智能家居設(shè)計(jì)方案-wenkub
2023-05-11 06:53:29 本頁(yè)面
【正文】 ee 技術(shù)構(gòu)建智能家居網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了家居網(wǎng)絡(luò)從有線到無(wú)線的轉(zhuǎn)變，并完成對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的控制。ZigBee 的實(shí)際傳輸范圍一般介于 10～100m 之間，相鄰節(jié)點(diǎn)增加發(fā)射功率后，傳輸范圍可增加到1～3Km。在標(biāo)準(zhǔn)化方面，該工作組致力于研究無(wú)線通信技術(shù)，Zig Bee 正是這種技術(shù)的代名詞。第二章 基于ZigBee的無(wú)線組網(wǎng)智能家居網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)是組網(wǎng)技術(shù)，在進(jìn)行家居組網(wǎng)時(shí)，不但要考慮選取恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且還必須考慮選定合理的組網(wǎng)方式和技術(shù)。用戶通過(guò)智能家居網(wǎng)關(guān)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送操作命令，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置和管理，收集傳感器節(jié)點(diǎn)采集的信息，然后對(duì)信息進(jìn)行處理和分析，把更為精確的監(jiān)測(cè)結(jié)果送到用戶手里。智能家居網(wǎng)關(guān)也可以向網(wǎng)絡(luò)發(fā)布查詢(xún)請(qǐng)求和控制指令，接收傳感節(jié)點(diǎn)返回的目標(biāo)信息。典型的智能家居傳感網(wǎng)絡(luò)通常由無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)、智能家居網(wǎng)關(guān)和管理設(shè)備組成，在本文中管理設(shè)備是指 PC 機(jī)或智能手機(jī)。相對(duì)于傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)性能更優(yōu)越，體現(xiàn)在布線靈活、成本低、可擴(kuò)展性好等方面。本設(shè)計(jì)選用Zig Bee技術(shù)構(gòu)建了智能家居無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，選定星型網(wǎng)絡(luò)作為智能家居系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 智能家居傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)部署完畢后，經(jīng)過(guò)自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)分析，傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)揮了路由器和終端節(jié)點(diǎn)的雙重角色，它主要完成以下功能：首先完成本地信息采集，其次暫存、處理以及發(fā)送其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，最后協(xié)同其它節(jié)點(diǎn)共同完成一些特定的任務(wù)。智能家居網(wǎng)關(guān)比普通傳感器節(jié)點(diǎn)的電量更加充足、其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間比較大，運(yùn)算速度也相對(duì)快速，因此它的數(shù)據(jù)處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力相對(duì)較強(qiáng)。鑒于家居內(nèi)部電器設(shè)備密集、傳感器數(shù)量較少、通信距離較短等特點(diǎn)，因此在本系統(tǒng)中選擇 ZigBee 作為無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)。 工作組主要負(fù)責(zé)制定物理層和MAC層的協(xié)議，其余協(xié)議主要參照和采用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)。作為一種新型的無(wú)線通信技術(shù)，ZigBee 具有非常顯著的特征，這些特征也直接影響了其廣泛的應(yīng)用用范圍。2）本地監(jiān)控，在住宅中用戶可以通過(guò)家居網(wǎng)關(guān)對(duì)智能家居系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。 2）構(gòu)建人機(jī)交互界面，方便用戶對(duì)傳感器的控制以及設(shè)備狀態(tài)的查詢(xún)和修改。：該結(jié)構(gòu)以家居網(wǎng)關(guān)為核心，家居網(wǎng)關(guān)一端通過(guò)小區(qū)網(wǎng)絡(luò)(或?qū)拵Ы尤朦c(diǎn))接入 Internet，另一端則分別通過(guò)三個(gè)接口與信息網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體網(wǎng)絡(luò)連接，如圖 。考慮到以后家用電器的添置或移動(dòng)，要滿足即插即用性，因此設(shè)計(jì)家居網(wǎng)絡(luò)時(shí)常采用分布式結(jié)構(gòu)。家居控制子網(wǎng)中的設(shè)備通過(guò)子網(wǎng)關(guān)、家居主網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)通信。家居主網(wǎng)關(guān)能夠與家居主網(wǎng)中的設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，為各種加入設(shè)備提供外部網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居主網(wǎng)的配置和管理，同時(shí)作為家居服務(wù)器被內(nèi)部設(shè)備和外部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由于在本系統(tǒng)模型中用到的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目相對(duì)較少，因此本系統(tǒng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。用戶可根據(jù)需求的不同選擇接入或移除不同功能的終端設(shè)備。智能家居系統(tǒng)的核心就是智能家居網(wǎng)關(guān)，因此家居網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)直接影響了家居系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建立。 硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) Zig Bee 處理器 CC2530 CC2530 芯片使用的是一
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