智能家居設(shè)計方案-文庫吧資料
2025-05-02 06:53本頁面
【正文】 智能家居網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖 ，智能家居網(wǎng)關(guān)的硬件架構(gòu)是以嵌入式處理器為主芯片，配置電源及復(fù)位電路、Zig Bee 無線通信模塊、有線網(wǎng)絡(luò)接口、無線網(wǎng)絡(luò)模塊、輸入輸出設(shè)備、串口等必要的外圍設(shè)備，為軟件運行提供通信接口和平臺。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)計直接影響了家居系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建立。網(wǎng)絡(luò)中的各傳感器節(jié)點將采集到的信息發(fā)送到全功能協(xié)調(diào)器上，然后協(xié)調(diào)器通過特定的接口將信息發(fā)送給智能家居網(wǎng)關(guān)，隨后通過開發(fā)的人機交互界面進行顯示，另外通過 PC 或智能手機可以實現(xiàn)設(shè)備控制與狀態(tài)查詢，系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖 所示。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。FFD 通過串口與家居網(wǎng)關(guān)相連，終端節(jié)點被布置在環(huán)境監(jiān)測區(qū)域，采集到的數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送給 FFD，由于 FFD 和家居網(wǎng)關(guān)連接，這時網(wǎng)關(guān)上顯示出當前的環(huán)境狀況。 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)由于在本系統(tǒng)模型中用到的傳感器節(jié)點數(shù)目相對較少，因此本系統(tǒng)采用星型拓撲結(jié)構(gòu)。家居控制子網(wǎng)關(guān)能夠與家居控制子網(wǎng)中的設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)，同時為家居控制子網(wǎng)內(nèi)的各種設(shè)備提供與家居主網(wǎng)的接口，為各子網(wǎng)設(shè)備提供各種服務(wù)，并實現(xiàn)對家居網(wǎng)絡(luò)控制子網(wǎng)的配置和管理。家居主網(wǎng)關(guān)能夠與家居主網(wǎng)中的設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)，為各種加入設(shè)備提供外部網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)對家居主網(wǎng)的配置和管理，同時作為家居服務(wù)器被內(nèi)部設(shè)備和外部網(wǎng)絡(luò)訪問。家居控制子網(wǎng)一般包含家居控制子網(wǎng)關(guān)、移動控制終端、照明設(shè)備、傳感器設(shè)備等。家居控制子網(wǎng)中的設(shè)備通過子網(wǎng)關(guān)、家居主網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)通信。其中，家居主網(wǎng)通過家居主網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)相連接，家居控制子網(wǎng)通過子網(wǎng)關(guān)與家居主網(wǎng)相連接?？紤]到以后家用電器的添置或移動，要滿足即插即用性，因此設(shè)計家居網(wǎng)絡(luò)時常采用分布式結(jié)構(gòu)。：該結(jié)構(gòu)以信息網(wǎng)絡(luò)(通常指 TCP/IP 計算機網(wǎng)絡(luò))為核心，信息網(wǎng)絡(luò)一端通過家居網(wǎng)關(guān)接入小區(qū)網(wǎng)絡(luò)(或?qū)拵Ы尤朦c)，另一端通過子網(wǎng)關(guān)連接控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體網(wǎng)絡(luò)，如圖 所示。：該結(jié)構(gòu)以家居網(wǎng)關(guān)為核心，家居網(wǎng)關(guān)一端通過小區(qū)網(wǎng)絡(luò)(或?qū)拵Ы尤朦c)接入 Internet，另一端則分別通過三個接口與信息網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體網(wǎng)絡(luò)連接，如圖 。4）在實驗系統(tǒng)模型中實現(xiàn)了對溫度，瓦斯等功能的簡單查詢。 2）構(gòu)建人機交互界面，方便用戶對傳感器的控制以及設(shè)備狀態(tài)的查詢和修改。4）降低功耗，充分利用休眠模式來延長傳感器的使用壽命，避免了頻繁更換電池的麻煩。2）本地監(jiān)控，在住宅中用戶可以通過家居網(wǎng)關(guān)對智能家居系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控。用戶通過 PC 或手機登錄智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，實時查看家居內(nèi)部信息，真正實現(xiàn)了“人在路上，家再手中”這一目標。作為一種新型的無線通信技術(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。 采用的是十六相位正交調(diào)制技術(shù)，定義了16個信道，868/915MHz都是采用二進制移相鍵控的直擴序列調(diào)制(DSSS)技術(shù)，它們之間最主要的區(qū)別是工作在不同的頻率之上，數(shù)據(jù)的傳輸速率也不相同。 工作組主要負責(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)有的標準。ZigBee 是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗的無線雙向通信技術(shù)。鑒于家居內(nèi)部電器設(shè)備密集、傳感
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