ZigBee基于物联网的远程控制系统设计(3)

相较之下,我国的智能家居产业起步晚,也未形成自己一定的国家标准。但是近几年,在国家发展技术浪潮的推动与自主创业团队的带动下,我国智能家居


相较之下,我国的智能家居产业起步晚,也未形成自己一定的国家标准。但是近几年,在国家发展技术浪潮的推动与自主创业团队的带动下,我国智能家居雏形渐成,探索势头迅猛。最具竞争力的,莫过于华为技术有限公司和南京五联传感技术有限公司。后者由于获得国内一些家电品牌支持,产品在市场上具有一定影响力。

1.4  本文主要内容及章节安排

本文主要采用ZigBee技术与GSM通信技术进行智能家居系统的设计。具体实现中,采用CC2530完成ZigBee模块节点设计,其中一个为主节点(协调器),与SIM800A构建的GSM模块相连,另外两个分别为控制灯的开关、进行人体红外探测的终端节点。GSM模块负责接收移动设备(本文中为手机)发送的信息,并传送给ZigBee主节点。由于各设备间信息接收和识别都要按照一定协议,故本文除硬件设计外,还通过软件平台完成了各设备间通信协议的编写。预期达到的效果为:正常情况下,用户可通过发送手机短信主动地远程控制灯的开关。在有人经过红外节点探测范围时,手机上会收到相应警报,用户在对情况进行判断后,可以选择自动开关灯来警示非法入侵者,如果在较为黑暗的环境下,还可以通过开灯来方便监控系统拍摄下非法入侵者的面貌、衣着特征,起到安防的作用。

章节安排:第二章为智能家居系统的设计与实现方案,主要给出本系统的总设计方案,并对选择的ZigBee技术与GSM技术进行介绍;

第三章为系统硬件电路介绍,分别具体介绍系统GSM模块和协调器、终端节点等部分的电路设计,完成了系统“外骨骼”的建立;

第四章为系统软件设计,在已有的ZigBee通信协议基础上,围绕本实验的具体要求,在ZigBee节点间(ZigBee主节点、终端节点)进行更具体的通信协议设计,简单介绍SIM800A相关的AT指令,设计GSM与ZigBee主节点间的通信程序,完成系统“内骨骼”的建立;

第五章介绍了实际试验过程,其中有过程中出现的问题及解决方法。最后证明系统基本达到预期效果,具有预期功能。

2  智能家居系统的设计与实现方案

本章将从整体上介绍智能家居系统的设计方案。实际上可以用来完成本系统设计的实现方案很多,从家庭内部组网角度,无线网络数据传输协议的选择可以多样。本系统选择采用ZigBee技术,因为相比其他的几种协议,ZigBee传输速率虽然低,但是足以满足智能家居的需求,且低传输率带来了低功耗,一个节点仅用一节电池即可使用半年之久,不需要电线供电,还减少了安全隐患;从与外部网络传输角度,可以使用Wi-Fi,通过固定的Wi-FiIP来实现通信,但本系统选择用GSM技术,通过短信的方式来进行家庭内部环境与家庭外部网络的通信,因为对于现代人来说,手机已成日常基本品,短信功能所有手机都具有,且只要有手机信号就可以进行短信收发。若采用Wi-Fi方案,对于不能上网或者不是所有时间都连着Wi-Fi的情况来说,就不能及时进行远程控制,实用性不如收发短信的方式。