掌上家居

　　本系統(tǒng)設(shè)計的是小型家居智能管理系統(tǒng)，總體分三個單元，分別是底層對家電的實際控制和傳感單元、實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理單元、上位機操作單元(電腦終端、手機終端)。首先介紹一下系統(tǒng)的功能及運行流程，如圖1所示?！　?/p>本文引用地址：http://2s4d.com/article/142189.htm

 

　　功能介紹

　　可通過手機和PC平臺，實時監(jiān)測家居環(huán)境中的各種環(huán)境變量，如當前的溫度、濕度、室內(nèi)二氧化碳、浴室和廚房一氧化碳濃度、各個房間亮度、門鎖狀態(tài)、室內(nèi)人體紅外監(jiān)測、非法入室警報等家居環(huán)境，并能針對各類不同的環(huán)境變化類型實時調(diào)節(jié)對應(yīng)家電，如根據(jù)室內(nèi)二氧化碳濃度，動態(tài)調(diào)節(jié)窗戶，根據(jù)室內(nèi)的亮度，動態(tài)調(diào)節(jié)燈光亮度，火災煙霧檢測報警等智能家居監(jiān)控管理。PC和手機都是通過藍牙通信的方式與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理單元進行通信，同時系統(tǒng)帶GSM模塊，手機可通過短信實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

　　運行流程

　　底層控制單元采用多從機分布式組成家電控制節(jié)點和傳感網(wǎng)絡(luò)。各個從機實時采集各自的傳感器數(shù)據(jù)和家電狀態(tài)，通過nRF2401傳輸?shù)街行霓D(zhuǎn)發(fā)單元，中心轉(zhuǎn)發(fā)單元通過nRF2401接收底層各個從機的數(shù)據(jù)，通過識別地址，對相應(yīng)數(shù)據(jù)進行提取打包處理，顯示在LCD屏幕上，同時通過藍牙發(fā)送給上位機，并接收來自上位機的控制數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的控制數(shù)據(jù)類型，通過nRF2401轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)地址的底層從機，底層從機接收到控制數(shù)據(jù)之后進行指令提取，提取到有效控制指令之后執(zhí)行相應(yīng)操作。所有的家居智能管理功能全部由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理單元，底層各個從機采用星形通信結(jié)構(gòu)，通過地址分配和控制類型，可進行從機的擴展，滿足不同家居環(huán)境的應(yīng)用需求。

　　關(guān)于系統(tǒng)的通信方案

　　底層從機通過nRF2401通信模塊與中心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元通信，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元通過藍牙模塊與上位機通信。為何要使用藍牙?對于本系統(tǒng)，考慮的是兼容性和安全性的因素，如今的手機、電腦、掌上電腦等基本都自帶或可擴展藍牙，生活當中藍牙是一種使用范圍相當廣的短距離無線通信方式，由于采用擴頻調(diào)頻技術(shù)，且免通過許可就可直接使用，因此采用藍牙可以非常容易地和各種藍牙設(shè)備建立連接，非常便捷，網(wǎng)絡(luò)性和安全性非常高。對于底層的從機，為何還要使用nRF2401通信模塊呢?首先藍牙有通信距離短的局限性，通信距離大概是4~6米，對墻體的穿透性非常差，對于房屋中的墻體結(jié)構(gòu)，有非常大的局限性，但我們不能舍棄藍牙，由于nRF2401具有地址功能，并能實現(xiàn)多機通信，且通信距離遠，空曠地可達100~400米，經(jīng)實際測試，信號能穿透4~5道墻，滿足家居環(huán)境的要求，有效彌補了藍牙通信距離短的問題，又發(fā)揮了其良好兼容性和安全性的優(yōu)勢，因此采用多通信方式和數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)發(fā)機制的星形通信結(jié)構(gòu)，簡單可靠。上位機與底層控制節(jié)點完全隔離，便于維護和擴展控制節(jié)點，具有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特性，通過WiFi等網(wǎng)絡(luò)讀取家電狀態(tài)和其它各種傳感數(shù)據(jù)。