数智资源网
首页 首页 物联网 智能家居 查看内容

物联网智能家居系统的设计

木马童年 2019-4-10 08:21 292 0

智能家居又称智能住宅在国外常用Smart Home。近几年物联网智能家居系统在国内的发展已经全面展开。物联网技能常常要用到计算机、无线网络通讯(如ZigBee技能)、综合布线、智能yizhi等技能,能够促进智能家居的发展 ...

智能家居又称智能住宅在国外常用Smart Home。近几年物联网智能家居系统在国内的发展已经全面展开。物联网技能常常要用到计算机、无线网络通讯(如ZigBee技能)、综合布线、智能yizhi等技能,能够促进智能家居的发展,使智能家居更加平安、舒适且方便管理。

整体设计思维

ben文设计的智能家居系统是一种物联wang抑zhi系统,在这li先对物联网络抑制系统的结构进行分析,这ge物联网抑制系统主要是由局yu网和互联网两个局buzu成,其结构如图1所shi。物联网技nengdechu现加快liao智能家居发展的脚步,智能家居的发展ye使物联网技能的应用得以推广。

物联网抑制系统结构图

而本文所设计的智能家居系统是在物联网抑制系统基础上建立起laide,所以本文所介绍的物联网智能家居抑制系统主要ye是由互联网和局域网两大局部组成[3]。互联网zheyi块常常有计算机、远程客户端服务器、手机和远程监控页面等;局域wangzhe一块有mo端shu据采集装置,末端抑制设备和家庭智能网关。

本文在对智能家居系统进行设计时,所选ze的硬jiancong两个方面去考虑,一个是成本,一个是本能。这里从qianrushi入手,因为嵌入shi技能如今的发展现状很hao,有很好的本能,更强大的作用,可靠性稳定性也更好。网络连接方式分成有线和无线两种。

网络通讯上选取ZigBee网络,其具有双向通信的能力,相dang符合用在安防报警等mo块bu线大略,便于安装也可以jie约成本,且ZigBee能够与其他的模块或设备很好的兼容。智能家居系统的设计结构图,如图2所示。

智能家居系统设计结构图

本设计中所涉及的监测指标you温度检测shi度检测,shi内气体成分的检测,红外探测(有非法入qin时能够准时发出警报)shi频监测(便于主人在外shi务时掌握家里的情kuang)。

ruan件选择上要以降低软件的开发周期为指标,多使用库han数,编写程序时多选取模块化,本文不多做介绍。

3硬件构成概括

硬件主要有两大模块:中央处理器模块和通信模块,对这两个模块在硬件选择上作liao如下的分析。

本文选用的微处理器MCU,是ARM cortex-M3处理器,是一个32位的核,它zui大的优势是成本低、耗能少。最后选用的是STM32F103VET6,是增强型,是32位jiyuARM核心的带闪存、USB、CAN的微抑制器,有7个16位定时器、两个ADC、9个通讯jie口。2.0~3.6V供dian电源,功耗低,有睡眠ting机和待机三种模式。电yadiao压器有主模式(MR)、低功耗模式(LPR)和关断模式三种操作模式,在正常运行时是处于MR模式;停机时处于LPR模式;待机时处于关断模式,这时的diao压器以gaozu状态输出,无能耗。其shi物图与管脚图如图3(a)、(b)所示。

通信模块主要有Zigbee模块是局域网之间进行互联的模块;GPRS模块是互联网和局域网之间进行互联的模块[4]。Zigbee模块使用可编程Zigbee模块XBee-PRO ZB,最大发射功率是50mW,决定着发射距离chang短。XBee-PRO模块内部有发射(RF TX)缓冲器和接shou(RF RX)缓冲器,每一个缓冲器提供100bytes临时停靠的地方,数据能够从两个方面同时到da,即发射数据lai自UART及接收数据来自RF链lu经天线而来。

根据需求选zeGPRS模块,一是系统中有大量的无线传感网络节点,二是能耗,最后选择了SIMCOM公司的SIM900A芯片,是GSM/GPRS模块,用SMT进行封装,本能强大,可内置客户应用程式。具有以下特点:惟有24*24*3mm的尺寸,相当小;便于客户生chan加工;功耗低,待机模式dianliu低于18mA、sleep模式低于2mA;zhi持GSM(900 MHz)/CPRS(1800MHz)的频段;语音bianma,支持半速率、全速率zeng强型速率;单电压供电方式fan围为3.4V-4.5V;省电,因为在SLEEP模式下电流1.0mA;支持SIM卡,1.8V、3V;支持实时时zhong;能够通过AT下ling设置定时功能;能够通过调试口对软件进行升级。其顶视和底视图。

 SIM900A顶视和底视图

本设计主要使用无线的网络连接方式,实现时会用到大量的传感器,如对室内温shi度进行监测的传感器、对室内气体进行监测的气敏传感器等,各传感器便是一个大略的功能模块,而室内还有一些智能家电或智nengzhuang置,传感器或家用电器尽量都通过无线组网的方式和末端采控节点连接[5]。末端采控节点有:末端采集节点,对数据或信息做收集、处理和传输等事务,并且有些节点具有路由的功能,对其他的节点传输过来的数据进行存储和管理;另一种是末端抑制节点,接收上层网络传输来的抑制指令,yaoqiu抑制节点能够做决定,且自shen集成的继电器可以qu动执行部件对该指令做出反应。整个系统还需要将收集到末端采控节点发送过来的数据利用一个传输网络送到移动基站上,由网关来完成。那么根据各节点所实现的功能不同也能够把系统分为末端采控节点、家庭网关节点、远程监控页面三大模块。

本文对智能家居系统的总体设计方案作了大略的介绍,重点说明设计中所用的一些硬件设施:STM32F103VET6、Zigbee模块XBee-PRO ZB、SIMCOM公司的SIM900A芯片。还对网络连接方式作了一个大略的介绍,若对整个系统进行深入研讨,物联网智能家居系统会实现人们对住房智能化的更高的要求。

智能家居 智能住宅 计算机 综合布线 智能 物联网
0
为您推荐
纯正商业级应用-微信小程序开发实战教程(附源码)

纯正商业级应用-微信小程序开发实战教程(

纯正商业级应用-微信小程序开发实战(附源码)——更多资源,课程更新在 多智时代 duoz…...

SpringCloud Finchley三版本微服务实战,网盘视频教程下载

SpringCloud Finchley三版本微服务实战,网

课程介绍:微服务架构已是当下最热门的话题,许多公司都在从传统架构系统向微服务转化…...

selenium3+python3+unittest自动化测试,自动化测试视频教程下载

selenium3+python3+unittest自动化测试,自

课程介绍:自动化测试视频教程 selenium3+python3+unittest自动化测试,2018年10月Sele…...

最新最全面的Java接口开发与自动化测试课程,视频教程下载

最新最全面的Java接口开发与自动化测试课程

课程介绍:本课程由BAT测试老司机带你学习Java接口自动化测试,掌握HttpClient和TestN…...

Python框架Flask系列2——全栈,视频教程下载

Python框架Flask系列2——全栈,视频教程下

课程介绍:本套课程的目标是从零基础开始,使用Flask框架开发企业级的项目。课程中不…...

Python Flask构建可扩展的RESTful API,视频教程下载

Python Flask构建可扩展的RESTful API,视

课程介绍:前后端分离大势所趋,本课程将构建一套优秀的RESTful API,可以适配小程序…...