Dar intelliġenti hija dar bħala pjattaforma, l-użu ta' teknoloġija ta' wajers integrati, teknoloġija ta' komunikazzjoni tan-netwerk, teknoloġija tas-sigurtà, teknoloġija ta' kontroll awtomatiku, teknoloġija awdjo u vidjo biex tintegra l-faċilitajiet relatati mal-ħajja domestika, tiskeda l-bini ta' faċilitajiet residenzjali effiċjenti u sistema ta' ġestjoni tal-affarijiet tal-familja, ittejjeb is-sigurtà tad-dar, il-konvenjenza, il-kumdità, l-arti, u tirrealizza l-protezzjoni ambjentali u l-ambjent tal-għajxien li jiffranka l-enerġija. Abbażi tal-aħħar definizzjoni ta' dar intelliġenti, irreferi għall-karatteristiċi tat-teknoloġija ZigBee, id-disinn ta' din is-sistema, il-meħtieġ li jinkludi sistema ta' dar intelliġenti (sistema ta' kontroll tad-dar intelliġenti (ċentrali), sistema ta' kontroll tad-dawl domestiku, sistemi ta' sigurtà domestika), abbażi tal-konnessjoni tas-sistema ta' wajers domestiċi, sistema ta' netwerk domestiku, sistema ta' mużika fl-isfond u sistema ta' kontroll tal-ambjent tal-familja. Fuq l-affermazzjoni li tgħix fl-intelliġenza, is-sistema meħtieġa kollha installata kompletament biss, u s-sistema domestika li tinstalla sistema fakultattiva ta' tip wieħed jew aktar tista' tissejjaħ intelliġenza tgħix fiha. Għalhekk, din is-sistema tista' tissejjaħ dar intelliġenti.
1. Skema tad-Disinn tas-Sistema
Is-sistema hija magħmula minn apparati kkontrollati u apparati ta' kontroll remot fid-dar. Fost dawn, l-apparati kkontrollati fil-familja jinkludu prinċipalment il-kompjuter li jista' jaċċessa l-Internet, iċ-ċentru ta' kontroll, in-nodu ta' monitoraġġ u l-kontrollur tal-apparat domestiku li jista' jiżdied. L-apparati ta' kontroll remot huma magħmula prinċipalment minn kompjuters remoti u mowbajls.
Il-funzjonijiet ewlenin tas-sistema huma: 1) il-browsing tal-paġna ewlenija tal-web, ġestjoni tal-informazzjoni fl-isfond; 2) It-twettiq tal-kontroll tas-swiċċ tal-apparat domestiku ta' ġewwa, is-sigurtà u d-dawl permezz tal-Internet u t-telefon ċellulari; 3) Permezz tal-modulu RFID biex tirrealizza l-identifikazzjoni tal-utent, sabiex jitlesta s-swiċċ tal-istatus tas-sigurtà ta' ġewwa, f'każ ta' serq permezz ta' allarm SMS lill-utent; 4) Permezz tas-softwer tas-sistema ċentrali ta' ġestjoni tal-kontroll biex jitlesta l-kontroll lokali u l-wiri tal-istatus tad-dwal ta' ġewwa u l-apparat domestiku; 5) Il-ħażna ta' informazzjoni personali u l-ħażna tal-istatus tat-tagħmir ta' ġewwa jitlestew bl-użu tad-database. Huwa konvenjenti għall-utenti li jistaqsu l-istatus tat-tagħmir ta' ġewwa permezz tas-sistema ċentrali ta' kontroll u ġestjoni.
2. Disinn tal-Ħardwer tas-Sistema
Id-disinn tal-ħardwer tas-sistema jinkludi d-disinn taċ-ċentru tal-kontroll, in-nodu tal-monitoraġġ u ż-żieda fakultattiva tal-kontrollur tal-apparat domestiku (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) Tibni netwerk ZigBee mingħajr fili, iżżid in-nodi ta' monitoraġġ kollha man-netwerk, u tirrealizza r-riċeviment ta' tagħmir ġdid; 2) Identifikazzjoni tal-utent, l-utent fid-dar jew lura permezz tal-kard tal-utent biex jinkiseb swiċċ tas-sigurtà ta' ġewwa; 3) Meta ħalliel jidħol fil-kamra, jibgħat messaġġ qasir lill-utent biex jallarma. 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 attwali tas-sistema, li huwa konvenjenti għall-utenti biex jarawh; 5) Aħżen l-istat tat-tagħmir elettriku u jibgħatu lill-PC biex tirrealizza s-sistema online.
Il-ħardwer jappoġġja Carrier sense multiple access/Collision detection (CSMA/CA). Il-vultaġġ operattiv ta' 2.0 ~ 3.6V huwa favorevoli għal konsum baxx ta' enerġija tas-sistema. Issettja netwerk ZigBee star mingħajr fili ġewwa billi tikkonnettja mal-modulu tal-koordinatur ZigBee fiċ-ċentru tal-kontroll. U n-nodi ta' monitoraġġ kollha, magħżula biex iżżid il-kontrollur tal-apparat domestiku bħala n-nodu terminali fin-netwerk biex jingħaqdu man-netwerk, sabiex tirrealizza l-kontroll tan-netwerk ZigBee mingħajr fili tas-sigurtà ta' ġewwa u l-apparat domestiku.
2.2 Nodi ta' Monitoraġġ
Il-funzjonijiet tan-nodu ta' monitoraġġ huma kif ġej: 1) skoperta tas-sinjali tal-ġisem tal-bniedem, allarm tal-ħoss u tad-dawl meta jidħlu l-ħallelin; 2) kontroll tad-dawl, il-mod ta' kontroll huwa maqsum f'kontroll awtomatiku u kontroll manwali, il-kontroll awtomatiku jixgħel/jitfi d-dawl awtomatikament skont is-saħħa tad-dawl ta' ġewwa, il-kontroll manwali tad-dawl isir permezz tas-sistema ta' kontroll ċentrali, (3) l-informazzjoni tal-allarm u informazzjoni oħra tintbagħat liċ-ċentru ta' kontroll, u tirċievi kmandi ta' kontroll miċ-ċentru ta' kontroll biex tlesti l-kontroll tat-tagħmir.
Il-modalità ta' skoperta infra-aħmar flimkien mal-microwave hija l-aktar mod komuni fid-detezzjoni tas-sinjali tal-ġisem tal-bniedem. Is-sonda infra-aħmar piroelettrika hija RE200B, u l-apparat ta' amplifikazzjoni huwa BISS0001. RE200B hija mħaddma b'vultaġġ ta' 3-10 V u għandha element infra-aħmar piroelettriku b'sensittività doppja integrat. Meta l-element jirċievi dawl infra-aħmar, l-effett fotoelettriku jseħħ fil-poli ta' kull element u l-ċarġ jakkumula. BISS0001 huwa aSIC ibridu diġitali-analogu magħmul minn amplifikatur operattiv, komparatur tal-vultaġġ, kontrollur tal-istat, timer tal-ħin tad-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-microwave, il-frekwenza ċentrali kienet ta' 10 GHz, u l-ħin massimu ta' stabbiliment kien ta' 6μs. Flimkien mal-modulu infra-aħmar piroelettriku, ir-rata ta' żball fid-detezzjoni tal-mira tista' titnaqqas b'mod effettiv.
Il-modulu tal-kontroll tad-dawl huwa magħmul prinċipalment minn reżistur fotosensittiv u relay tal-kontroll tad-dawl. Qabbad ir-reżistur fotosensittiv f'serje mar-reżistur aġġustabbli ta' 10 K ω, imbagħad qabbad it-tarf l-ieħor tar-reżistur fotosensittiv mal-art, u qabbad it-tarf l-ieħor tar-reżistur aġġustabbli mal-livell għoli. Il-valur tal-vultaġġ taż-żewġ punti ta' konnessjoni tar-reżistenza jinkiseb permezz tal-konvertitur analogu-diġitali SCM biex jiġi ddeterminat jekk id-dawl tal-kurrent huwiex mixgħul. Ir-reżistenza aġġustabbli tista' tiġi aġġustata mill-utent biex tissodisfa l-intensità tad-dawl meta d-dawl ikun għadu kif mixgħul. Is-swiċċijiet tad-dawl ta' ġewwa huma kkontrollati minn relays. Jista' jinkiseb port wieħed biss ta' input/output.
2.3 Agħżel il-Kontrollur tal-Appliance tad-Dar Miżjud
Agħżel li żżid il-kontroll tal-apparat domestiku prinċipalment skont il-funzjoni tal-apparat biex tikseb kontroll tal-apparat, hawn għall-fann elettriku bħala eżempju. Il-kontroll tal-fann huwa ċ-ċentru ta' kontroll li se jintbagħat permezz ta' struzzjonijiet ta' kontroll tal-fann tal-PC lill-kontrollur tal-fann elettriku permezz tal-implimentazzjoni tan-netwerk ZigBee, in-numru ta' identifikazzjoni ta' apparati differenti huwa differenti, pereżempju, id-dispożizzjonijiet ta' dan il-ftehim in-numru ta' identifikazzjoni tal-fann huwa 122, in-numru ta' identifikazzjoni tat-TV domestika bil-kulur huwa 123, u b'hekk tirrealizza r-rikonoxximent ta' ċentru ta' kontroll ta' apparati elettriċi domestiċi differenti. Għall-istess kodiċi ta' istruzzjoni, apparati domestiċi differenti jwettqu funzjonijiet differenti. Il-Figura 4 turi l-kompożizzjoni tal-apparati domestiċi magħżula għaż-żieda.
3. Disinn tas-softwer tas-sistema
Id-disinn tas-softwer tas-sistema jinkludi prinċipalment sitt partijiet, li huma d-disinn tal-paġna web tal-kontroll mill-bogħod, id-disinn tas-sistema ċentrali ta' ġestjoni tal-kontroll, id-disinn tal-programm tal-kontrollur prinċipali taċ-ċentru ta' kontroll ATMegal28, id-disinn tal-programm tal-koordinatur CC2430, id-disinn tal-programm tan-nodu ta' monitoraġġ CC2430, u d-disinn tal-programm tal-għażla u ż-żieda ta' apparat CC2430.
3.1 Disinn tal-programm tal-Koordinatur ZigBee
Il-koordinatur l-ewwel jikkompleta l-inizjalizzazzjoni tas-saff tal-applikazzjoni, jistabbilixxi l-istat tas-saff tal-applikazzjoni u l-istat tar-riċeviment għal idle, imbagħad jixgħel l-interruzzjonijiet globali u jinizjalizza l-port I/O. Il-koordinatur imbagħad jibda jibni netwerk mingħajr fili star. Fil-protokoll, il-koordinatur awtomatikament jagħżel 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 tal-baud tal-port serjali hija 57 600 bit/s. L-SL0W TIMER 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, l-MCU taċ-ċentru ta' kontroll jidentifika l-Koordinatur ZigBee bħala membru tan-nodu ta' monitoraġġ, u l-indirizz identifikat tiegħu huwa 0. Il-programm jidħol fil-linja prinċipali. L-ewwel, iddetermina jekk hemmx dejta ġdida mibgħuta min-nodu tat-terminal, jekk ikun hemm, id-dejta tiġi trażmessa direttament lill-MCU taċ-ċentru ta' kontroll; Iddetermina jekk l-MCU taċ-ċentru ta' kontroll għandux struzzjonijiet mibgħuta, jekk iva, ibgħat l-istruzzjonijiet lin-nodu tat-terminal ZigBee korrispondenti; Iġġudika jekk is-sigurtà hijiex miftuħa, jekk hemmx ħalliel, jekk iva, ibgħat l-informazzjoni tal-allarm lill-MCU taċ-ċentru ta' kontroll; Iġġudika jekk id-dawl huwiex fi stat ta' kontroll awtomatiku, jekk iva, ixgħel il-konvertitur analogu-diġitali għat-teħid ta' kampjuni, il-valur tal-kampjunar huwa ċ-ċavetta biex tixgħel jew titfi d-dawl, jekk l-istat tad-dawl jinbidel, l-informazzjoni tal-istat il-ġdid tiġi trażmessa liċ-ċentru ta' kontroll MC-U.
3.2 Programmazzjoni tan-Nodu tat-Terminal ZigBee
In-nodu terminali ZigBee jirreferi għan-nodu ZigBee mingħajr fili kkontrollat mill-koordinatur ZigBee. Fis-sistema, huwa prinċipalment in-nodu ta' monitoraġġ u ż-żieda fakultattiva ta' kontrollur tal-apparat domestiku. L-inizjalizzazzjoni tan-nodi terminali ZigBee tinkludi wkoll l-inizjalizzazzjoni tas-saff tal-applikazzjoni, il-ftuħ ta' interruzzjonijiet, u l-inizjalizzazzjoni tal-portijiet I/O. Imbagħad ipprova tingħaqad man-netwerk ZigBee. Huwa importanti li wieħed jinnota li n-nodi tat-tarf biss b'setup ta' koordinatur ZigBee huma permessi li jingħaqdu man-netwerk. Jekk in-nodu terminali ZigBee ma jirnexxilux jingħaqad man-netwerk, jipprova mill-ġdid kull żewġ sekondi sakemm jingħaqad man-netwerk b'suċċess. Wara li jingħaqad man-netwerk b'suċċess, in-nodu terminali ZI-Gbee jibgħat l-informazzjoni tar-reġistrazzjoni tiegħu lill-Koordinatur ZigBee, li mbagħad jibgħatha lill-MCU taċ-ċentru ta' kontroll biex jikkompleta r-reġistrazzjoni tan-nodu terminali ZigBee. Jekk in-nodu terminali ZigBee huwa nodu ta' monitoraġġ, jista' jirrealizza l-kontroll tad-dawl u s-sigurtà. Il-programm huwa simili għall-koordinatur ZigBee, ħlief li n-nodu ta' monitoraġġ jeħtieġ li jibgħat id-dejta lill-koordinatur ZigBee, u mbagħad il-Koordinatur ZigBee jibgħat id-dejta lill-MCU taċ-ċentru ta' kontroll. Jekk in-nodu terminali ZigBee huwa kontrollur tal-fann elettriku, jeħtieġ biss li jirċievi d-dejta tal-kompjuter ta' fuq mingħajr ma jtella' l-istat, sabiex il-kontroll tiegħu jkun jista' jitlesta direttament fl-interruzzjoni tar-riċeviment tad-dejta mingħajr fili. Fl-interruzzjoni tar-riċeviment tad-dejta mingħajr fili, in-nodi terminali kollha jittraduċu l-istruzzjonijiet ta' kontroll riċevuti fil-parametri ta' kontroll tan-nodu nnifsu, u ma jipproċessawx l-istruzzjonijiet mingħajr fili riċevuti fil-programm prinċipali tan-nodu.
4 Debugging Online
L-istruzzjoni dejjem tiżdied għall-kodiċi tal-istruzzjoni tat-tagħmir fiss maħruġa mis-sistema ċentrali tal-ġestjoni tal-kontroll tintbagħat lill-MCU taċ-ċentru tal-kontroll permezz tal-port serjali tal-kompjuter, u lill-koordinatur permezz tal-interfaċċja b'żewġ linji, u mbagħad lin-nodu tat-terminal ZigBee mill-koordinatur. Meta n-nodu tat-terminal jirċievi d-dejta, id-dejta tintbagħat lill-PC permezz tal-port serjali mill-ġdid. Fuq dan il-PC, id-dejta riċevuta min-nodu tat-terminal ZigBee titqabbel mad-dejta mibgħuta miċ-ċentru tal-kontroll. Is-sistema ċentrali tal-ġestjoni tal-kontroll 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 ta' 36,000 pakkett. Ir-riżultati tat-test tas-softwer tal-ittestjar tat-trażmissjoni tad-dejta b'ħafna protokolli huma murija fil-Figura 6. In-numru ta' pakketti korretti huwa 36,000, in-numru ta' pakketti żbaljati huwa 0, u r-rata ta' preċiżjoni hija ta' 100%.
It-teknoloġija ZigBee tintuża biex tirrealizza n-netwerking intern ta' dar intelliġenti, li għandha l-vantaġġi ta' kontroll remot 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, jitwettqu l-funzjonijiet ta' kontroll remot u allarm.
Ħin tal-pubblikazzjoni: 06 ta' Jannar 2022