掌上家居

　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是小型家居智能管理系統(tǒng)，總體分三個(gè)單元，分別是底層對(duì)家電的實(shí)際控制和傳感單元、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理單元、上位機(jī)操作單元(電腦終端、手機(jī)終端)。首先介紹一下系統(tǒng)的功能及運(yùn)行流程，如圖1所示?！　?/p>本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/142189.htm

 

　　功能介紹

　　可通過(guò)手機(jī)和PC平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家居環(huán)境中的各種環(huán)境變量，如當(dāng)前的溫度、濕度、室內(nèi)二氧化碳、浴室和廚房一氧化碳濃度、各個(gè)房間亮度、門(mén)鎖狀態(tài)、室內(nèi)人體紅外監(jiān)測(cè)、非法入室警報(bào)等家居環(huán)境，并能針對(duì)各類(lèi)不同的環(huán)境變化類(lèi)型實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)家電，如根據(jù)室內(nèi)二氧化碳濃度，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)窗戶，根據(jù)室內(nèi)的亮度，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)燈光亮度，火災(zāi)煙霧檢測(cè)報(bào)警等智能家居監(jiān)控管理。PC和手機(jī)都是通過(guò)藍(lán)牙通信的方式與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理單元進(jìn)行通信，同時(shí)系統(tǒng)帶GSM模塊，手機(jī)可通過(guò)短信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　運(yùn)行流程

　　底層控制單元采用多從機(jī)分布式組成家電控制節(jié)點(diǎn)和傳感網(wǎng)絡(luò)。各個(gè)從機(jī)實(shí)時(shí)采集各自的傳感器數(shù)據(jù)和家電狀態(tài)，通過(guò)nRF2401傳輸?shù)街行霓D(zhuǎn)發(fā)單元，中心轉(zhuǎn)發(fā)單元通過(guò)nRF2401接收底層各個(gè)從機(jī)的數(shù)據(jù)，通過(guò)識(shí)別地址，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取打包處理，顯示在LCD屏幕上，同時(shí)通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給上位機(jī)，并接收來(lái)自上位機(jī)的控制數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的控制數(shù)據(jù)類(lèi)型，通過(guò)nRF2401轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)地址的底層從機(jī)，底層從機(jī)接收到控制數(shù)據(jù)之后進(jìn)行指令提取，提取到有效控制指令之后執(zhí)行相應(yīng)操作。所有的家居智能管理功能全部由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理單元，底層各個(gè)從機(jī)采用星形通信結(jié)構(gòu)，通過(guò)地址分配和控制類(lèi)型，可進(jìn)行從機(jī)的擴(kuò)展，滿足不同家居環(huán)境的應(yīng)用需求。

　　關(guān)于系統(tǒng)的通信方案

　　底層從機(jī)通過(guò)nRF2401通信模塊與中心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元通信，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元通過(guò)藍(lán)牙模塊與上位機(jī)通信。為何要使用藍(lán)牙?對(duì)于本系統(tǒng)，考慮的是兼容性和安全性的因素，如今的手機(jī)、電腦、掌上電腦等基本都自帶或可擴(kuò)展藍(lán)牙，生活當(dāng)中藍(lán)牙是一種使用范圍相當(dāng)廣的短距離無(wú)線通信方式，由于采用擴(kuò)頻調(diào)頻技術(shù)，且免通過(guò)許可就可直接使用，因此采用藍(lán)牙可以非常容易地和各種藍(lán)牙設(shè)備建立連接，非常便捷，網(wǎng)絡(luò)性和安全性非常高。對(duì)于底層的從機(jī)，為何還要使用nRF2401通信模塊呢?首先藍(lán)牙有通信距離短的局限性，通信距離大概是4~6米，對(duì)墻體的穿透性非常差，對(duì)于房屋中的墻體結(jié)構(gòu)，有非常大的局限性，但我們不能舍棄藍(lán)牙，由于nRF2401具有地址功能，并能實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信，且通信距離遠(yuǎn)，空曠地可達(dá)100~400米，經(jīng)實(shí)際測(cè)試，信號(hào)能穿透4~5道墻，滿足家居環(huán)境的要求，有效彌補(bǔ)了藍(lán)牙通信距離短的問(wèn)題，又發(fā)揮了其良好兼容性和安全性的優(yōu)勢(shì)，因此采用多通信方式和數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的星形通信結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單可靠。上位機(jī)與底層控制節(jié)點(diǎn)完全隔離，便于維護(hù)和擴(kuò)展控制節(jié)點(diǎn)，具有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特性，通過(guò)WiFi等網(wǎng)絡(luò)讀取家電狀態(tài)和其它各種傳感數(shù)據(jù)。