Inteligenta hejmo estas domo kiel platformo. Ĝi uzas integran kabligan teknologion, retkomunikan teknologion, sekurecan teknologion, aŭtomatan kontrolan teknologion, aŭdajn kaj videajn teknologiojn por integri instalaĵojn rilatajn al la domana vivo, plani konstruadon de efikaj loĝinstalaĵoj kaj familiaj aferoj administraj sistemoj, plibonigi hejman sekurecon, oportunon, komforton, arton, kaj realigi mediprotektadon kaj energiŝparan vivmedion. Surbaze de la plej nova difino de inteligenta hejmo, rilatante al la karakterizaĵoj de la ZigBee-teknologio, la dezajno de ĉi tiu sistemo postulas inteligentan hejman sistemon (centra inteligenta hejma kontrola sistemo, hejma lumiga kontrola sistemo, hejmaj sekursistemoj), kaj kombini la doman dratarsistemon, hejman retsistemon, fonmuzikan sistemon kaj familian median kontrolan sistemon. Surbaze de la aserto, ke inteligenteco vivas, oni instalas nur ĉiujn necesajn sistemojn komplete, kaj oni povas nomi inteligentecon viva por domanaroj, kiuj instalas laŭvolajn sistemojn de almenaŭ unu tipo kaj pli. Tial, ĉi tiu sistemo povas esti nomata inteligenta hejmo.
1. Sistemdezajna Skemo
La sistemo konsistas el kontrolataj aparatoj kaj teleregiloj en la hejmo. Inter ili, la kontrolataj aparatoj en la familio ĉefe inkluzivas la komputilon, kiu povas aliri la interreton, la kontrolcentron, la monitoran nodon kaj la regilon de aldonindaj hejmaj aparatoj. Teleregiloj konsistas ĉefe el teleregiloj kaj poŝtelefonoj.
La ĉefaj funkcioj de la sistemo estas: 1) foliumado de la fronta paĝo de la retpaĝo, administrado de fonaj informoj; 2) Realigi ŝaltilan kontrolon de internaj hejmaj aparatoj, sekureco kaj lumigado per interreto kaj poŝtelefono; 3) Per la RFID-modulo realigi uzantan identigon, por kompletigi la internan sekurecan staton, en kazo de ŝtelo per SMS-alarmo al la uzanto; 4) Per la centra programaro de la kontrola kaj administra sistemo kompletigi la lokan kontrolon kaj statusan montradon de interna lumigado kaj hejmaj aparatoj; 5) Stokado de personaj informoj kaj konservado de la stato de interna ekipaĵo estas kompletigitaj per la uzo de la datumbazo. Estas oportune por uzantoj demandi pri la stato de interna ekipaĵo per la centra kontrola kaj administra sistemo.
2. Sistemo-Aparatara Dezajno
La aparatara dezajno de la sistemo inkluzivas la dezajnon de la kontrolcentro, la monitora nodo kaj la laŭvolan aldonon de la regilo de hejmaparato (prenu la regilon de elektra ventolilo kiel ekzemplon).
2.1 La Kontrolcentro
La ĉefaj funkcioj de la kontrolcentro estas jenaj: 1) Konstrui sendratan ZigBee-reton, aldoni ĉiujn monitoradajn nodojn al la reto, kaj realigi la ricevon de nova ekipaĵo; 2) uzanto-identigo, la uzanto hejme aŭ reen per la uzantkarto por atingi internan sekurecŝaltilon; 3) Kiam ŝtelisto entrudiĝas en la ĉambron, sendi mallongan mesaĝon al la uzanto por alarmi. Uzantoj ankaŭ povas regi internan sekurecon, lumigadon kaj hejmajn aparatojn per mallongaj mesaĝoj; 4) Kiam la sistemo funkcias sola, la LCD montras la nunan sisteman staton, kio estas oportuna por uzantoj vidi; 5) Stoki la staton de elektra ekipaĵo kaj sendi ĝin al komputilo por realigi la sistemon konektita.
La aparataro subtenas multflankan aliron per portebla sento/kolizian detekton (CSMA/CA). La funkcia tensio de 2.0 ~ 3.6V favoras malaltan energikonsumon de la sistemo. Starigu sendratan ZigBee-stelreton endome per konektado al la ZigBee-kunordiga modulo en la kontrolcentro. Kaj ĉiuj monitoraj nodoj, elektitaj por aldoni la hejman aparatan regilon kiel la finan nodon en la reto, aliĝu al la reto, por realigi la sendratan ZigBee-retan kontrolon de endoma sekureco kaj hejmaj aparatoj.
2.2 Monitoradaj Nodoj
La funkcioj de la monitora nodo estas jenaj: 1) detekto de homaj korpaj signaloj, sono kaj lumo-alarmo kiam ŝtelistoj eniras; 2) lumregado, la regreĝimo estas dividita en aŭtomatan regadon kaj manan regadon, aŭtomata regado ŝaltas/malŝaltas la lumon aŭtomate laŭ la forto de la interna lumo, mana regado de lumregado estas per la centra regsistemo, (3) la alarminformoj kaj aliaj informoj estas senditaj al la regcentro, kaj ricevas regkomandojn de la regcentro por kompletigi la ekipaĵregadon.
Infraruĝa plus mikroonda detektoreĝimo estas la plej ofta maniero en homakorpa signaldetekto. La piroelektra infraruĝa sondilo estas RE200B, kaj la amplifikilo estas BISS0001. RE200B estas funkciigita per 3-10 V tensio kaj havas enkonstruitan piroelektran duoble-senteman infraruĝan elementon. Kiam la elemento ricevas infraruĝan lumon, la fotoelektra efiko okazos ĉe la polusoj de ĉiu elemento kaj la ŝargo akumuliĝos. BISS0001 estas ciferec-analoga hibrida ASIC konsistanta el operacia amplifilo, tensiokomparilo, statoregilo, prokrasttempa tempmezurilo kaj bloktempa tempmezurilo. Kune kun RE200B kaj kelkaj komponantoj, la pasiva piroelektra infraruĝa ŝaltilo povas esti formita. La modulo Ant-g100 estis uzata por mikroonda sensilo, la centra frekvenco estis 10 GHz, kaj la maksimuma establtempo estis 6 μs. Kombinite kun la piroelektra infraruĝa modulo, la erarofteco de celdetekto povas esti efike reduktita.
La lumregila modulo konsistas ĉefe el fotosentema rezistilo kaj lumregila relajso. Konektu la fotosenteman rezistilon serie kun la alĝustigebla rezistilo de 10 K ω, poste konektu la alian finon de la fotosentema rezistilo al la tero, kaj konektu la alian finon de la alĝustigebla rezistilo al la alta nivelo. La tensiovaloro de la du rezistancaj konektopunktoj estas akirita per la SCM-analog-cifereca konvertilo por determini ĉu la kurento de la lumo estas ŝaltita. La alĝustigebla rezisto povas esti alĝustigita de la uzanto por kontentigi la lumintensecon kiam la lumo ĵus estas ŝaltita. Endomaj lumigaj ŝaltiloj estas kontrolataj per relajsoj. Nur unu eniga/eliga pordo povas esti atingita.
2.3 Elektu la Aldonitan Hejman Aparatan Regilon
Elektu aldoni la kontrolon de hejmaj aparatoj ĉefe laŭ la funkcio de la aparato por atingi aparatan kontrolon, jen ekzemplo de elektra ventolilo. Ventolila kontrolo estas la kontrolcentro, kiu sendos instrukciojn de la komputila ventolilo al la elektra ventolilo per la efektivigo de la ZigBee-reto. La identignumero de malsamaj aparatoj estas malsama. Ekzemple, laŭ la provizaĵoj de ĉi tiu interkonsento, la identignumero de la ventolilo estas 122, kaj la identignumero de hejmaj koloraj televidiloj estas 123, tiel realigante la rekonon de malsamaj elektraj hejmaj aparatoj en la kontrolcentro. Kun la sama instrukcikodo, malsamaj hejmaj aparatoj plenumas malsamajn funkciojn. Figuro 4 montras la konsiston de la elektitaj hejmaj aparatoj por aldono.
3. Sistemprogramara dezajno
La dezajno de la sistemprogramaro ĉefe inkluzivas ses partojn, kiuj estas la dezajno de la retpaĝo por teleregilo, la dezajno de la centra stiradministra sistemo, la programo-dezajno de la ĉefa regilo de la kontrolcentro ATMegal28, la programo-dezajno de la kunordiganto de CC2430, la programo-dezajno de la monitorada nodo de CC2430, kaj la programo-dezajno de la elekto-aldono-aparato de CC2430.
3.1 ZigBee Kunordiganto programdezajno
La kunordiganto unue kompletigas la inicialigon de la aplikaĵtavola, agordas la staton de la aplikaĵtavola kaj la ricevan staton al neaktiva, poste ŝaltas tutmondajn interrompojn kaj inicialigas la enigan/eligan pordon. La kunordiganto tiam komencas konstrui sendratan stelan reton. En la protokolo, la kunordiganto aŭtomate elektas la 2.4 GHz-bendon, la maksimuma nombro da bitoj por sekundo estas 62 500, la defaŭlta PANID estas 0×1347, la maksimuma stakprofundo estas 5, la maksimuma nombro da bajtoj por sendo estas 93, kaj la baŭdrapido de la seria pordo estas 57 600 bitoj/s. La SL0W-TEMPIGILO generas 10 interrompojn por sekundo. Post kiam la ZigBee-reto estas sukcese establita, la kunordiganto sendas sian adreson al la MCU de la kontrolcentro. Ĉi tie, la MCU de la kontrolcentro identigas la ZigBee-Kunordiganton kiel membron de la monitora nodo, kaj ĝia identigita adreso estas 0. La programo eniras la ĉefan buklon. Unue, determinu ĉu novaj datumoj estas senditaj de la fina nodo, se jes, la datumoj estas rekte transdonitaj al la MCU de la kontrolcentro; Determinu ĉu la MCU de la kontrolcentro havas instrukciojn senditajn, se jes, sendu la instrukciojn al la koresponda ZigBee-fina nodo; juĝu ĉu la sekureco estas malfermita, ĉu estas ŝtelisto, se jes, sendu la alarminformojn al la MCU de la kontrolcentro; juĝu ĉu la lumo estas en aŭtomata kontrolstato, se jes, ŝaltu la analog-ciferecan konvertilon por specimenigo, la specimeniga valoro estas la ŝlosilo por ŝalti aŭ malŝalti la lumon, se la lumstato ŝanĝiĝas, la nova stata informo estas sendita al la MC-U de la kontrolcentro.
3.2 Programado de ZigBee-terminala nodo
ZigBee-terminala nodo rilatas al la sendrata ZigBee-nodo kontrolata de la ZigBee-kunordiganto. En la sistemo, ĝi estas ĉefe la monitora nodo kaj la laŭvola aldono de hejmaparata regilo. Inicialigo de ZigBee-terminalaj nodoj ankaŭ inkluzivas aplikaĵtavolan inicialigon, malfermon de interrompoj kaj inicialigon de I/O-pordoj. Poste provu aliĝi al la ZigBee-reto. Gravas noti, ke nur finaj nodoj kun ZigBee-kunordiganto agordita rajtas aliĝi al la reto. Se la ZigBee-terminala nodo malsukcesas aliĝi al la reto, ĝi provos denove ĉiujn du sekundojn ĝis ĝi sukcese aliĝas al la reto. Post sukcesa aliĝo al la reto, la ZI-Gbee-terminala nodo sendas siajn registriĝajn informojn al la ZigBee-Kunordiganto, kiu poste plusendas ilin al la MCU de la kontrolcentro por kompletigi la registriĝon de la ZigBee-terminala nodo. Se la ZigBee-terminala nodo estas monitora nodo, ĝi povas realigi la kontrolon de lumigado kaj sekureco. La programo similas al la ZigBee-kunordiganto, escepte ke la monitora nodo bezonas sendi datumojn al la ZigBee-kunordiganto, kaj poste la ZigBee-Kunordiganto sendas datumojn al la MCU de la kontrolcentro. Se la ZigBee-terminala nodo estas elektra ventumila regilo, ĝi nur bezonas ricevi la datumojn de la supra komputilo sen alŝuti la staton, do ĝia kontrolo povas esti rekte kompletigita ĉe interrompo de sendrata datumricevado. Ĉe interrompo de sendrata datumricevado, ĉiuj terminalaj nodoj tradukas la ricevitajn stirinstrukciojn en la stiriparametrojn de la nodo mem, kaj ne prilaboras la ricevitajn sendratajn instrukciojn en la ĉefa programo de la nodo.
4 Interreta Sencimigado
La kreskanta instrukcio por la instrukcia kodo de fiksa ekipaĵo, eldonita de la centra stirsistemo, estas sendita al la mikrokontrola uniformo (MCU) de la stircentro tra la seria pordo de la komputilo, kaj al la kunordiganto tra la dulinia interfaco, kaj poste al la ZigBee-terminala nodo fare de la kunordiganto. Kiam la terminala nodo ricevas la datumojn, la datumoj estas senditaj al la komputilo denove tra la seria pordo. Sur ĉi tiu komputilo, la datumoj ricevitaj de la ZigBee-terminala nodo estas komparitaj kun la datumoj senditaj de la stircentro. La centra stirsistemo sendas 2 instrukciojn ĉiun sekundon. Post 5 horoj da testado, la testa programaro haltas kiam ĝi montras, ke la tuta nombro de ricevitaj pakaĵetoj estas 36 000 pakaĵetoj. La testrezultoj de la multprotokola datentransdona testa programaro estas montritaj en Figuro 6. La nombro de ĝustaj pakaĵetoj estas 36 000, la nombro de malĝustaj pakaĵetoj estas 0, kaj la precizeco estas 100%.
ZigBee-teknologio estas uzata por realigi la internan retigon de inteligenta hejmo, kiu havas la avantaĝojn de oportuna teleregilo, fleksebla aldono de nova ekipaĵo kaj fidinda stira agado. RFTD-teknologio estas uzata por realigi uzantan identigon kaj plibonigi sistemsekurecon. Per la aliro al GSM-modulo, la teleregilo kaj alarmfunkcioj estas realigitaj.
Afiŝtempo: Jan-06-2022