Pametna kuća je kuća kao platforma, korištenje integrirane tehnologije ožičenja, mrežne komunikacijske tehnologije, sigurnosne tehnologije, tehnologije automatske kontrole, audio i video tehnologije za integraciju objekata vezanih za život u domaćinstvu, rasporeda za izgradnju efikasnih stambenih objekata i sistema upravljanja porodičnim poslovima , poboljšati sigurnost doma, udobnost, udobnost, umjetnost i ostvariti zaštitu životne sredine i životnu sredinu koja štedi energiju. Na osnovu najnovije definicije pametne kuće, pogledajte karakteristike ZigBee tehnologije, dizajn ovog sistema, neophodno u sadrži sistem pametne kuće (centralni sistem upravljanja pametnom kućom, sistem upravljanja rasvetom u domaćinstvu, sistemi zaštite doma), na bazi spojenog sistema kućnih instalacija, sistema kućne mreže, sistema pozadinske muzike i sistema kontrole porodičnog okruženja. Na afirmaciji da živi u inteligenciji, u potpunosti je instaliran sav potreban sistem, a kućni sistem koji je instalirao opcioni sistem jedne vrste i više od najmanje može nazvati inteligenciju. Dakle, ovaj sistem se može nazvati inteligentnim domom.
1. Shema dizajna sistema
Sistem se sastoji od kontrolisanih uređaja i uređaja za daljinsko upravljanje u domu. Među njima, kontrolisani uređaji u porodici uglavnom uključuju računar koji ima pristup internetu, kontrolni centar, čvor za praćenje i kontroler kućnih aparata koji se može dodati. Uređaji za daljinsko upravljanje uglavnom se sastoje od udaljenih računara i mobilnih telefona.
Glavne funkcije sistema su: 1) naslovna strana pregledavanja web stranica, upravljanje pozadinskim informacijama; 2) Realizovati prekidačko upravljanje kućnim aparatima, obezbeđenjem i rasvetom putem interneta i mobilnog telefona; 3) Preko RFID modula da se realizuje identifikacija korisnika, kako bi se kompletirao prekidač statusa unutrašnje bezbednosti, u slučaju krađe putem SMS alarma korisniku; 4) Preko softvera centralnog upravljačkog sistema za kompletiranje lokalne kontrole i prikaza statusa unutrašnjeg osvetljenja i kućnih aparata; 5) Skladištenje ličnih podataka i skladištenje statusa opreme u zatvorenom prostoru se završava korišćenjem baze podataka. Pogodno je za korisnike da ispitaju status unutrašnje opreme preko centralnog sistema kontrole i upravljanja.
2. Dizajn sistemskog hardvera
Hardverski dizajn sistema uključuje dizajn kontrolnog centra, čvorišta za praćenje i opcionog dodavanja kontrolera kućnih aparata (uzmite električni kontroler ventilatora kao primer).
2.1 Kontrolni centar
Glavne funkcije kontrolnog centra su sledeće: 1) Izgraditi bežičnu ZigBee mrežu, dodati sve monitoring čvorove u mrežu i realizovati prijem nove opreme; 2) identifikacija korisnika, korisnika kod kuće ili nazad preko korisničke kartice za postizanje unutrašnjeg sigurnosnog prekidača; 3) Kada provalnik upadne u prostoriju, pošaljite kratku poruku korisniku za alarm. Korisnici također mogu kontrolirati sigurnost u zatvorenom prostoru, rasvjetu i kućne aparate putem kratkih poruka; 4) Kada sistem radi sam, LCD prikazuje trenutni status sistema, što je pogodno za korisnike da vide; 5) Sačuvajte stanje električne opreme i pošaljite je na PC za realizaciju sistema na mreži.
Hardver podržava višestruki pristup/detekciju kolizije (CSMA/CA). Radni napon od 2,0 ~ 3,6V pogoduje niskoj potrošnji energije sistema. Postavite bežičnu ZigBee star mrežu u zatvorenom prostoru povezivanjem na ZigBee koordinatorski modul u kontrolnom centru. I svi nadzorni čvorovi, odabrani da dodaju kontroler kućnih aparata kao terminalni čvor u mreži za pridruživanje mreži, kako bi se ostvarila bežična ZigBee mrežna kontrola unutrašnje sigurnosti i kućnih aparata.
2.2 Nadgledanje čvorova
Funkcije nadzornog čvora su sledeće: 1) detekcija signala ljudskog tela, zvučni i svetlosni alarm kada lopovi upadnu; 2) kontrola rasvjete, način upravljanja je podijeljen na automatsku kontrolu i ručnu kontrolu, automatska kontrola uključuje/isključuje svjetlo automatski prema jačini unutrašnjeg svjetla, ručna kontrola rasvjete je preko centralnog upravljačkog sistema, (3) informacije o alarmu i druge informacije koje se šalju kontrolnom centru, i prima kontrolne komande od kontrolnog centra za završetak kontrole opreme.
Infracrveni plus mikrovalni način detekcije je najčešći način detekcije signala ljudskog tijela. Piroelektrična infracrvena sonda je RE200B, a uređaj za pojačavanje je BISS0001. RE200B se napaja naponom 3-10 V i ima ugrađeni piroelektrični dvostruko osjetljivi infracrveni element. Kada element primi infracrveno svjetlo, fotoelektrični efekat će se pojaviti na polovima svakog elementa i naboj će se akumulirati. BISS0001 je digitalno-analogni hibridni asIC koji se sastoji od operacionog pojačala, komparatora napona, kontrolera stanja, tajmera vremena kašnjenja i tajmera vremena blokiranja. Zajedno sa RE200B i nekoliko komponenti, može se formirati pasivni piroelektrični infracrveni prekidač. Ant-g100 modul je korišten za mikrovalni senzor, središnja frekvencija je bila 10 GHz, a maksimalno vrijeme uspostavljanja je 6 μs. U kombinaciji sa piroelektričnim infracrvenim modulom, stopa greške pri detekciji mete može se efikasno smanjiti.
Modul za kontrolu svjetla se uglavnom sastoji od fotoosjetljivog otpornika i releja za kontrolu svjetla. Povežite fotoosjetljivi otpornik u seriju s podesivim otpornikom od 10 K ω, zatim povežite drugi kraj fotoosjetljivog otpornika na masu, a drugi kraj podesivog otpornika povežite na visoki nivo. Vrijednost napona dvije priključne tačke otpora dobija se preko SCM analogno-digitalnog pretvarača kako bi se utvrdilo da li je trenutno uključeno svjetlo. Korisnik može podesiti podesivi otpor kako bi zadovoljio intenzitet svjetla kada se svjetlo upravo uključi. Prekidači unutrašnjeg osvetljenja se kontrolišu relejima. Može se postići samo jedan ulazno/izlazni port.
2.3 Odaberite Added Home Appliance Controller
Odaberite da dodate kontrolu kućanskih aparata uglavnom prema funkciji uređaja kako biste postigli kontrolu uređaja, ovdje na primjer električnom ventilatoru. Kontrola ventilatora je kontrolni centar koji će biti PC instrukcije za kontrolu ventilatora koje se šalju električnom kontroleru ventilatora putem implementacije ZigBee mreže, identifikacijski broj različitih uređaja je drugačiji, na primjer, odredbe ovog sporazuma identifikacijski broj ventilatora je 122, domaći identifikacijski broj TV-a u boji je 123, čime se ostvaruje prepoznavanje različitih kontrolnih centara električnih kućanskih aparata. Za isti kod s uputama, različiti kućni aparati obavljaju različite funkcije. Slika 4 prikazuje sastav kućanskih aparata odabranih za dodavanje.
3. Dizajn sistemskog softvera
Dizajn sistemskog softvera uglavnom uključuje šest dijelova, a to su dizajn web stranice za daljinsko upravljanje, dizajn sistema za upravljanje centralnom kontrolom, dizajn programa ATMegal28 glavnog kontrolera kontrolnog centra, dizajn programa koordinatora CC2430, dizajn programa CC2430 čvora za praćenje, dizajn programa za odabir dodavanja uređaja CC2430.
3.1 Dizajn programa ZigBee Coordinator
Koordinator prvo dovršava inicijalizaciju aplikacionog sloja, postavlja stanje sloja aplikacije i stanje primanja na mirovanje, zatim uključuje globalne prekide i inicijalizira I/O port. Koordinator tada počinje graditi bežičnu zvjezdanu mrežu. U protokolu, koordinator automatski bira opseg od 2,4 GHz, maksimalni broj bitova u sekundi je 62 500, zadani PANID je 0×1347, maksimalna dubina steka je 5, maksimalni broj bajtova po slanju je 93, i brzina prijenosa serijskog porta je 57 600 bit/s. SL0W TIMER generiše 10 prekida u sekundi. Nakon što je ZigBee mreža uspješno uspostavljena, koordinator šalje svoju adresu u MCU kontrolnog centra. Ovdje MCU kontrolnog centra identifikuje ZigBee koordinatora kao člana nadzornog čvora, a njegova identificirana adresa je 0. Program ulazi u glavnu petlju. Prvo, odredite da li postoje novi podaci poslati od terminalnog čvora, ako postoje, podaci se direktno prenose u MCU kontrolnog centra; Odredite da li MCU kontrolnog centra ima poslane instrukcije, ako jeste, pošaljite instrukcije do odgovarajućeg ZigBee terminalnog čvora; Procijenite da li je obezbjeđenje otvoreno, da li ima provalnika, ako jeste, pošaljite informaciju o alarmu u MCU kontrolnog centra; Procijenite da li je svjetlo u stanju automatske kontrole, ako jeste, uključite analogno-digitalni pretvarač za uzorkovanje, vrijednost uzorkovanja je ključna za uključivanje ili isključivanje svjetla, ako se stanje svjetla promijeni, informacije o novom stanju su prenosi se u kontrolni centar MC-U.
3.2 Programiranje ZigBee terminalnog čvora
ZigBee terminalni čvor se odnosi na bežični ZigBee čvor kojim upravlja ZigBee koordinator. U sistemu je to uglavnom nadzorni čvor i opcioni dodatak kontrolera kućnih aparata. Inicijalizacija ZigBee terminalnih čvorova takođe uključuje inicijalizaciju sloja aplikacije, prekide otvaranja i inicijalizaciju I/O portova. Zatim pokušajte da se pridružite ZigBee mreži. Važno je napomenuti da je samo krajnjim čvorovima sa postavkom ZigBee koordinatora dozvoljeno da se pridruže mreži. Ako se ZigBee terminalni čvor ne uspije pridružiti mreži, pokušat će ponovo svake dvije sekunde dok se uspješno ne pridruži mreži. Nakon uspješnog pridruživanja mreži, terminalski čvor ZI-Gbee šalje svoje podatke o registraciji ZigBee koordinatoru, koji ih zatim prosljeđuje MCU-u kontrolnog centra da završi registraciju ZigBee terminalnog čvora. Ako je ZigBee terminalni čvor čvor za nadzor, može ostvariti kontrolu rasvjete i sigurnosti. Program je sličan ZigBee koordinatoru, samo što čvor za praćenje treba da pošalje podatke ZigBee koordinatoru, a zatim ZigBee koordinator šalje podatke u MCU kontrolnog centra. Ako je ZigBee terminalni čvor električni kontroler ventilatora, on treba samo da primi podatke gornjeg računara bez učitavanja stanja, tako da se njegova kontrola može direktno završiti u prekidu bežičnog prijema podataka. U prekidu bežičnog prijema podataka, svi terminalni čvorovi prevode primljene kontrolne instrukcije u kontrolne parametre samog čvora i ne obrađuju primljene bežične instrukcije u glavnom programu čvora.
4 Otklanjanje grešaka na mreži
Povećana instrukcija za instrukcijski kod fiksne opreme koju izdaje centralni sistem upravljanja upravljanjem šalje se u MCU kontrolnog centra preko serijskog porta računara, a koordinatoru preko dvolinijskog interfejsa, a zatim na ZigBee terminal. čvor od strane koordinatora. Kada terminalni čvor primi podatke, podaci se ponovo šalju na PC preko serijskog porta. Na ovom računaru, podaci koje prima ZigBee terminalni čvor se upoređuju sa podacima koje šalje kontrolni centar. Centralni kontrolni sistem za upravljanje šalje 2 instrukcije svake sekunde. Nakon 5 sati testiranja, softver za testiranje se zaustavlja kada pokaže da je ukupan broj primljenih paketa 36.000 paketa. Rezultati testiranja softvera za testiranje prenosa podataka sa više protokola prikazani su na slici 6. Broj ispravnih paketa je 36 000, broj pogrešnih paketa je 0, a stopa tačnosti je 100%.
ZigBee tehnologija se koristi za realizaciju internog umrežavanja pametne kuće, koja ima prednosti praktičnog daljinskog upravljanja, fleksibilnog dodavanja nove opreme i pouzdanih performansi upravljanja. RFTD tehnologija se koristi za realizaciju identifikacije korisnika i poboljšanje sigurnosti sistema. Pristupom GSM modula ostvaruju se funkcije daljinskog upravljanja i alarma.
Vrijeme objave: Jan-06-2022