【正文】 R14 和 R15 為偏置電阻，電阻 R14 主要用來(lái)為 32 MHz的晶振提供一個(gè)合適的工作電流。系統(tǒng)程序方面采用了匯編語(yǔ)言與 C 語(yǔ)言相結(jié)合的編程方法，使得程序簡(jiǎn)捷易懂，保證功能的實(shí)現(xiàn)。主要任務(wù)是處理和接收各個(gè) ZigBee 節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的信號(hào) 以及 TC35i 收發(fā)的信號(hào) ，對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，解析，并判決信息類(lèi)型，及時(shí)處理。 表 31 SMS 常用的 AT 指令 SMS Commonly Used At Instruction AT 指令 功能 AT+CMGC Send an SMS mand(發(fā)出一條短消息命令 ) AT+CMGD Delete SMS message(刪除 SIM 卡內(nèi)存的短消息 ) AT+CMGF Select SMS message format(選擇短消息信息格式： 0PDU： 1文本 ) AT+CMGL List SMS message from preferred store(列出 SIM卡中的短消息信息格式PDU/text ： 0/‖REC UNREAD‖為未讀， 1/‖REC READ‖為已讀，2/‖STOUNSENT‖為待發(fā)， 3/‖STO SENT4‖為已發(fā)， 4/‖ALL‖為全部的 ) AT+CMGR Read SMS message(讀短消息 ) AT+CMGS Send SMS message(發(fā)送短消息 ) AT+CMGW Write SMS message to memory(向 SIM 內(nèi)存中寫(xiě)入待發(fā)的短消息 ) AT+CMGS Send SMS message from storage(從 SIM 內(nèi)存中發(fā)送短消息 ) AT+CNMI New SMS message indication(顯示新收到的短消息 ) AT+CPMS Preferred SMS message storage(選擇短消息內(nèi)存 ) AT+CSCA SMS service center address(短消息中心地址 ) AT+CSCB Select cell broadcast message messages(選擇蜂窩廣播消息 ) TC35 模塊的編碼指令用的是 AT 指令。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)是在現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上引入 SGSN(GPRS 業(yè)務(wù)支撐節(jié)點(diǎn) )、 GGSN(GPRS 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn) )、和PCU(分組控制單元 )。 ZigBee 提供了三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用接入控 制清單 (ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn) (AES128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。 應(yīng)用技術(shù)分析 無(wú)線傳輸技術(shù) 室內(nèi)無(wú)線傳輸采用基于 ZigBee 射頻芯片 CC2430 設(shè)計(jì)的終端節(jié)點(diǎn)，通過(guò)覆蓋在家中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)把信息發(fā)送到總控制器 [9]。網(wǎng)絡(luò)化的目的在于要實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源和信息資源的共享，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身具有開(kāi)放性，和共享性。 (3)GPRS 的路由管理 GPRS 的路由管理是指 GPRS 網(wǎng)絡(luò)如何進(jìn)行尋址和建立數(shù)據(jù)傳送路由。特別是在手機(jī)或者 PDA 中加入 ZigBee 芯片后就可以被用來(lái)控制電視開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度及開(kāi)啟微波爐等。應(yīng)用支持子層 (APS)的作用是維護(hù)設(shè)備綁定表，它具有根據(jù)服務(wù)及需求匹配兩設(shè)備的能力，且通過(guò)邊界的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)信息。只有廣播幀和數(shù)據(jù)幀包含了高層控制命令或者數(shù)據(jù)，確認(rèn)幀和 MAC 命令幀則用于 ZigBee設(shè)備間 MAC 子層功能實(shí)體問(wèn)控制信息的收發(fā)。 d)接收信號(hào)強(qiáng)度指示的測(cè)量 (RSSD)。 (1)ZigBee 完整、充分地利用了 定義的功能強(qiáng)大的物理特性的優(yōu)點(diǎn)； 詹旭：基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居設(shè)計(jì) 6 (2)ZigBee 增加了邏輯 網(wǎng)絡(luò) 和應(yīng)用軟件； (3)ZigBee 基于 射頻標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí) ZigBee 聯(lián)盟通過(guò)與 IEEE 緊密工作來(lái)確保一個(gè)集成的完整的市場(chǎng)解決方案； (4) (PHY)和媒體訪問(wèn)控制 (MAC)層標(biāo)準(zhǔn)，而 ZigBee負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)。 主要適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，是為了滿足小型廉價(jià)設(shè)備的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)和控制而制定的。我們可以考慮將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能家居的設(shè)計(jì)中，使我們的家居環(huán)境更加智能化、人性化、高效化。智能家居的概念早在上世紀(jì)80 年代初就已經(jīng)提出，以 “ 住宅電子化 ” 實(shí)現(xiàn)，而后又形成了 “ 住宅自動(dòng)化 ” 的概念，到了 80 年代末，逐步提出了 “ 住宅智能化 ” ，也就是現(xiàn)在所說(shuō)的智能家居的原型。智能家居是一個(gè)以住宅為平臺(tái)安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境。利用器件組成 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)短距離 的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，并詳細(xì)闡述了各硬件模塊的功能和實(shí)現(xiàn)方法。 by sending and receiving messages. To realize wireless munication in short distance, some equipment are used to form a ZigBee . And tell the details of every module’s function and method to realize. In GPRS software modules, the program is edited by AT instruction and realized the process of sending and receiving messages. The control of household appliances bees true by the single chip. Network topology structure of star is applied in the smart house control system。 物聯(lián)網(wǎng)的概念：物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為 ―The Inter of Things‖，簡(jiǎn)稱 IOT。是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。 目前智能家居系統(tǒng)一般要求有三大功能單元：第一，必須要有一個(gè)功能非常強(qiáng)大的智能家庭系統(tǒng)平臺(tái)；第二，必須要有一個(gè)完整的綜合性的家居布線系統(tǒng)；第三，必須要有家庭內(nèi)部進(jìn)行控制的互聯(lián)網(wǎng)、連接外網(wǎng)的寬帶互聯(lián)網(wǎng)和家庭內(nèi)部各種家電進(jìn)行控制的家庭控制網(wǎng)絡(luò)這三種網(wǎng)絡(luò)支持的系統(tǒng)才能叫做真正的智能家居系統(tǒng) [3]。 FFD 一般需要功能相對(duì)比較強(qiáng)大的 MCU，一般在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中用作于網(wǎng)絡(luò)控制和管理功能。兩個(gè)物理層都基于 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum，直接序列擴(kuò)頻 )，使用相同的物理層數(shù)據(jù)包格式，區(qū)別在于工作頻率、調(diào)制技術(shù)、擴(kuò)頻碼片長(zhǎng)度和傳輸速率。 (3)PPDU格式 PPDU 報(bào)文數(shù)據(jù)由用于數(shù)據(jù)流同步的同步頭 (SHR)、含有幀長(zhǎng)度信息的物理層報(bào)頭(PHR)以及承載有 MAC 幀數(shù)據(jù)的凈荷組成，具體結(jié)構(gòu)如圖 23 所示。而 MAC 子層與硬件聯(lián)系較為緊密，并隨不同的物理層實(shí)現(xiàn)而變化。在本系統(tǒng)中附加了一層應(yīng)用層協(xié)議完成數(shù)據(jù)的通訊和控制的業(yè)務(wù)。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)是在原有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)上，增加 SGSN(GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn) )以及 GGSN(網(wǎng)關(guān) GPRS支持節(jié)點(diǎn) )兩種數(shù)據(jù)交換結(jié)點(diǎn)設(shè)備，使得用戶在端到端分組方式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，同時(shí)兼容電路型數(shù)據(jù)和分組交換數(shù)據(jù)。為了提高傳輸效率并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，可以?duì)空中接口上的數(shù)據(jù)壓縮和加密處理。用 GPRS 接入的好處是可以滿足部分 Inter 普及率不是很高的現(xiàn)狀，同時(shí)用手機(jī)對(duì)家庭進(jìn)行監(jiān)控彌補(bǔ)了通常智能家居控制器的操作距離短、地域限制等問(wèn)題。 (3)低速率。 ? 優(yōu)良的無(wú)線接收靈敏度和強(qiáng)大的抗干擾性。它由供電模塊 (ASIC)、閃存、 ZIF(零插拔力 )連接器、天線接口等 6 部分組成。 系統(tǒng)控制器技術(shù) 當(dāng)用戶發(fā)送短信息時(shí)，信號(hào)通過(guò) GPRS 模塊接收并解析，傳送到了家庭總控制器中進(jìn)行命令解析和響應(yīng)。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上 ，它采用插槽代替排線，這樣就可以將其懸空放置，不占用 PCB 面積，它的下面可以放置 SIM 卡槽和其他芯片和電路。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過(guò)程中，電容開(kāi)始釋放之前充的電量。它使用 1 個(gè) 8 位 MCU(8051)，具有 128 KB 可編程閃存和 8 KB的 RAM，還包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (ADC)、幾個(gè)定時(shí)器 (Timer)、 AES128 協(xié)同處理器、看門(mén)狗定時(shí)器 (Watchdog timer)、 32 kHz晶振的 休眠模式定時(shí)器、上電復(fù)位電路 (Power On Reset)、掉電檢測(cè)電路 (Brown out detection)，以及 21 個(gè)可編程 I/O 引腳。電路圖如圖 43 所示： C12 2 p FC22 2 p FY1X O S C _ Q 1 X O S C _ Q 2 圖 43 單片機(jī)晶振電路 Monolithic Integrated Circuits Crystals its Circuit ZigBee無(wú)線傳輸電路 此部分電路基于 CC2430 單芯片 ZigBeeSoC，集成 8051 內(nèi)核，是 CC2430 的模塊電路， 滿足不同應(yīng)用需求。 CC2430 的休眠模式和轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模式的超短時(shí)間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長(zhǎng)的應(yīng)用。另外， AT89S52 可降至 0HZ靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇。當(dāng)系統(tǒng)的監(jiān)控傳感器發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況，立即觸發(fā) MCU 的外部中斷，然后 MCU 將向 TC35i 發(fā)送 AT 指令，從而控制 TC35i 向指定的移動(dòng)用戶發(fā)送預(yù)先存儲(chǔ)在 SIM 卡中的報(bào)警短信。 ? 集成了 14 位模數(shù)轉(zhuǎn)換的 ADC，集成 AES 安全協(xié)處理器。 ZigBee 的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需 15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需 30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。 系統(tǒng)工作過(guò)程 智能家居的系統(tǒng)主要有 GPRS 模塊、基于單片機(jī)的主控制模塊、 ZigBee 無(wú)線傳輸模塊、家電端的控制模塊、和傳感信號(hào)采集發(fā)送模塊幾部分組成。協(xié)議棧，應(yīng)用領(lǐng)域以及選用星型網(wǎng)絡(luò)作為智能家居的組網(wǎng)方式等。它是一種基于高速數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程 HDLC 的無(wú)線鏈路協(xié)議。 ? 設(shè)備體積較小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊。也就是說(shuō) NLDESAP 實(shí)現(xiàn)兩個(gè) APL 層之間的數(shù)據(jù)傳輸。 MACMAC 通用部分分子層（ MCPSSAP） MAC 層管理實(shí)體（ LMESAP） PAN 信息庫(kù) PHY 層管理 實(shí) 體 PHY 層數(shù)據(jù)（ PDSAP） MAC 命令子 層 MAC 層管理實(shí)體（ MLME） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 子層提供兩個(gè)服務(wù)與高層聯(lián)系，即通過(guò)兩個(gè)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) (SAP)訪問(wèn)高層。獲得比較遠(yuǎn)的有效通信距離，從而可以用較少的設(shè)備覆蓋給定的區(qū)域。家庭內(nèi)部無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接距離較短，一般在 l00 米以內(nèi)，家用電器位置容易改變，家庭電器等的數(shù)量也容易變化，網(wǎng)絡(luò)中的信息傳送主要在無(wú)線數(shù)字家居服務(wù)器和其它室內(nèi)終端之間。 (6)從用戶的角度來(lái)說(shuō)，用戶需要簡(jiǎn)化家電的操作過(guò)程，統(tǒng)一家電的操作方法 (比如說(shuō)用統(tǒng)一的遙控器實(shí)現(xiàn)所有電器的控制 )。其中較為有影響力的一次是 2021 年微軟推出的 “ 未來(lái)之屋 ” ，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于日常生活的一個(gè)樣板 [5]。這是物聯(lián)網(wǎng)的雛形，一直到現(xiàn)在為止， RFID 的發(fā)展還是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要部分。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，但關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義到現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義從字面上解釋?zhuān)锫?lián)網(wǎng)就是 ―物物相連的互聯(lián)網(wǎng) ‖。 I 摘要 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)物質(zhì)生活水平的要求的不斷提高，人們對(duì)生活的安全、舒適、便捷等方面的要求也越來(lái)越高。 Remote Control 目錄 前言 ....................................................................................................................... 1 1 緒論 ................................................................................................................... 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 ............................................................................................. 2 智能家居概述 .............................................................................................. 3 智能家居的發(fā)展 ......................