ta' kontrollur tal-apparat tad-dar. L-inizjalizzazzjoni ta 'l-għoqiedi terminali ta' zigbee tinkludi wkoll inizjalizzazzjoni ta 'saff ta' applikazzjoni, ftuħ ta 'interruzzjonijiet, u inizjalizzazzjoni ta' portijiet I / O. Imbagħad ipprova jingħaqad man-netwerk ZigBee. Huwa importanti li wieħed jinnota li l-għoqiedi tat-tarf biss ma 'setup ta' koordinatur ta 'Zigbee huma permessi li jingħaqdu man-netwerk. Jekk l-għoqda tat-terminal ZigBee tonqos milli tissieħeb fin-netwerk, terġa 'tipprova kull żewġ sekondi sakemm tingħaqad b'suċċess man-netwerk. Wara li ngħaqad man-netwerk b'suċċess, l-għoqda tat-terminal Zi-GBee tibgħat l-informazzjoni ta 'reġistrazzjoni tagħha lill-koordinatur ta' Zigbee, li mbagħad tibgħatha lill-MCU taċ-ċentru ta 'kontroll biex tlesti r-reġistrazzjoni tan-nodu tat-terminal ZigBee. Jekk l-għoqda tat-terminal ZigBee hija nodu ta 'monitoraġġ, jista' jirrealizza l-kontroll tad-dawl u s-sigurtà. Il-programm huwa simili għall-koordinatur ta 'ZigBee, ħlief li l-għoqda ta' monitoraġġ teħtieġ li tibgħat data lill-koordinatur ta 'Zigbee, u mbagħad il-koordinatur ZigBee jibgħat dejta lill-MCU taċ-ċentru ta' kontroll. Jekk l-għoqda tat-terminal ZigBee hija kontrollur tal-fann elettriku, jeħtieġ biss li tirċievi d-dejta tal-kompjuter ta 'fuq mingħajr ma ttella' l-istat, u għalhekk il-kontroll tiegħu jista 'jitlesta direttament fl-interruzzjoni tad-dejta mingħajr fili li tirċievi. Fid-dejta bla fili li tirċievi interruzzjoni, l-għoqiedi terminali kollha jittraduċu l-istruzzjonijiet tal-kontroll riċevuti fil-parametri tal-kontroll tan-nodu nnifsu, u ma jipproċessawx l-istruzzjonijiet bla fili riċevuti fil-programm ewlieni tan-nodu.
4 debugging online
L-istruzzjoni dejjem tiżdied għall-kodiċi ta 'struzzjoni ta' tagħmir fiss maħruġ mis-sistema ta 'ġestjoni ta' kontroll ċentrali hija mibgħuta lill-MCU taċ-ċentru ta 'kontroll permezz tal-port tas-serje tal-kompjuter, u lill-koordinatur permezz tal-interface b'żewġ linji, u mbagħad għan-nodu terminali Zigbee mill-koordinatur. Meta l-għoqda terminali tirċievi d-dejta, id-dejta tintbagħat lill-PC permezz tal-port tas-serje. Fuq dan il-PC, id-dejta riċevuta mill-għoqda tat-terminal ZigBee hija mqabbla mad-dejta mibgħuta miċ-ċentru ta 'kontroll. Is-sistema ta 'ġestjoni tal-kontroll ċentrali tibgħat 2 struzzjonijiet kull sekonda. Wara 5 sigħat ta 'ttestjar, is-softwer tal-ittestjar jieqaf meta juri li n-numru totali ta' pakketti riċevuti huwa 36,000 pakketti. Ir-riżultati tat-test ta 'softwer ta' ttestjar ta 'trasmissjoni ta' data b'ħafna protokol huma murija fil-Figura 6. In-numru ta 'pakketti korretti huwa 36 000, in-numru ta' pakketti żbaljati huwa 0, u r-rata ta 'eżattezza hija ta' 100%.
It-teknoloġija ZigBee tintuża biex tirrealizza n-netwerking intern ta 'Smart Home, li għandu l-vantaġġi ta' kontroll mill-bogħod konvenjenti, żieda flessibbli ta 'tagħmir ġdid u prestazzjoni ta' kontroll affidabbli. It-teknoloġija RFTD tintuża biex tirrealizza l-identifikazzjoni tal-utent u ttejjeb is-sigurtà tas-sistema. Permezz tal-aċċess tal-modulu GSM, il-funzjonijiet ta 'kontroll u allarm mill-bogħod huma realizzati.
Ħin ta 'wara: Jan-06-2022