家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用

1、<p>　　家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用</p><p>　　[導(dǎo)讀]摘要：智能家居系統(tǒng)主要由家庭物聯(lián)網(wǎng)、家庭無線局域網(wǎng)和外網(wǎng)組成，ZigBee技術(shù)具有低成本、高可靠性、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，主要用以構(gòu)成家庭物聯(lián)網(wǎng)部分。設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的家居智能控制系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述了ZigBee技術(shù)</p><p>　　摘要：智能家居系統(tǒng)主要由家庭物聯(lián)網(wǎng)、家庭無線局域網(wǎng)和外網(wǎng)組成，Zi

2、gBee技術(shù)具有低成本、高可靠性、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，主要用以構(gòu)成家庭物聯(lián)網(wǎng)部分。設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的家居智能控制系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述了ZigBee技術(shù)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、智能插座及數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等，其中智能插座是智能家居的核心部分，它具有用電狀態(tài)監(jiān)測、通信組網(wǎng)等功能。該系統(tǒng)已經(jīng)在紹興電力局智能小區(qū)試點(diǎn)正常運(yùn)行，性能良好，具有較高的可用性和可靠性，市場前景較好。0 引言    智能家居系統(tǒng)是一個(gè)開放的、使

3、用了多項(xiàng)高新技術(shù)的智能化、人本化的集成型家居系統(tǒng)，它把寬帶互聯(lián)網(wǎng)、家電設(shè)備、家居自動(dòng)化和家庭安全防護(hù)防盜有機(jī)地結(jié)合到一起。家庭智能控制器是家庭網(wǎng)絡(luò)的樞紐，通過家庭智能控制器可以對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)中的信息家電進(jìn)行中央監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。    現(xiàn)階段家庭系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，目前最流行的有線寬帶接入技術(shù)是ADSL(非對(duì)稱數(shù)字用戶線)和HFC(同軸光纖混合網(wǎng))。然而，現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)也具備了為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)

4、提供一定傳輸速率的能力，如ZigBee網(wǎng)絡(luò)理論上能夠提供高達(dá)250Kb／s的傳輸速率，完全滿足信息家電控制信息傳輸</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)由智能家居的網(wǎng)關(guān)和ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)組成，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)家電、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)的控制等功能。3 智能插座    智能插座主要用于控制電視機(jī)、電冰箱等類似電器設(shè)備，它不僅具有普通插座的通斷功能，還具備計(jì)量、通信等功能，支持遠(yuǎn)程管

5、理，用戶可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行選擇。智能插座主要由通信模塊、計(jì)量模塊、電源模塊、輸出控制電路、保護(hù)電路、按鍵電路和顯示模塊組成，主板電路芯片如圖2所示。</p><p>　　4 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議4．1 數(shù)據(jù)鏈路層    本協(xié)議為主-從結(jié)構(gòu)的半雙工通信方式。手持單元或其他數(shù)據(jù)終端為主站，智能插座為從站。每個(gè)智能插座均有各自的地址編碼。   

6、通信鏈路的建立與解除均由主站發(fā)出的信息幀來控制。    每幀由幀起始符、從站地址域、控制碼、數(shù)據(jù)域長度、數(shù)據(jù)域、幀信息縱向校驗(yàn)碼及幀結(jié)束符7個(gè)域組成。每部分由若干字節(jié)組成。4．2 字節(jié)格式    每字節(jié)含8位二進(jìn)制碼，傳輸時(shí)加上一個(gè)起始位(0)、一個(gè)偶校驗(yàn)位和一個(gè)停止位(1)，共11位。其傳輸序列如圖3。DO是字節(jié)的最低有效位，D7是字節(jié)的最高有效位。先傳低位，

7、后傳高位。</p><p>　　4．3 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)4．3．1 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)    數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)編碼用4個(gè)字節(jié)區(qū)分不同數(shù)據(jù)項(xiàng)，4個(gè)字節(jié)分別用D13，D12，DI1和DI0代表，每字節(jié)采用16進(jìn)制編碼。數(shù)據(jù)類型分為7類：電能量、最大需量及發(fā)生時(shí)間、變量、事件記錄、參變量、凍結(jié)量、負(fù)荷記錄。4．3．2 幀格式    幀是傳送信息的基本單元

8、。幀格式如圖4所示。4．3．3 數(shù)據(jù)傳輸形式    數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)碼標(biāo)識(shí)單個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)項(xiàng)集合。當(dāng)請(qǐng)求訪問由若干數(shù)據(jù)項(xiàng)組成的數(shù)據(jù)集合時(shí)，可使用數(shù)據(jù)塊標(biāo)識(shí)碼。實(shí)際應(yīng)用以數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)編碼表定義內(nèi)容為準(zhǔn)。5 結(jié)語    本文在ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能高、功耗低的智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在紹興電力局的智能小區(qū)試