家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
加入技術(shù)交流群
2．3 中心節(jié)點(diǎn)
系統(tǒng)初始化之后，中心節(jié)點(diǎn)向各個(gè)子節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令，規(guī)定各類傳感器節(jié)點(diǎn)30 min發(fā)送一次采集的數(shù)據(jù)。在接收到由傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)后，中心節(jié)點(diǎn)先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷是否出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，立即向該異常節(jié)點(diǎn)附近節(jié)點(diǎn)發(fā)送要求數(shù)據(jù)的指令，如
果該節(jié)點(diǎn)周圍節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)也出現(xiàn)高于平均值的情況，則判斷為出現(xiàn)異常情況。并根據(jù)具體的數(shù)據(jù)，例如溫度、光強(qiáng)、濕度等，來(lái)對(duì)相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送家用電器的操作命名，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的自動(dòng)控制功能。中心節(jié)點(diǎn)的位置一般設(shè)置在用戶家中的主室之中，和PC主機(jī)應(yīng)用RS 232
串口相連。中心節(jié)點(diǎn)的原理框圖如圖4所示。
2．4 控制節(jié)點(diǎn)
控制節(jié)點(diǎn)的功能是接受并執(zhí)行中心節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的指令?？刂乒?jié)點(diǎn)執(zhí)行的目標(biāo)是用戶家中的家用電器。為了能夠很好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，控制節(jié)點(diǎn)在安裝時(shí)盡量靠近家用電器。控制節(jié)點(diǎn)的原理框圖如圖5所示。
通信模塊負(fù)責(zé)指令的接收與家用電器狀態(tài)數(shù)據(jù)的發(fā)送；控制模塊負(fù)責(zé)根據(jù)命令開(kāi)啟或關(guān)閉家用電器。
3 網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)
3．1 GSM短信
系統(tǒng)的中心節(jié)點(diǎn)確定有家庭環(huán)境數(shù)據(jù)異常的同時(shí)，中心節(jié)點(diǎn)會(huì)將異常的數(shù)據(jù)發(fā)送給短信節(jié)點(diǎn)，短信節(jié)點(diǎn)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)以短信的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的用戶手機(jī)中，使異地手機(jī)用戶隨時(shí)監(jiān)測(cè)本地網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)。此時(shí)，短信模塊將接收到的ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)解析，然后封裝成符合GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的幀格式，接入到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)私有網(wǎng)絡(luò)與G網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，即完成GSM網(wǎng)關(guān)功能。
3．2 互聯(lián)網(wǎng)
本系統(tǒng)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)。這就需要將ZigBee無(wú)線通信協(xié)議和常用的互聯(lián)網(wǎng)的TCP／IP協(xié)議互相轉(zhuǎn)換。
中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)RS 232串口與用的PC主機(jī)相連，PC主機(jī)通過(guò)網(wǎng)卡與互聯(lián)網(wǎng)相連。智能網(wǎng)絡(luò)通過(guò)串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)應(yīng)用軟件將符合ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)解析，再封裝成符合TCP／IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包，發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)中，這樣用戶就可以在遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)的情況進(jìn)行查看。同樣，當(dāng)用戶在遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)終端向家中的智能網(wǎng)絡(luò)下達(dá)命令時(shí)，主機(jī)應(yīng)用軟件將符合TCP／IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包解析，在封裝成符合ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過(guò)串口發(fā)送給家中的智能網(wǎng)絡(luò)。這樣就完成了用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與家中智能網(wǎng)絡(luò)交互的目的。
軟件實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)通信的方法是應(yīng)用C++語(yǔ)言采用Socket編程實(shí)現(xiàn)C／S模式。
4 結(jié)語(yǔ)
本系統(tǒng)采用無(wú)線、短距離、自組織路由功能的AdHoc通信技術(shù)，結(jié)合了各種傳感器采集技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、定位技術(shù)、硬件技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)等。形成具有定位、溫度、濕度、壓力、紅外、入侵監(jiān)測(cè)等的復(fù)合感知，然后控制各種電器設(shè)備工作，滿足室內(nèi)安全環(huán)境要求。智能網(wǎng)與Internet、移動(dòng)通信網(wǎng)可連接，方便異地遙控。遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件運(yùn)行在PC上，顯示當(dāng)前室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，與Internet連接，遠(yuǎn)程用戶可以通過(guò)Internet在遠(yuǎn)程終端上監(jiān)控。該系統(tǒng)兩節(jié)點(diǎn)之間直接通信距離不小于60 m；連接Internet速度不低于100 Mb／s；本地到遠(yuǎn)程視頻放映時(shí)間小于3 s。
本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/162591.htm
評(píng)論