Smart Home, bir platform olarak bir ev, entegre kablolama teknolojisi, ağ iletişim teknolojisi, güvenlik teknolojisi, otomatik kontrol teknolojisi, ses ve video teknolojisi, hanehalkı ile ilgili tesisleri entegre etmek, verimli konut tesisleri ve aile işleri yönetim sistemini geliştirmek, ev güvenliğini, rahatlığı, konforu, sanatçıyı geliştirmek ve çevre koruma ve enerji tasarrufu yaşam ortamını gerçekleştirmek için planlamak için. Akıllı evin en son tanımına dayanarak, zigbee teknolojisinin özelliklerine, bu sistemin tasarımına bakın, gerekli olan bir akıllı ev sistemi (akıllı ev (merkezi) kontrol sistemi, ev aydınlatma kontrol sistemi, ev güvenlik sistemleri), ev kablo sistemine, ev ağı sistemi, arka plan müzik sistemi ve aile ortam kontrol sistemine katılır. İstihbaratta yaşayan, sadece gerekli tüm sistemi tamamen kuran onaylama ve en azından bir tür ve üstü isteğe bağlı sistemi kuran ev sistemi istihbarat yaşamlarını çağırabilir. Bu nedenle, bu sisteme akıllı ev olarak adlandırılabilir.
1. Sistem Tasarım Şeması
Sistem, evdeki kontrollü cihazlardan ve uzaktan kumanda cihazlarından oluşur. Bunlar arasında, ailedeki kontrollü cihazlar esas olarak internete, kontrol merkezine, izleme düğümüne ve eklenebilecek ev aletlerinin denetleyicisine erişebilen bilgisayarı içerir. Uzaktan kumanda cihazları esas olarak uzak bilgisayarlardan ve cep telefonlarından oluşur.
Sistemin ana işlevleri şunlardır: 1) Web sayfası tarama, arka plan bilgi yönetimi; 2) İnternet ve cep telefonu üzerinden kapalı ev aletlerinin, güvenlik ve aydınlatmanın anahtar kontrolünü gerçekleştirin; 3) RFID modülü aracılığıyla, kullanıcı tanımlamasını gerçekleştirmek için, iç mekan güvenlik durumu anahtarını tamamlamak için, SMS alarmı yoluyla kullanıcıya hırsızlık durumunda; 4) Merkezi Kontrol Yönetim Sistemi Yazılımı aracılığıyla iç mekan aydınlatması ve ev aletlerinin yerel kontrol ve durum gösterimini tamamlamak; 5) Kişisel Bilgi Depolama ve İç Mekan Ekipmanı Durum Depolama Veritabanı kullanılarak tamamlanır. Kullanıcıların merkezi kontrol ve yönetim sistemi aracılığıyla iç mekan ekipmanı durumunu sorgulamaları uygundur.
2. Sistem Donanım Tasarımı
Sistemin donanım tasarımı, kontrol merkezinin tasarımını, izleme düğümünü ve ev cihaz kontrolörünün isteğe bağlı eklenmesini içerir (elektrikli fan denetleyicisini örnek olarak alın).
2.1 Kontrol Merkezi
Kontrol merkezinin ana işlevleri aşağıdaki gibidir: 1) Kablosuz bir Zigbee ağı oluşturmak, tüm izleme düğümlerini ağa eklemek ve yeni ekipmanların alınmasını gerçekleştirmek; 2) Kullanıcı Tanımlama, İç Mekan Güvenlik Anahtarını elde etmek için Evde veya Kullanıcı Kartından geri dönün; 3) Bir hırsız odaya girdiğinde, kullanıcıya alarm vermek için kısa bir mesaj gönderin. Kullanıcılar ayrıca kısa mesajlar aracılığıyla iç mekan güvenlik, aydınlatma ve ev aletlerini de kontrol edebilir; 4) Sistem yalnız çalışırken, LCD, kullanıcıların görüntülemesi için uygun olan geçerli sistem durumunu görüntüler; 5) Elektrikli ekipman durumunu saklayın ve sistemi çevrimiçi olarak gerçekleştirmek için PC'ye gönderin.
Donanım, taşıyıcı Sense çoklu erişim/çarpışma algılamasını (CSMA/CA) destekler. 2.0 ~ 3.6V çalışma voltajı, sistemin düşük güç tüketimine elverişlidir. Kontrol merkezindeki Zigbee Koordinatör modülüne bağlanarak iç mekanlarda bir kablosuz Zigbee Star Network oluşturun. Ve iç mekan güvenlik ve ev aletlerinin kablosuz zigbee ağ kontrolünü gerçekleştirmek için ağda bir katılmak için ağdaki terminal düğümü olarak ev cihaz denetleyicisini eklemek için seçilen tüm izleme düğümleri.
2.2 İzleme düğümleri
İzleme düğümünün işlevleri aşağıdaki gibidir: 1) Hırsızlar istila ettiğinde insan vücudu sinyal tespiti, ses ve ışık alarmı; 2) Aydınlatma Kontrolü, Kontrol Modu otomatik kontrol ve manuel kontrole bölünür, otomatik kontrol kapalı ışığın mukavemetine göre otomatik olarak açık/kapalıdır, manuel kontrol aydınlatma kontrolü merkezi kontrol sisteminden, (3) kontrol merkezine gönderilen alarm bilgileri ve diğer bilgiler kontrol merkezinden ekipman kontrolünü tamamlamak için kontrol komutları alır.
Kızılötesi artı mikrodalga tespit modu, insan vücudu sinyal tespitinde en yaygın yoldur. Piroelektrik kızılötesi prob RE200B'dir ve amplifikasyon cihazı BISS0001'dir. Re200b, 3-10 V voltaj ile güçlendirilir ve yerleşik piroelektrik çift duyarlı kızılötesi eleman vardır. Eleman kızılötesi ışık aldığında, fotoelektrik etki her elemanın kutuplarında meydana gelir ve yük birikir. BISS0001, operasyonel amplifikatör, voltaj karşılaştırıcısı, durum denetleyicisi, gecikme süresi zamanlayıcısı ve engelleme süresi zamanlayıcısından oluşan dijital analog hibrit ASIC'dir. RE200B ve birkaç bileşen ile birlikte, pasif piroelektrik kızılötesi anahtar oluşturulabilir. Mikrodalga sensörü için ANT-G100 modülü kullanıldı, merkez frekansı 10 GHz idi ve maksimum kuruluş süresi 6μs idi. Piroelektrik kızılötesi modülü ile birlikte, hedef algılamanın hata oranı etkili bir şekilde azaltılabilir.
Işık kontrol modülü esas olarak ışığa duyarlı direnç ve ışık kontrol rölesinden oluşur. Şok edici direnci seri olarak 10 K Ω ayarlanabilir dirençle bağlayın, ardından ışığa duyarlı dirençin diğer ucunu yere bağlayın ve ayarlanabilir dirençin diğer ucunu yüksek seviyeye bağlayın. İki direnç bağlantı noktasının voltaj değeri, geçerli ışığın açık olup olmadığını belirlemek için SCM analog-dijital dönüştürücü aracılığıyla elde edilir. Ayarlanabilir direnç, ışık açıldığında ışık yoğunluğunu karşılamak için kullanıcı tarafından ayarlanabilir. İç mekan aydınlatma anahtarları rölelerle kontrol edilir. Yalnızca bir giriş/çıkış bağlantı noktası elde edilebilir.
2.3 Eklenen Ev Cihazı Denetleyicisini Seçin
Ev aletlerinin kontrolünü esas olarak cihaz kontrolüne ulaşmak için cihazın işlevine göre eklemeyi seçin, burada örnek olarak elektrik fanına. Fan Kontrolü Kontrol Merkezi, Zigbee Network uygulaması aracılığıyla elektrikli fan denetleyicisine gönderilen PC Fan Kontrol Talimatları olacaktır, farklı cihazlar kimlik numarası farklıdır, örneğin, bu Sözleşme Fan Kimlik Numarası hükümleri 122, yurtiçi renkli TV kimlik numarası 123'tür, bu nedenle farklı elektrikli ev aletleri kontrol merkezinin tanınmasını gerçekleştirir. Aynı talimat kodu için, farklı ev aletleri farklı işlevler gerçekleştirir. Şekil 4, ilave için seçilen ev aletlerinin bileşimini göstermektedir.
3. Sistem yazılım tasarımı
Sistem yazılımı tasarımı esas olarak uzaktan kumanda web sayfası tasarımı, merkezi kontrol yönetim sistemi tasarımı, kontrol merkezi ana denetleyicisi atmegal28 program tasarımı, CC2430 koordinatör program tasarımı, CC2430 izleme düğümü program tasarımı, CC2430 cihaz programı tasarımı ekle.
3.1 Zigbee Koordinatör Program Tasarımı
Koordinatör ilk olarak uygulama katmanı başlatmayı tamamlar, uygulama katmanı durumunu ayarlar ve durumunu boşta bırakır, ardından küresel kesintileri açar ve G/Ç bağlantı noktasını başlatır. Koordinatör daha sonra bir kablosuz yıldız ağı oluşturmaya başlar. Protokolde, koordinatör 2.4 GHz bandını otomatik olarak seçer, saniyede maksimum bit sayısı 62 500, varsayılan panid 0 × 1347, maksimum yığın derinliği 5, maksimum gönderme sayısı 93 ve seri bağlantı noktası baud hızı 57 600 bit/s'dir. SL0W zamanlayıcısı saniyede 10 kesinti üretir. Zigbee ağı başarıyla kurulduktan sonra, koordinatör adresini kontrol merkezinin MCU'suna gönderir. Burada, MCU kontrol merkezi ZigBee Koordinatörünü izleme düğümünün bir üyesi olarak tanımlar ve tanımlanan adresi 0'dır. Program ana döngüye girer. İlk olarak, terminal düğümü tarafından gönderilen yeni verilerin olup olmadığını belirleyin, eğer varsa, veriler doğrudan kontrol merkezinin MCU'suna iletilir; Kontrol Merkezi MCU'sunun gönderilip gönderilmediğini belirleyin, eğer öyleyse, talimatları karşılık gelen ZigBee terminal düğümüne gönderin; Güvenliğin açık olup olmadığını, bir hırsız olup olmadığına karar verin, eğer öyleyse, alarm bilgilerini kontrol merkezinin MCU'suna gönderin; Işığın otomatik kontrol durumunda olup olmadığını değerlendirin, eğer öyleyse, örnekleme için analog-dijital dönüştürücüyü açın, örnekleme değeri ışığı açmanın veya kapatmanın anahtarıdır, ışık durumu değişirse, yeni durum bilgileri kontrol merkezi MC-U'ya iletilir.
3.2 Zigbee Terminal Düğüm Programlaması
Zigbee terminal düğümü, Zigbee Koordinatörü tarafından kontrol edilen kablosuz Zigbee düğümünü ifade eder. Sistemde, esas olarak izleme düğümü ve hanehalkı cihazı kontrolörünün isteğe bağlı eklenmesidir. Zigbee terminal düğümlerinin başlatılması ayrıca uygulama katmanı başlatma, kesme kesintileri ve G/Ç bağlantı noktalarını başlatmayı da içerir. Ardından Zigbee ağına katılmaya çalışın. Yalnızca ZigBee Koordinatörü kurulumuna sahip uç düğümlerin ağa katılmasına izin verildiğini belirtmek önemlidir. Zigbee terminal düğümü ağa katılamazsa, ağa başarıyla katana kadar her iki saniyede bir tekrar deneyecektir. Ağı başarıyla birleştirdikten sonra, Zi-Gbee terminal düğümü, kayıt bilgilerini ZigBee koordinatörüne gönderir ve daha sonra Zigbee Terminal düğümünün kaydını tamamlamak için kontrol merkezinin MCU'suna iletir. Zigbee terminal düğümü bir izleme düğümü ise, aydınlatma ve güvenliğin kontrolünü gerçekleştirebilir. İzleme düğümünün ZigBee Koordinatörüne veri göndermesi gerektiğinde, program ZigBee Koordinatörüne benzer ve daha sonra Zigbee Koordinatörü kontrol merkezinin MCU'suna veri gönderir. Zigbee terminal düğümü bir elektrikli fan denetleyicisiyse, yalnızca üst bilgisayarın verilerini durumu yüklemeden alması gerekir, böylece kontrolü kablosuz veri alımının kesintisinde doğrudan tamamlanabilir. Kesintisiz verilerde, tüm terminal düğümleri alınan kontrol talimatlarını düğümün kendisinin kontrol parametrelerine çevirir ve alınan kablosuz talimatları düğümün ana programında işlemeyin.
4 Çevrimiçi Hata Ayıklama
Merkezi Kontrol Yönetim Sistemi tarafından verilen sabit ekipmanın talimat kodu için artan talimat, bilgisayarın seri bağlantı noktası aracılığıyla kontrol merkezinin MCU'suna ve daha sonra koordinatör tarafından Zigbee terminal düğümüne gönderilir. Terminal düğümü verileri aldığında, veriler tekrar seri bağlantı noktası üzerinden PC'ye gönderilir. Bu PC'de, ZigBee terminal düğümü tarafından alınan veriler, kontrol merkezi tarafından gönderilen verilerle karşılaştırılır. Merkezi kontrol yönetim sistemi her saniyede 2 talimat gönderir. 5 saatlik testten sonra, test yazılımı, alınan toplam paket sayısının 36.000 paket olduğunu gösterdiğinde durur. Multi-Protokol veri iletim testi yazılımının test sonuçları Şekil 6'da gösterilmektedir. Doğru paketlerin sayısı 36 000, yanlış paketlerin sayısı 0 ve doğruluk oranı%100'dür.
Zigbee teknolojisi, uygun uzaktan kumanda, yeni ekipmanların esnek eklenmesi ve güvenilir kontrol performansı avantajlarına sahip akıllı evin dahili ağını gerçekleştirmek için kullanılır. RFTD teknolojisi, kullanıcı tanımlamasını gerçekleştirmek ve sistem güvenliğini artırmak için kullanılır. GSM modülünün erişimi sayesinde uzaktan kumanda ve alarm fonksiyonları gerçekleşir.
Gönderme Zamanı: Ocak-06-2022