Smart Home ni nyumba kama jukwaa, matumizi ya teknolojia ya kuunganisha waya, teknolojia ya mawasiliano ya mtandao, teknolojia ya usalama, teknolojia ya udhibiti wa kiotomatiki, teknolojia ya sauti na video ili kuunganisha vifaa vinavyohusiana na maisha ya kaya, ratiba ya kujenga vifaa vya ufanisi vya makazi na mfumo wa usimamizi wa masuala ya familia. , kuboresha usalama wa nyumbani, urahisi, starehe, usanii, na kutambua ulinzi wa mazingira na mazingira ya kuishi ya kuokoa nishati. Kulingana na ufafanuzi wa hivi karibuni wa nyumba ya smart, rejea sifa za teknolojia ya ZigBee, muundo wa mfumo huu, muhimu ndani ina mfumo wa udhibiti wa nyumbani (smart home (kati), mfumo wa udhibiti wa taa za kaya, mifumo ya usalama wa nyumbani), kwa misingi ya kuunganishwa kwa mfumo wa wiring wa kaya, mfumo wa mtandao wa nyumbani, mfumo wa muziki wa asili na mfumo wa udhibiti wa mazingira ya familia. Juu ya uthibitisho kwamba anaishi katika akili, imewekwa mfumo wote muhimu kabisa tu, na mfumo wa kaya ambayo imewekwa mfumo wa hiari wa aina moja na zaidi ya angalau inaweza kuwaita akili anaishi. Kwa hiyo, mfumo huu unaweza kuitwa akili nyumbani.
1. Mpango wa Kubuni Mfumo
Mfumo huu unajumuisha vifaa vinavyodhibitiwa na vifaa vya udhibiti wa mbali nyumbani. Miongoni mwao, vifaa vinavyodhibitiwa katika familia hasa vinajumuisha kompyuta ambayo inaweza kufikia mtandao, kituo cha udhibiti, node ya ufuatiliaji na mtawala wa vyombo vya nyumbani vinavyoweza kuongezwa. Vifaa vya udhibiti wa mbali vinaundwa hasa na kompyuta za mbali na simu za mkononi.
Kazi kuu za mfumo ni: 1) ukurasa wa mbele wa kuvinjari ukurasa wa wavuti, usimamizi wa taarifa za nyuma; 2) Tambua udhibiti wa kubadili vifaa vya ndani vya kaya, usalama na taa kupitia mtandao na simu ya mkononi; 3) Kupitia moduli ya RFID kutambua kitambulisho cha mtumiaji, ili kukamilisha kubadili hali ya usalama wa ndani, katika kesi ya wizi kupitia kengele ya SMS kwa mtumiaji; 4) Kupitia programu ya mfumo mkuu wa udhibiti ili kukamilisha udhibiti wa ndani na maonyesho ya hali ya taa za ndani na vifaa vya nyumbani; 5) Uhifadhi wa habari za kibinafsi na uhifadhi wa hali ya vifaa vya ndani hukamilishwa kwa kutumia hifadhidata. Ni rahisi kwa watumiaji kuuliza hali ya vifaa vya ndani kupitia mfumo mkuu wa udhibiti na usimamizi.
2. Muundo wa Vifaa vya Mfumo
Muundo wa maunzi ya mfumo ni pamoja na muundo wa kituo cha udhibiti, nodi ya ufuatiliaji na nyongeza ya hiari ya kidhibiti cha vifaa vya nyumbani (chukua kidhibiti cha feni ya umeme kama mfano).
2.1 Kituo cha Kudhibiti
Kazi kuu za kituo cha udhibiti ni kama ifuatavyo: 1) Kujenga mtandao wa wireless wa ZigBee, ongeza nodes zote za ufuatiliaji kwenye mtandao, na kutambua mapokezi ya vifaa vipya; 2) kitambulisho cha mtumiaji, mtumiaji nyumbani au nyuma kupitia kadi ya mtumiaji kufikia kubadili usalama wa ndani; 3) Mwizi anapoingia ndani ya chumba, tuma ujumbe mfupi kwa mtumiaji ili kumshtua. Watumiaji wanaweza pia kudhibiti usalama wa ndani, taa na vifaa vya nyumbani kupitia ujumbe mfupi; 4) Wakati mfumo unaendesha peke yake, LCD inaonyesha hali ya mfumo wa sasa, ambayo ni rahisi kwa watumiaji kutazama; 5) Hifadhi hali ya vifaa vya umeme na uitume kwa PC ili kutambua mfumo mtandaoni.
maunzi huauni uwezo wa kutambua ufikiaji/ugunduzi wa Mgongano wa Mtoa huduma (CSMA/CA). Voltage ya uendeshaji ya 2.0 ~ 3.6V inafaa kwa matumizi ya chini ya nguvu ya mfumo. Sanidi mtandao wa nyota wa ZigBee usiotumia waya ndani ya nyumba kwa kuunganisha kwenye moduli ya kiratibu ya ZigBee katika kituo cha udhibiti. Na nodi zote za ufuatiliaji, zilizochaguliwa ili kuongeza kidhibiti cha kifaa cha nyumbani kama nodi ya mwisho katika mtandao ili kujiunga na mtandao, ili kutambua udhibiti wa mtandao wa ZigBee usiotumia waya wa usalama wa ndani na vifaa vya nyumbani.
2.2 Nodi za Ufuatiliaji
Kazi za nodi ya ufuatiliaji ni kama ifuatavyo: 1) kutambua ishara ya mwili wa binadamu, sauti na kengele ya mwanga wakati wezi wanavamia; 2) udhibiti wa taa, modi ya kudhibiti imegawanywa katika udhibiti wa kiotomatiki na udhibiti wa mwongozo, udhibiti wa kiotomatiki huwasha / kuzima taa moja kwa moja kulingana na nguvu ya taa ya ndani, udhibiti wa taa wa mwongozo ni kupitia mfumo mkuu wa kudhibiti, (3) taarifa za kengele na taarifa nyingine zinazotumwa kwa kituo cha udhibiti, na hupokea amri za udhibiti kutoka kwa kituo cha udhibiti ili kukamilisha udhibiti wa vifaa.
Hali ya kutambua infrared pamoja na microwave ndiyo njia inayojulikana zaidi katika utambuzi wa mawimbi ya mwili wa binadamu. Kichunguzi cha infrared ya pyroelectric ni RE200B, na kifaa cha ukuzaji ni BISS0001. RE200B inaendeshwa na voltage ya 3-10 V na ina kipengee cha infrared chenye hisia mbili za pyroelectric. Wakati kipengele kinapokea mwanga wa infrared, athari ya photoelectric itatokea kwenye miti ya kila kipengele na malipo yatajilimbikiza. BISS0001 ni asIC mseto ya analogi ya dijiti inayojumuisha amplifier ya uendeshaji, kilinganishi cha voltage, kidhibiti cha serikali, kipima saa cha kuchelewa na kipima saa cha kuzuia. Pamoja na RE200B na vipengele vichache, swichi ya infrared ya pyroelectric inaweza kuundwa. Moduli ya Ant-g100 ilitumiwa kwa sensor ya microwave, mzunguko wa kituo ulikuwa 10 GHz, na muda wa juu wa kuanzishwa ulikuwa 6μs. Ikichanganywa na moduli ya infrared ya pyroelectric, kiwango cha makosa ya kutambua lengo kinaweza kupunguzwa kwa ufanisi.
Moduli ya udhibiti wa mwanga inaundwa hasa na kipingamizi cha picha na upeanaji wa udhibiti wa mwanga. Unganisha kipinga kipigo cha picha katika mfululizo na kipingamizi kinachoweza kurekebishwa cha 10 K ω, kisha unganisha ncha nyingine ya kinzani ya picha kwenye ardhi, na uunganishe ncha nyingine ya kinzani inayoweza kurekebishwa kwenye kiwango cha juu. Thamani ya voltage ya pointi mbili za uunganisho wa upinzani hupatikana kupitia kibadilishaji cha analog-to-digital SCM ili kuamua ikiwa mwanga wa sasa umewashwa. Upinzani unaoweza kurekebishwa unaweza kurekebishwa na mtumiaji ili kukidhi kiwango cha mwanga wakati mwanga umewashwa tu. Swichi za taa za ndani zinadhibitiwa na relays. Mlango mmoja tu wa pembejeo/pato unaweza kupatikana.
2.3 Chagua Kidhibiti Kimeongezwa cha Vifaa vya Nyumbani
Chagua kuongeza udhibiti wa vifaa vya nyumbani hasa kulingana na utendakazi wa kifaa ili kufikia udhibiti wa kifaa, hapa kwa kipeperushi cha umeme kama mfano. Udhibiti wa shabiki ni kituo cha udhibiti utakuwa maagizo ya udhibiti wa shabiki wa PC yaliyotumwa kwa kidhibiti cha shabiki wa umeme kupitia utekelezaji wa mtandao wa ZigBee, nambari ya kitambulisho cha vifaa tofauti ni tofauti, kwa mfano, masharti ya nambari hii ya kitambulisho cha shabiki ni 122, nambari ya kitambulisho cha TV ya rangi ya ndani. ni 123, na hivyo kutambua utambuzi wa kituo tofauti cha udhibiti wa vifaa vya nyumbani vya umeme. Kwa kanuni sawa ya maagizo, vifaa tofauti vya nyumbani hufanya kazi tofauti. Mchoro wa 4 unaonyesha utungaji wa vifaa vya kaya vilivyochaguliwa kwa kuongeza.
3. Muundo wa programu ya mfumo
Muundo wa programu ya mfumo unajumuisha sehemu sita, ambazo ni muundo wa ukurasa wa wavuti wa udhibiti wa kijijini, muundo wa mfumo wa usimamizi wa udhibiti, kituo cha kudhibiti kidhibiti kikuu cha ATMegal28, muundo wa mpango wa mratibu wa CC2430, muundo wa mpango wa nodi ya ufuatiliaji wa CC2430, CC2430 chagua ongeza muundo wa programu ya kifaa.
3.1 Muundo wa mpango wa Mratibu wa ZigBee
Mratibu kwanza anakamilisha uanzishaji wa safu ya programu, anaweka hali ya safu ya programu na hali ya kupokea bila kufanya kitu, kisha huwasha ukatizaji wa kimataifa na kuanzisha mlango wa I/O. Kisha mratibu anaanza kujenga mtandao wa nyota usiotumia waya. Katika itifaki, mratibu huchagua moja kwa moja bendi ya 2.4 GHz, idadi ya juu ya bits kwa sekunde ni 62 500, PANID chaguo-msingi ni 0 × 1347, kina cha juu cha stack ni 5, idadi ya juu ya byte kwa kutuma ni 93, na kiwango cha serial port baud ni 57 600 bit/s. SL0W TIMER huzalisha vipindi 10 kwa sekunde. Baada ya mtandao wa ZigBee kuanzishwa kwa ufanisi, mratibu hutuma anwani yake kwa MCU ya kituo cha udhibiti. Hapa, kituo cha udhibiti cha MCU kinatambua Mratibu wa ZigBee kama mwanachama wa node ya ufuatiliaji, na anwani yake iliyotambuliwa ni 0. Mpango huo unaingia kwenye kitanzi kikuu. Kwanza, tambua ikiwa kuna data mpya iliyotumwa na node ya terminal, ikiwa kuna, data hupitishwa moja kwa moja kwa MCU ya kituo cha udhibiti; Amua ikiwa MCU ya kituo cha udhibiti ina maagizo yaliyotumwa, ikiwa ni hivyo, tuma maagizo chini kwa nodi ya terminal ya ZigBee inayolingana; Jaji ikiwa usalama uko wazi, kama kuna mwizi, ikiwa ni hivyo, tuma taarifa ya kengele kwa MCU ya kituo cha udhibiti; Amua ikiwa taa iko katika hali ya udhibiti wa kiotomatiki, ikiwa ni hivyo, washa kibadilishaji cha analogi hadi dijiti kwa sampuli, thamani ya sampuli ndio ufunguo wa kuwasha au kuzima taa, ikiwa hali ya mwanga itabadilika, maelezo ya hali mpya ni. kupitishwa kwa kituo cha udhibiti MC-U.
3.2 Upangaji wa Njia ya Kituo cha ZigBee
Nodi ya terminal ya ZigBee inarejelea nodi ya ZigBee isiyotumia waya inayodhibitiwa na mratibu wa ZigBee. Katika mfumo, ni hasa nodi ya ufuatiliaji na nyongeza ya hiari ya mtawala wa vifaa vya kaya. Uanzishaji wa nodi za terminal za ZigBee pia hujumuisha uanzishaji wa safu ya programu, kukatizwa kwa ufunguzi, na kuanzisha bandari za I/O. Kisha jaribu kujiunga na mtandao wa ZigBee. Ni muhimu kutambua kwamba nodi za mwisho tu zilizo na usanidi wa mratibu wa ZigBee zinaruhusiwa kujiunga na mtandao. Ikiwa nodi ya mwisho ya ZigBee itashindwa kujiunga na mtandao, itajaribu tena kila baada ya sekunde mbili hadi iunganishwe na mtandao kwa mafanikio. Baada ya kujiunga na mtandao kwa mafanikio, nodi ya terminal ya ZI-Gbee hutuma taarifa zake za usajili kwa Mratibu wa ZigBee, ambayo kisha huipeleka kwa MCU ya kituo cha udhibiti ili kukamilisha usajili wa node ya mwisho ya ZigBee. Ikiwa nodi ya mwisho ya ZigBee ni nodi ya ufuatiliaji, inaweza kutambua udhibiti wa mwanga na usalama. Mpango huo ni sawa na mratibu wa ZigBee, isipokuwa kwamba node ya ufuatiliaji inahitaji kutuma data kwa mratibu wa ZigBee, na kisha Mratibu wa ZigBee hutuma data kwa MCU ya kituo cha udhibiti. Ikiwa node ya terminal ya ZigBee ni mtawala wa shabiki wa umeme, inahitaji tu kupokea data ya kompyuta ya juu bila kupakia hali, hivyo udhibiti wake unaweza kukamilika moja kwa moja katika usumbufu wa kupokea data ya wireless. Katika data isiyo na waya inayopokea usumbufu, node zote za terminal hutafsiri maagizo ya udhibiti uliopokelewa kwenye vigezo vya udhibiti wa node yenyewe, na usifanye maagizo yaliyopokelewa ya wireless katika programu kuu ya node.
4 Utatuzi wa mtandaoni
Maagizo yanayoongezeka ya nambari ya maagizo ya vifaa vya kudumu iliyotolewa na mfumo mkuu wa usimamizi wa udhibiti hutumwa kwa MCU ya kituo cha udhibiti kupitia bandari ya serial ya kompyuta, na kwa mratibu kupitia kiolesura cha mistari miwili, na kisha kwa terminal ya ZigBee. nodi na mratibu. Wakati node ya terminal inapokea data, data inatumwa kwa PC kupitia bandari ya serial tena. Kwenye Kompyuta hii, data iliyopokelewa na nodi ya terminal ya ZigBee inalinganishwa na data iliyotumwa na kituo cha udhibiti. Mfumo mkuu wa usimamizi wa udhibiti hutuma maagizo 2 kila sekunde. Baada ya saa 5 za kupima, programu ya kupima inaacha wakati inaonyesha kwamba jumla ya pakiti zilizopokelewa ni pakiti 36,000. Matokeo ya mtihani wa programu ya kupima upitishaji wa data ya itifaki nyingi yanaonyeshwa kwenye Mchoro 6. Idadi ya pakiti sahihi ni 36 000, idadi ya pakiti zisizo sahihi ni 0, na kiwango cha usahihi ni 100%.
Teknolojia ya ZigBee inatumika kutambua mtandao wa ndani wa nyumba smart, ambayo ina faida za udhibiti wa kijijini rahisi, nyongeza rahisi ya vifaa vipya na utendaji wa udhibiti wa kuaminika. Teknolojia ya RFTD inatumika kutambua kitambulisho cha mtumiaji na kuboresha usalama wa mfumo. Kupitia ufikiaji wa moduli ya GSM, udhibiti wa kijijini na kazi za kengele hutekelezwa.
Muda wa kutuma: Jan-06-2022