智能家居無線網(wǎng)絡通訊協(xié)議設計方案

　　按照系統(tǒng)功能需求的劃分，可分為智能溫度的控制，智能安防的控制，智能家電的控制，智能照明的控制等。

　　智能溫度控制：系統(tǒng)實時采集室內(nèi)的溫度，并能以圖形方式展示給用戶，用戶可以根據(jù)需要自行控制室內(nèi)溫度。

　　智能安防控制：系統(tǒng)集成防盜、防劫等功能，能夠通過網(wǎng)頁遠程監(jiān)控家居狀況，并能查詢控制警報器的狀態(tài)。

　　智能照明控制：用戶可以根據(jù)需要控制家庭的燈光效果，具有調(diào)光功能，不僅能夠滿足用戶的需求，還能達到節(jié)能和環(huán)保的功能，其記錄數(shù)據(jù)說明見表3.

表3 燈控記錄數(shù)據(jù)

　　記錄數(shù)據(jù)的首字節(jié)Len 表示當前記錄字節(jié)長度，照明的三種控制方法具體說明如下：

　　Read:讀當前燈的亮度。

　　輸入：無。

　　輸出：Opt 保留字節(jié)0x00.Value 表示當前燈的亮度值（0x00-0x09），值越大，亮度越高，下同。

　　Write:設置燈的亮度值。

　　輸入：Opt 保留字節(jié)0x00.Value 為要設置的亮度值。

　　輸出：Opt 保留字節(jié)0x00.Value 表示當前燈的亮度值（0x00-0x09）。

　　Cnt:調(diào)節(jié)燈的亮度。

　　輸入：Opt 的最低位為1,表示減少亮度；Opt 的最低位為0,表示增加亮度。Value 省略無意義。

　　輸出：Opt 為保留字節(jié)0x00.Value 表示當前燈的亮度值（0x00-0x09）。

　　燈控設備支持多條記錄同時讀取與返回，設備的讀操作無記錄輸入，有記錄輸出；寫操作與控制操作有記錄輸入，同時有記錄輸出。假設當前操作節(jié)點為0x00,主控節(jié)點為0xFF,Value 值為0x03.

　　以燈控控制命令為例：

　　控制命令（0x03）：假設當前亮度值為0x03,將燈亮度值加1,則輸入數(shù)據(jù)幀如表4,輸出數(shù)據(jù)幀如表5.

表4 輸入數(shù)據(jù)幀

表5 輸出數(shù)據(jù)幀

　　輸入數(shù)據(jù)幀與輸出數(shù)據(jù)幀進行相互轉(zhuǎn)換時，發(fā)送主體不同，因此發(fā)送地址與接收地址對調(diào)。由于是控制命令，Cmdid 設置為0x03,如果是讀命令或?qū)懨?，則該字節(jié)設置為0x01 或0x02.由上已知當前操作節(jié)點為0x00,即Fileid 的設置值。Result 表示數(shù)據(jù)返回結(jié)果碼，0x00 表示操作成功。在輸入數(shù)據(jù)幀中無意義。

　　本例中，只有1 個記錄值，因此在數(shù)據(jù)輸入、輸出幀記錄地址Start 從0x00 開始，數(shù)據(jù)幀長度Len 為0x01.

　　讀命令、寫命令數(shù)據(jù)幀類似，參照控制命令格式。

　　5 結(jié)論

　　本系統(tǒng)中，以嵌入式Web 服務器為架構(gòu)，實現(xiàn)了對智能家居終端設備的遠程監(jiān)測與控制，并以nRF24L01射頻模塊32 字節(jié)的數(shù)據(jù)幀為基礎，最終完成了針對較低成本智能家居的通訊協(xié)議設計。在實際操作過程中，也能夠通過網(wǎng)頁Web 的調(diào)節(jié)控制，最終能夠達到對終端文件設備的控制，實現(xiàn)對燈控設備的開關(guān)，調(diào)亮，調(diào)暗等功能。能在發(fā)出命令后1 秒內(nèi)返回準確數(shù)據(jù)信息，保證該系統(tǒng)的實時控制，具有較高應用價值。