智能wifi在智能家居的應用畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-04 17:45本頁面
【正文】 接，實現(xiàn)整個家庭的數(shù)字化與無線化，使人們的生活變得更加方便與豐富。在生活中，我們已經養(yǎng)成了上網查詢資料、購物消費、娛樂聊天的習慣，現(xiàn)在人們的日常生活已經越來越離不開網絡。其中WiFi技術尤其令人關注。而以WiFi作為標準的無線組網形式也已經開始普及。運用WiFi技術將家中的各種家用電器以及電子產品還有就是各種手持終端連接成一個無線網絡，用戶可以通過無線網絡對各設備進行統(tǒng)一的管理與控制。第3章 家庭無線網絡中的WiFi的實現(xiàn) 以家庭網關為核心的家庭網絡結構為了實現(xiàn)家庭內部網絡與外部Intemet相連互通，在家庭內網和外部Internet之間需要一個家庭網關。家庭中的網絡終端也通過這個網關與外部網絡連通。同時，該網關還應有防火墻能力，能夠避免外界網絡對家庭內部網絡終端設備的非法訪問與攻擊，其結構如圖31所示。我們可以使用個人電腦、手持網絡終端或者遙控器與家庭網關進行連接，并通過家庭網關對各種信息家電實施有效的管理和控制。網關充當服務器的角色，控制設備對各種信息家電的控制也通過網關完成。（1） 家庭網關模塊家庭網關是我們整個網絡的核心部件。同時，網關還要與外部Intemet互連。完成此功能的協(xié)議結構如圖32所示。UDPC采用客戶一服務器結構，服務器端位各信息家電和控制設備，客戶為家庭網關。由嵌入式Linux系統(tǒng)實現(xiàn)WiFi功能，并提供圖形用戶界面和TCP/IP、HTTP、WebServer高層應用。家庭網關同時支持嵌入式Web服務器。嵌入式的Web服務器可選用boa，它是嵌入式Linux下應用最為廣泛的HTTP服務器程序，功能全面。而且boa支持大家廣泛熟悉的C語言來實現(xiàn)CCI程序。將接收到的用戶的控制或查詢命令進行處理，CCI程序將命令轉換成為UDCP報文，通過WiFi模塊發(fā)送給網絡中的信息家電或控制設備。（2） 信息家電模塊信息家電上的WiFi功能有兩種實現(xiàn)模式。這是理想的狀態(tài)。第二種是對原本不帶WiFi功能的家用電器進行WiFi擴展。由于信息家電的高端功能都由家庭網關來完成，所以可以不用實現(xiàn)WiFi的上層協(xié)議，只實現(xiàn)對其的控制。同時，信息家電還通過WiFi模塊接受來自家庭網關的信息，處理后轉換成對家電的控制或查詢，并將其隨后的狀態(tài)信息由WiFi模塊反饋給家庭網關。然而，隨著家庭中智能家電設備的增多，紅外遙控器的數(shù)量也在增加，一個家庭使用的紅外遙控器數(shù)量少則數(shù)個，多則十幾個，這會帶來三大問題：（1） 數(shù)量眾多的遙控器給使用者帶來使用和管理上的不便。（3） 遙控器意外損壞后，很難找到匹配的遙控器。 系統(tǒng)的結構整個系統(tǒng)主要包括客戶端軟件、WiFi轉紅外模塊，如圖41所示。圖41 系統(tǒng)框圖 家用智能遙控器客戶端的構成(1) 鍵碼數(shù)據(jù)包的采集紅外遙控器的編碼格式通常有NEC。隨著家庭電器種類、型號的不斷增多，相對應的遙控器也隨之增加，為了便于管理、存取與更新家電遙控器的紅外代碼，需要為繁多冗雜的代碼建立一個數(shù)據(jù)包。因此，收集多種紅外協(xié)議數(shù)據(jù)，按照自定義編碼規(guī)則，將多種協(xié)議編碼化，并保存于后臺數(shù)據(jù)庫。鍵碼屬性128位：設備的信息，訪問中文字庫編碼、ASCII碼。鍵碼編碼：對遙控器界面軟件的所有按鍵進行編碼，鍵碼位數(shù)根據(jù)實際紅外協(xié)議確定。利用SQLiteOpen Helper類中的onCreate()Call Back方法以及onUpdate()Call Back方法創(chuàng)建與打開各種遙控器紅外代碼表Table，存進數(shù)據(jù)庫中，方便數(shù)據(jù)的及時更新。通過調用getReadable Database()方法當用戶按下按鍵時，軟件會查找數(shù)據(jù)包，將與該按鍵相連的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，即相對應的控制家電的紅外代碼以WiFi的形式發(fā)送至WiFi轉紅外模塊。包含WiFi數(shù)據(jù)接收與傳送、串口數(shù)據(jù)解析、紅外電平發(fā)射。本模塊內部采用單片機作為中控CPU，處理編碼化數(shù)據(jù)與紅外協(xié)議的轉化。在單片機程序中設置多個紅外協(xié)議入口點，當編碼化的數(shù)據(jù)傳送至單片機后，按照自定義的編碼規(guī)則，尋找對應的紅外協(xié)議入口，從而發(fā)射對應的紅外電平。在中控CPU程序中，包含定時器功能、串口數(shù)據(jù)讀取功能、紅外電平控制功能。定時器功能主要是用于產生載波，并與紅外信號疊加，從而提高紅外信號在空氣中傳播的抗干擾能力。紅外電平控制功能，實現(xiàn)具體的紅外協(xié)議函數(shù)，通過串口讀取功能提供的數(shù)據(jù)，發(fā)射出匹配的紅外信號。采用安裝客戶端的安卓手機及W
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