米乐M6官网智能家居系统——网络结构搭建与算法研究智能家居系统设计——网络结构搭建与研究智能家居系统设计——网络结构搭建与研究摘 要在全球智能化发展的浪潮下,利用先进网络技术、控制技术、布线技术、计算机等技术的智能家居系统的出现,正是对在此浪潮下的人们想要追求更高质量生活品质的体现。智能家居系统依照工程学原理,不仅融合了消费者需求,还有机结合了日常家庭生活中的如安全防御、温度调节米乐M6、湿度调节、灯光调节、气体检测等多种功
全球智化发展浪潮利先进网络技术控制技术布线技术计算机等技术智家居系统出现正浪潮想追求更高质量生活品质体现智家居系统体工程学原理仅融合消费者需求机结合日常家庭生活中安全防御温度调节湿度调节灯光调节气体检测等种功模块体种技术通网络化综合智控制理实现全新家居生验
次毕业设计针智家居系统中网络结构搭建研究系统硬件系统软件系统两部分组成硬件部分STM32嵌入式单片机位机STC89C52单片机位机ESP8266模块线通讯工具温度测试模块湿度测试模块AD转换模块等功模块Keil uVision4Keil MDK5软件开发台通串行通信技术实现位机ESP8266模块位机ESP8266模块间通讯具体说利ESP8266模块实现STM3252单片机通WIFI技术进行数通信实现STM32通线单片机模块智家居系统利运行文详细描述次系统网络结构搭建研究功实现具体程
全球智化发展浪潮日常生活中家居品品质求越越高智家居出现仅满足家居智化便利化信息化等需求时应全球智化发展背景日家居行业种新发展趋势
智家居种家居指生活类日常家居设备智指利程序类家居设备进行动控制利网络家居设备进行远程理控制通日常生活中种生活惯设计思路通智化方式全新家居生验传统普通家居相传统普通家具够通工方式控制家居启动关闭离开电器启动事情屡见鲜法动关闭者远程监控控制智家居够完美解决类问题够做远程监控远程控制够动监测动检测动控制调节需操作控制甚够学前者惯做出满足需求调节控制
智家居系统日常居住场搭建环境通网络通信技术居住环境角落进行实时监测通房间家具设备进行动远程控制智家居系统说集安全便利舒适节美观体种高效住宅
着第五代通信技术出现万物互联构想已步步走物联网技术飞速发展开始展拳脚智家居中重时基求做系统中位机位机间信息通信网络结构搭建优化实现数间信息交互成智家居系统中核心部分
前线通信技术方式种样流线通信技术蓝牙ZigBee射频识全球移动通信系统WiFi红外通信限载波通信等种线通信技术适频段调制方式作距离数率应相应应领域
通利网络线通信技术智家居系统中利通客户端登陆方式通网络数传输实现家连接着wifi智家居进行远程监控操控者智动控制实现种期命令
通ESP8266线模块作桥梁实现位机位机相互连接达位机数交互功实现者通位机触摸台连接位机智家居模块智干湿度调节系统温度动手动调节系统智灯光系统等远程控制时通位机电路中种数利线通信技术传位机种数者时家中系统进行控制线网络结构搭建基原理
WLAN线局域网络种利线技术进行数传输系统正常情况定范围方够接收网络信号WIFI作WLAN种标准采WLAN协议种线联网技术日常生活中常短距离线技术
TCP传输控制协议种面连接基字节流传输层通信协议TCP协议三次握手(图21)连接互连计算机通信网络计算机中成进程间TCP提供通信服务
WIFI通讯模式建立TCP server(TCP服务器)数根TCP协议进行发送接收数TCP传输协议图(图22):
次毕业设计智家居系统分位机位机两部分利WIFI通信技术作数传输桥梁STM32嵌入式单片机位机STC89C52RC单片机位机位机位机利串口通信技术建立ESP8266模块数交互数通ESP8266利TCPIP传输协议互相发送
首先STM3252单片机通串行通信技术(图23)实现STM32ESP826652单片机ESP8266串行通信次STM3252单片机利ESP8266线模块WIFI技术连接WIFISTM3252单片机传输信息数通串行通信传输ESP8266模块局域网利TCP传输控制协议进行线线模块接收信息数串行通信方式数发送52单片机STM32形成完整通信回路整体结构搭建框架图(图24):
次毕业设计务中仅完成网络结构搭建时需完成智干湿度调节系统温度动调节系统智烟雾系统智灯光系统搭建数交互实现智系统实时数时传位机时位机通发送命令控制智系统运行
智干湿度调节系统中利DHT11模块前环境中干湿度进行数收集通判断前干湿度数值否舒适时环境中干湿度进行调节
温度动调节系统中利DS18B20模块前环境中温度进行检测通判断温度否舒适时环境中温度进行调节
智烟雾系统中通MQ135模块环境中氯化物浓度进行判断超设定值屋产生量燃烧气体启动灭火装置时发出警报
STM32(图31)系列专求高性低成低功耗嵌入式应设计ARM CortexM系列核单片机根次设计位机实际功开发需求位机需编写完成种嵌入式应符合位机单片机选择需求仅STM32嵌入式单片机中含异步收发器够通串口实现ESP8266串口通信满足设计需求次设计决定选STM32F103ZET嵌入式单片机开发板作开发硬件板时次设计程中STM32F103C8T6单片机系统作开发硬件
STC89C52RC40引脚中32外部双输入输出IO口满足温度系统湿度系统灯光调节系统烟雾系统等智家居系统引脚接入时含全双工串行口ESP8266通串行口52单片机进行通信仅52单片机含定时计数器外部中断满足次设计需通讯求
常见线通讯技术蓝牙WIFIZIGBEEZWave等通讯技术WIFI技术覆盖范围广覆盖半径高达百米蓝牙技术仅十米仅WIFI技术相ZIGBEE传输速度更快安全性更强时WIFI技术带宽更宽射频信号更强功耗更低特点重家种安装WIFI已成绝部分家庭选择次设计采WIFI技术进行网络结构搭建
ATKESP8266(图33)款兼容33V5V单片机系统高性串口线模块模块采串口MCU通信置TCPIP协议栈户需通配置相关指令通网络传输数综STC89C52RCSTM32单片机进行通信满足设计需求模块具体特性(表333):
烟雾采集模块采MQ135 空气质量模块(图35)家中产生火灾火灾中燃烧物产生硫化物空气中浓度会升高MQ135传感器输出电压会升高电压变化程度作时空气中污染气体浓度指数优点低成种害污染气体够进行监测时灵敏度高具体参数表335:
烟雾传感系统调节智灯光系统等系统中输出仅仅电压变化肉眼见实际物理模拟量(Analog)需肉眼见模拟量转换肉眼见数字量(Digital)需通AD模数转换器者DA数模转换器模拟量数字量相互转换实现系统数值化控制
AD模数转换输入(光采集烟雾采集等)通输出端进行DA数模转换输出(灯光亮度值)符合设计求选择PCF8591转换器
次设计温度采集电路中采DS18B20模块(图37)模块检测范围55℃~+125℃误差±05℃~2℃间检测范围精度远高DHT11温湿度检测模块仅DHT11温度测试接工作范围均0~50℃间发生火灾结冰情况时DHT11法时检测前温度数值法时报报警减少安全隐患增加检测精度次设计采DS18B20温度测试模块进行设计
次设计Keil uVision4Keil MDK5两种编程软件Keil 系列编程软件(图41)单片机设计C语言软件开发系统Keil软件提供包括C编译器宏汇编链接器库理仿真调试器等功组合起软件
串口调试助手(图42)串口调试相关工具STC89C52ESP8266STM32ESP8266进行数传递时串行通信技术仅需通串口调试助手调试52单片机STM32需通串口调试助手ESP8266进行wifi连接波特率设置工作模式初始化等前期工作准备
STCISP(图43)针STC系列单片机设计款单片机载编程烧录软件STC89C52RC单片机完成编程务通STCISPkeil uVision4生成HEX单片机执行格式文件通串口载该类文件载入52单片机中
网络调试助手(图44)款支持TCPUDP网络调试台通Keil uVision4Keil MDK5编写完成STC89C52STM32分ESP8266串行通信验证52单片机ESP8266否正常串行通信实现通建立TCP server服务器完成通TCPIP协议进行位机数交互STM32否ESP8266正常串行通信实现加入52单片机创建TCP server服务器进行正常数交互问题网络调试助手进行验证数收发校验
智干湿度系统针家庭干湿度环境进行动调节手动调节智系统检测环境湿度低体舒适湿度环境时智湿度系统会动变成加湿模式处环境进行加湿处理检测环境湿度高体舒适湿度环境时智湿度系统会动转变成湿模式处环境进行湿处理具体工作流程:(图51)
初始化完成DHT11通总线单片机发送温湿度数位数50us低电时隙开始高电时间长短决定输出值高电时长26us28us时数0’高电时常70us时数1’
根中国气象报科学研究显示环境温度18℃25℃相湿度4070时体感觉舒适动模式通判断前室湿度值确定工作模式动调控前室湿度值根图51干湿度控制系统工作流程图设计智干湿度系统模式思路
设置默认模式智干湿度系统动模式动模式中环境湿度处45~70间时器件工作环境湿度低45环境湿度高70时智干湿度系统动启动加湿功湿功环境湿度重新处50~60间时器件停止工作
手动模式中户位机通TCP传输协议利WIFI位机进行控制信号传输控制应湿度器件进行工作改变工作模式具体方式:位机通ESP8266接收位机数时判断位机发送前两位数RA时(RH Auto)智干湿度系统设置动模式前两位数RM时(RH Manual)智干湿度系统设置手动模式继续判断接收第三位数确定智干湿度系统中需工作功模块部分程序:
智温度调节系统针屋前温度智动调节系统温度略低体舒适温度时动启动加热系统温度高时动启动降温系统室温度够控制体舒适温度范围具体流程程智干湿度调节程相似流程参图51
521 温度测试模块设计
<ds18b20模块dht11结构相似样采单总线单片机通讯步次输出十六位温度数值模块通运算转换十六位温度数值转换位五位温度数值具体流程(图53):< p="">
(1) 总线) 总线us期间果模块接入接收初始化信号会80us返回60us~240us低电作应答信号
执行完DS18B20基程序利转化函数十六位温度数值进行温度转化5位温度数值通读取5位温度数值获前温度值
智干湿度系统相环境温度处18℃25℃时体感觉舒适动模式通判断前室温度值确定工作模式动调控前室温度值智温度系统模式设计
智温度系统默认模式设置动模式前环境温度处18℃25℃时处体舒适温度器件工作环境温度18℃时系统会进入增温模式温度25℃时系统会进入降温模式果器件工作环境温度达20℃23℃时温度回体舒适值器件停止工作
手动模式中户位机通TCP 传输协议利WIFI位机进行控制命令传输控制应器件工作改变工作模式具体方式:位机通ESP8266接收位机数时判断位机发送前两位数TA时(TP Auto)智温度系统设置动模式前两位数TM时(TP Manual)智温度系统设置手动模式继续判断接收第三位数确定智温度系统需工作功模块具体程序智干湿度系统相似详见附录
智灯光系统针室种情况需求设计灯光智调节模式动模式智灯光系统会根前室采光数值灯光进行智调控室采光低时灯光会动亮起会根采光度灯光亮度进行调节时户根实际需求设置动进入模式时间时手动模式支持娱乐模式养生模式等智灯光模式具体流程图图54:
PCF8591采I2C总线输出通道ADDA转换模块模块包含光敏电阻通AD转换AD数值进行判断根前光敏电阻采光值控制DA输出电压控制灯光亮度开发灯光控制系统
②接收开始信号时钟线us开始接收字节写SendByte函数时候需0x80进行判断数0时SDA0数1时SDA输出1(发送8位数)
设置完I2C总线时序发送接收函数需转换模块接入PCF8591AD模数转换接口(AIN0~AIN3)时写入应接口值通读取接收函数接入模块实时AD模数转换数值
Y通进制转换十进制(OCT)转换成十六进制(HEX)输出DA数值十六进制数通I2C总线发送数函数发送十六进制数PCF8591AOUT接口输出应电压
解析:通输出电压总电压率十六进制值(256)输出电压值十六进制数通I2C总线发送函数发送十六进制数通DAC转换输出应电压
灯光动控制系统设计设置默认模式动控制模式接收位机通TCP传输协议利WIFI位机发送灯光控制命令接收位机发送前两位数LA时灯光系统设置动模式利PCF8591模块通AD转换模块光敏电阻电压模拟量进行实时采集转化实时数字量通读取实时光敏电阻(着光强度增加电阻增)电压数值判断前光值利采集光值DA转换器控制LED灯两端电压输入进行控制控制LED灯光亮度部分程序:
手动调灯光模式设计接收位机通TCP传输协议利WIFI位机发送灯光控制命令时读取位机发送灯光值输出应灯光亮度具体程:接收位机发送前两位数LM时灯光系统设置手动模式读取第三第六位数确定需输出电压值(灯光亮度)部分程序:
次烟雾报警系统采MQ135模块空气中含定量燃烧产生氯化物时MQ135模块电压会迅速升高通PCF8591模块利AD转换MQ135电压模拟量成数字量通判断数值出否火灾火灾发生时动控制排风机水泵报警蜂鸣器启动
烟雾报警系统模式设计设置默认模式动模式位机通TCP 传输协议利WIFI位机进行控制命令传输改变工作模式具体方式:位机通ESP8266接收位机数时判断位机发送前两位数SA时(SMK Auto)烟雾报警系统系统设置动模式前两位数SM时(SMK Manual)烟雾报警系统设置手动模式继续判断接收第三位数确定烟雾报警系统需工作功模块具体程序智温度系统智干湿度系统相似程序详见附录1
ESP8266模块默认波特率115200bpsSTC89C52RC单片机性增强型单片机选晶振部定时器落原产生115200波特率波特率误差然非常稳定先ESP8266模块进行初始化设置具体步骤:
硬件设计:ESP8266RX接收端接52单片机TX输出端ESP8266TX发送端接52单片机RX接收端ESP826652单片机进行串口通信程序设计:①设置52单片机波特率9600bps通信模块波特率致设置TMOD0x20(工作方式1)SMOD0(波特率加倍)利波特率计算工具计算出TH1TL1初值0xFD②SCON设置0x50串口工作方式1单片机发送指定数时数通写入发送缓器SBUF52单片机TX端口输出发送完成开启发送完成中断置位REN允许接收数数写入单片机时数通RX端口输入存入SBUF写入完成申请中断单片机SBUF取走收数③开启中断允许开启接收允许开启定时器T1
⑤编写串口中断服务函数读取接受数值串口接收数接收寄存器SBUF会动RI接收中断动置1需通程序解RI中断时需接收接收寄存器SBUF中数存入接收缓区读取接收数
需注意ESP8266模块处透传模式程中接收数时候接收数前面数会默认+IPDidlength通串数告诉接入机ESP8266接收数时报告数源id址数长度52单片机通串口通信接收ESP8266接收数时需接收数进行处理接收第位+’号时接收数进行读取否便丢弃该接收数
①52单片机时STM32需初始化脚需GPIO口时钟应PIN脚STM32先GPIOB时钟PB10PB11脚时根STM32手册(表631)外设GPIO配置设置TX端输出方式推挽复输出RX端输入方式浮空输入GPIO口输出驱动电路响应速度10MHz
②脚激活需USART3串口通信串口时初始化USART3串口配置包含设置波特率设置硬件流控制设置工作模式奇偶校验位设置停止位设置串口通信中数位长度设置等
⑤STM32包含串口通信USART口UART口设置USART3中断优先级包括选择中断口抢断优先级子优先级紧急事件中断等
*接收状态位:前14位数接收位15位数否正确位接收0x0d时ASCII回车键代表数接收完成第16位数处理位第15位接收完成数接收数放入接收缓区中接收完成数处理数处理位置1表示完成*
通单片机ESP8266发送创建TCP server指令ESP8266开启TCP server服务TCP server服务ESP8266通TCP传输控制协议限连接设备进行端端面连接全双工数传输时传输程性高传输速率快具体开启步骤:
解析:mode1时ESP8266TCP server开启路连接模式连入五设备进行server服务mode0时仅单路连接模式单设备进行通信
解析:mode1时开启TCP server服务port端口号server服务门牌号接入端通查找应端口号接入正确服务器处指令含义开启TCP server服务端口号8080
⑤⑥指令ESP8266重启便生效(指令断电消)法ESP8266初始化步骤中设定指令通52单片机串口通信通已编写①④串口发送函数ESP8266发送⑤⑥指令具体程序:
设置完成ESP8266TCP server服务52单片机通ESP8266利TCP server服务外部连接设备(位机)发送收集数位机够实时监控52单片机功模块(家中处)实时情况具体步骤:
⑦52单片机通TCP server服务外部设备发送收集种数值通串口通信方式利程序ESP8266发送指令:AT+CIPSEND018
解析:id通道号size字节ESP8266设置路连接需发出指令设置具体发送通道号发送数字节具体处设置通通道0发送18位字节数
解析:id指连入通道号type连入方式addr连入址port连入端口(门牌号)该发送指令指0号通道连入TCP服务器连入址1921682102(位机ESP8266 STAIP址)连入端口8080(位机TCP server设置路连接端口8080)
*Ⅰ:通GetFlagStatus库函数检查串口3发送数寄存器否空发送数寄存器空代表数已发送移位寄存器移走开始次数发送进行数读取开启连接TCP指令发送*
*Ⅱ:通串口3发送连接指令**Ⅲ:通GetFlagStatus库函数检查串口3发送移位寄存器发送移位寄存器空代表数已发送完成*7 调试程次调试程中实物搭建位机控制界面组员完成抗力影响法合汇总调试程中部分系统搭建调试中关实物输出界面输入部分均二极开关代
通STCISP烧录工具利Keil uVision4编写智干湿度系统动模式程序烧录进入52单片机利网络调试助手接收52单片机发送实时湿度数值进行智干湿度系统动模式搭建调试
智干湿度系统动模式湿度低时系统加湿模块发送指令开启加湿功湿度高时系统湿模块发出指令开启湿功湿度达体舒适湿度时停止前运行中湿度功模块
次智干湿度系统动模式中湿度高70时开启湿功湿度低45时开启加湿功工作环境湿度处50~60时停止湿度器件工作
图71环境中湿度升高70时湿模式启动利燃烧木棍燃烧检测模块周围模拟湿度降低场景湿度低45时加湿模式启动器件工作湿度处50~60时湿度器件停止工作
通STCISP烧录工具利Keil uVision4编写智温度系统动模式程序烧录进入52单片机利网络调试助手接收52单片机发送实时温度数值进行智温度系统动模式搭建调试
智温度系统动模式温度低时系统增温模块发送指令开启增温功温度高时系统降温系统发出指令开启降温功温度达体舒适温度时停止运行中温度功模块
次智温度系统动模式中温度高25℃时开启降温功温度低18℃时开启增温功(处冰袋模拟低温环境)工作环境温度处20℃~23℃时停止温度器件工作
烟雾报警系统动模式搭建调试程智干湿度系统智温度系统相似搭建程详细说明图73烟雾传感值高设定值80时烟雾报警系统启动开启水泵开启排风机开启蜂鸣器报警
通STCISP烧录工具Keil uVision4编写灯光控制系统设计程序烧录进入52单片机利数码显示光敏电阻数值进行光值采集测试利PCF8591 ADDA模数数模转换器连入模块中光敏电阻进行电压采集采集电压值转换实时光值
利采光值进行智灯光系统程序编写光值低某数值时灯光亮起光值高某数值时灯光熄灭图74采光值低140时灯光熄灭采光值处140~255间时灯光点亮时等级灯光亮度适应采光值采光值处140~180区间时灯光1级亮度采光值处180~200区间时二级亮度200~220区间时亮度高220时四级亮度灯光亮综智灯光系统动模式动模式搭建完成
图77STM32蜂鸣器钮松开(模拟手指触摸屏接触松开)STM32ESP8266发送手动控制指令52单片机烟雾模块进入手动模式蜂鸣器灯亮起(蜂鸣器启动)次蜂鸣器钮松开STM32ESP8266发送手动控制指令52单片机蜂鸣器灯光熄灭(蜂鸣器关闭)
仅图77(f)控制水泵属烟雾模块然降温系统动运行受影响时52单片机断STM32传输实时模块数
智灯光系统手动控制模式中利网络调试助手模拟STM32STC89C52RC发送数(STM32需发送样代码利网络调试助手更加直观方便)
智灯光手动模式中设置设置0~20等级灯光亮度者通位机拖动相应灯光亮度条发送应灯光亮度代码进行位机智灯光系统手动控制模式控制图78次调试通网络调试助手STC89C52RC发送LM00LM05LM15三命令控制灯光发出0级5级15级灯光亮度灯光根灯光亮度指令完成相应灯光亮度调整智灯光系统手动模式设计完成
次设计设计目标设计套智家居系统利STM32单片机STC89C52RC单片机分作位机位机组成整系统控制单元ESP8266模块作位机位机网络结构搭建桥梁建立位机位机间数传输功实现智家居系统中模块实时监控实时监测实时控制
户仅位机发送指令1s左右时间位机便接收信息进行处理执行相应指令动作时位机中观察位机模块实时数值做实时监测房间里种数仅位机动功安防功房间舒适度种突发状况进行时调控时报时防御等功
次毕业设计程中仅式样单片机类型功技术发展程度进步解学STC5152系列单片机STM32系列单片机等更加深刻认识理解仅线网络网络传输协议初步认识动学动尝试中获益良
次毕业设计深刻认识知识永止境需断学断探索断钻研够创造出更加更加产品未越越新更加优秀单片机渐露头角越越落单片机需淘汰断学淘汰着更加优秀美未断前进
[1]竺春祥 夏彬 穆爽 陈泽杰 邱婷婷 孙嘉悦 基WIFI网络实验室智电理系统[J] 信息技术信息化 2019(05)151154
[2]汪思德 陈乙鑫 基物联网智环境监测系统设计实现[J] 现代计算机(专业版) 2019(10)8790
[4]郭桂绵 钟志浮 侯斌 刘雪锋 陈少锋 王丽媛 罗中良 WiFi控制智空气净化器设计[J] 日电器 2018(8)44
[6]姚刚 毛江 熊学琴 温度传感器智水杯设计中应[J] 山西煤炭理干部学院学报 2013(03)136137
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[12]温娟娟 王溢琴 基51单片机嵌入式核心板设计[J] 山西学学报:然科学版 2016(2)44
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[14]杜振宁 种基线传感器温室环境监测系统实现方法[J] 价值工程 2014(34)252254
次毕业设计程中指导老师曹彦玲老师悉心指导尤刚刚开始毫头绪时候曹老师时沟通时许理知识帮助明确方工作效率明显提高疫情期间老师早网课晚回家时沟通线开会督促设计进度终完成系统设计曹老师表示衷心感谢老师您辛苦
第16位数处理位第15位接收完成数接收数放入接收缓区中接收完成数处理数处理位置1表示完成*
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摘:针智家居系统中组建通信网络成高性低问题釆ZigBeeWiFi结 合线通信技术设计种新型智家居网络搭建方案该方案节约成提高数 传输效率通WiFiZigBee技术融合建立家居部线网络提出基线通 信技术智家居系统组成结构系统设计思想实验结果表明新型智家庭网络 搭建方案行高效稳定
着科技快速发展生活水提高越越希方便高质量生活智家居技术应运生着网络[1]发展迅速发展智家居研究始20世纪80年代末目家居更智减轻者处理紧急情况时日常工作负担
智家居概念提出引入家庭逐渐成渴追求高品质生活象征两年中国中产阶级规模增长带动智家居系统销量总销量持续增长智家居市场断发展海区 发达区中城市进步扩住房城乡建设部统计数显示2009年智家居市场销售总额420亿元增速快时甚超20预计2015年总销售额达1240亿元
然线传感器网络系统应设计方面存挑战首先传感器限电力资源电池网络寿命程度受电池寿命影响次传感器硬件力限(例限通信存储处理力)传感器拥整软件中间件组件提供复杂服务第三线传感器网络中线链路带宽足需谨慎理
Han设计家庭源理系统(HEMS)ZigBee技术降低备电源[5]该系统包含电源切断插座ZigBee集线器理服务器建议边缘提供简单方式添加删家庭设备移动电源插座家庭设备移动出口时位置变化家庭设备源信息保持致缝
Gaddam提出针老年智家居监控系统[6]该智系统包括佳数量认知线传感器检测电子设备情况床模式水流等包括紧急钮认知传感器提供信息监测老年异常模式日常活动房子周围
吉尔设计灵活家庭动化架构[7]基ZigBee家庭动化系统WiFi网络通通家庭网关集成家庭网关提供网络互操作性简单灵活户界面系统远程访问满足系统安全性安全性需求实现专虚拟家庭量研究已WSN传感器布置安全等诸方面进行[89]已相关研究相文研究重点线低耗传感器效部署家居环境中效应智家居服务中
量研究已WSN传感器布置安全等诸方面进行[89]已相关研究相文研究重点线低耗传感器效部署家居环境中效应智家居服务中
实验受控实验室环境中进行确定集成ZigBeeWiFi效性设计智家居系统智家居系统家庭服务器家庭网络终端节点远程监控软件组成
系统中家庭服务器系统核心部分负责控制整智家居系统环境家庭服务器作智家居系统核心部分连接系统部分桥梁
远程监控软件通rj45 WiFi 3G4G实现系统采WiFi传输控制信号实现简单低成控制者通远程监控软件获取实时家庭环境数然执行相应操作控制家庭环境
该系统中线传感器网络相低功耗微尘通线方式连接成网络该线传感器网络包括具传感器控制功ZigBee协调节点具线通信力传感器终端节点烟雾探测传感器数字温度传感器水电数采集等星形拓扑传感器网络中终端节点ZigBee协调器进行通信果终端节点需节点传输数首先数发送协调节点然协调节点数重新发送目标终端节点负责收集种类家居环境指标控制种家居设备家庭环境涉信息类型样潜网络终端需收集信息太外智家居系统中部分需传输数设计良通信协议非常重仅够提升智家居系统效率时保障系统扩展性方便户增加移网络终端
基智家居系统设计家居环境信息传递模式分两种类型终端收集种环境信息传输家庭服务器环境传感器采集信息量频率高物理设备负责传输种家庭服务器监控软件间通信家庭服务器整家庭环境信息包通网络发送监控软件考虑户访问方式环境信息传输规模实时较频率较低
第种类型信息传输发生信息采集终端家庭服务器间网络服务器间独立工作时ZigBee设备限实时节终端采集设备原型中家庭服务器ARM开发板携带Android台[1011]通信系统中第种传输类型应该时考虑两种硬件环境通信系统中第种传输类型应该时考虑两种硬件环境服务器支持ZigBee协议直接接受解析设备信息需转换模块转换ZigBee协议TCPIP协议间信息(见图1)
(1) 环境终端包身进行信息收集时节点ZigBee线协议利ZigBee进行数发送节点发送格式家庭环境信息
(2) ZigBee协调器通串口数发送协议转换模块转换模块TCPIP包格式数进行解包重新包然协调器通家庭线局域网TCPIP协议信息传输家庭服务器
(3)服务器网络包协议转换设备接收解压转换模块信息然服务器数进行分析分类处理描述整家庭环境状态存储状态
第二种类型信息传输发生家庭服务器监控软件间监控软件便携性通信需求确定性通信模式基互联网监控软件获取家庭环境信息控制家庭环境时首先通网络家庭服务器发送服务请求然家庭服务器环境信息发送监控软件指示相应终端执行控制指令
利已连入WIFI基础端口服务器监控软件已安装家电脑中监控软件PC机移动终端进行监测移动终端监测软件安装智手机移动设备两种软件网络环境运行设计通信模式
PC机监控软件家庭服务器基WiFi局域网中通信通家庭网络直接完成家庭服务器pc机分配固定IP址方便间通信
种选择服务器IP址监控软件建立连接连入家庭网络发送特定消息时建立连接显然第二种方法更灵活系统伸缩性更强
监控软件移动终端移动性软件方运行法通家庭WLAN家庭服务器直接通信时 现智移动设备通常访问网络力设计外部设备连入网络进行连接具体说服务器配备外部访问全局IP址移动监控软件通互联网IP址发送访问请求旦服务器验证该软件合法性会收家庭服务器响应
验证该系统仿真家居场景中行性实验室中搭建针智家居系统功测试系统进行理模型测试实验实验室环境原型系统图2示
关智家居服务特解线传感器网络约束方法已定研究前线技术已应家庭动化系统中提高智家居服务环境然固定系统架构现传感器系统适合动态环境智家居系统篇文章提出该线网络方案拥低耗传感器网络 整线设备更节篇文章设计实现相应硬件软件该系统已测试环境中实现通实验验证该系统效性实验结果表明低功耗线智家居系统高效稳定信赖
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