家庭无线网络设计与实现
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家庭网络设计方案家庭网络设计方案随着互联网的普及和家庭信息化的发展,家庭网络已经成为现代家庭不可或缺的一部分。
一个稳定、高速、安全的家庭网络是实现家庭信息化的关键,也是各种智能家居设备和在线服务的基础。
下面是一个适用于小型家庭的网络设计方案。
一、物理布局1. 路由器放置:在家庭网络中,路由器是核心设备,负责连接互联网并为各个设备提供网络访问。
路由器应该放置在家庭的中央位置,以便信号可以覆盖到整个房子。
同时,避免将路由器放置在高于其他设备的位置,以确保信号的传输效果。
2. 网线布置:对于需要更稳定连接的设备,如电脑、电视、游戏主机等,应考虑使用网线连接到路由器。
家庭中各个房间都应该有网线接口,以便随时与路由器连接。
3. 无线信号覆盖:对于依赖无线网络连接的设备,如手机、平板电脑、智能家居设备等,应保证无线信号的覆盖范围。
可以通过安装无线信号扩展器或使用路由器自带的无线信号增强功能来提高无线信号的覆盖范围。
二、安全设置1. 路由器密码设置:为了保护家庭网络安全,应该设置一个强密码来防止未经授权的人员访问家庭网络。
密码应该是复杂的,包含字母、数字和特殊字符,并且定期更改以增加安全性。
2. 防火墙设置:路由器中的防火墙可以阻止未经授权的访问和攻击,并保护家庭网络不受来自外部的恶意软件和攻击的影响。
确保防火墙功能已开启,并定期更新路由器固件以保证安全性。
三、带宽和速度优化1. 宽带选择:选择稳定和高速的宽带服务是一个好的起点。
根据家庭的需求选择适当的宽带速度,以保证各个设备能够快速访问互联网。
2. 智能设备限速:对于家庭中的一些网络设备,如智能电视、游戏主机等,可以通过路由器的QoS(Quality of Service)功能进行限速,以保证其他设备的网络速度和稳定性。
3. 信道选择:在无线网络中,信道选择对于优化网络速度和稳定性非常重要。
可以通过无线路由器的管理界面选择一个不受干扰的信道,以提高无线网络的性能。
家庭无线网络设计与实现家庭无线网络的无线智能家居控制系统方案提要]随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高,实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求,其中包括实行安全防范自动化监控管理:对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高,实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求,其中包括实行安全防范自动化监控管理:对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警;防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器;系统应能与计算机安全综合管理系统联网;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制但由于目前无线通讯技术的不成熟、运行费用高等弊端,智能家居控制器与外网无线通讯技术成为导致市场接受度低的重要因素,而系统的特点能够很好的解决该问题网络通信业务是通讯公司推出的一项数据传输通信业务,在网络覆盖区域内,传输距离不受限制,通信费用相对低廉,传输速率较快本文涉及家庭智能系统及技术相关背景,分析了其各自基本特点和所要实现的基本功能,并在此基础上提出了基于无线家庭智能控制系统的总体解决方案最后总结系统核心芯片软硬件实现方法系统总体架构网络应用的普及以及各种信息家电的产生都使得在家庭内部对的访问不再局限于单个PC,每个家庭都将面临如何在家庭内部传送数据以及如何将各种家电设备连接起来的问题,基于此,智能家居网络应运而生智能家居网络是信息社会的基本单元未来的家庭中,各种家电设备将组成一个家庭局域网,并通过智能家居控制器接入互联网智能家居网络的市场发展潜力极其可观,几家大的厂商、、及都早已涉及其中智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络,将各种家电设备互相连接起来,实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换,如音乐、电视或数据等智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统、智能家居控制器以及智能家居网络与外部网络之间的数据通信其中,智能家居控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分,起到核心的管理、控制和与外部网络通讯作用它是通过家庭管理平台与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统,也是连接家庭智能内部和外部网络的物理接口,完成家庭内部同外部通信网络之间的数据交换功能,同时还负责家庭设备的管理和控制智能家居控制器一方面需要为家庭内部布线提供通讯接口,能够采集家庭设备的信息,并进行处理,自动控制和调节;另一方面智能家居控制器作为家庭网关,也为外部提供网络接口,连通家庭内部网络和外部网络,使得用户可以通过网络等方式访问家庭内部网络,实现监视和控制此外智能家居控制器还应当具备自动报警等功能,即当发现报警信号如:有人恶意闯入,温度超高等,控制器能立即处理并向用户发出报警信号如图1所示,智能家居控制器为系统的核心可采用嵌入式系统设计,能够自动运行、处理数据,通过 RS 总线管理和控制各控制终端并且控制器通过模块,实现家庭系统与外部网络的通讯,使用户可以通过短信和互联网等方式实现家庭系统的远程控制,同时,控制器还通过键盘和显示屏为用户提供人机界面,方便用户实现本地控制控制终端为单片机组成若干小的控制系统控制各家用设备,并通过控制总线将这些小的控制系统组成网络,连接到智能家居控制器,受智能家居控制器控制智能家居控制器的具体功能包括:路家用设备的数据采集:采集家用设备包括室内温度,灯具家电,防盗门等设备的状态数据,经控制器处理后反馈给用户路本地控制:用户通过控制器上的键盘和显示屏,对家用设备进行监控路远程控制:远程用户可以通过发送手机短信或通过互联网对家庭系统进行控制和查询路自动报警:当控制器检测到非法闯入或温度超高等报警信号时,及时触发室内报警装置,并通过发送报警短信等方式及时通知用户路温度查询:用户可以通过控制器查询室内温度路防盗门密码设置:用户可以通过本地或远程方式修改防盗门的密码,在门外输入正确密码后才可打开门路红外家电控制:接收用户命令,通过红外发射电路控制电视、空调等红外可控的家电设备路其它灯具等开关量控制:接收用户命令控制灯具等开关量设备智能家居控制器通过模块,实现家庭系统与外部网络的通讯为系统核心部分,解决以前智能家居系统瓶颈的关键技术(通用分组无线业务)的简称,是在现有的系统上新增新(网关支持节点)和(服务支持节点)节点发展出来的一种新的分组数据承载业务与现有的系统最根本的区别是,是一种分组交换系统,特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输网络传输的主要优点有:永远在线、按流量计费、快速登录、高速传输、覆盖范围内不受限制(传输距离、地形、天气等)、数据传输可靠等基于及智能家居控制器的软硬件实现通信模块安装在智能家居控制器中,主要功能为通过网络连接到网络,并主动与监控中心建立通信链路,进行双向数据通信通信模块设计采用了公司生产的内嵌/IP协议的G24 该模块尺寸小,功耗低,便于集成通信终端收发模块主要由G24模块、天线、卡、相关的电平转换电路和RS串口组成模块的供电电压为5V,可采用端口供电通信模块通过RS串行口与智能家居控制器进行通信G24收发模块采用指令操作,通过RS串行口进行数据通信网络通信原理为:首先通过节点使通信终端模块附在网络上;然后通过节点由( )协议获得一个随机分配的IP 地址,连接到上;最后通信终端模块通过,按照监控中心设定的端口号与监控中心建立通信链路软件流程如图2所示(1)测试G24通信是否正常首先选择串行口并设置波特率,G24波特率的范围为到/s,支持自动波特率侦听,能够自动与监控中心通讯模块的波特率保持一致发送“”,如果模块返回“ ”,则通信正常,否则重发(2)接入首先测试当地是否有覆盖,向模块发送“+?”,如果返回“+:1”,则有覆盖,否则隔5秒钟后再次检测然后发送“+ =1”使模块附在网络上最后发送“+=1”通过协议建立与的无线连接,获得一个动态的IP地址,接入(3) 连接监控中心向模块发送“+= <" "> ”建立与监控中心通信连接如果返回“+: ID1”,则说明与监控中心建立了通信连接,如果返回“+: 11”,则说明有物理链接中断,须重新进行连接其中对+指令的参数作以下说明:路 ID:G24通信连接的ID号,G24有4个可用,每个有缓冲区路:G24的数据传输端口号,其值为0~建议采用以上的端口号路:目标端的IP地址,也就是监控中心监控服务器的IP地址路:目标端的数据传输端口号,即监控中心监控服务器设定的传输端口号路:传输通信协议,0表示方式,1表示方式 (4)数据收发与监控中心建立通信连接后,就可以进行数据收发了发送数据用“+=1 ’’; +=1”“”表示要发送的数据,本设计采用了G24 默认的码编码须用十六进制的码形式表示一旦有数据到达,G24模块就会通过RS串行口返回“+: ”其中是一个十进制的数字,表示还有多少个字符在协议栈中尚未接收,如果数据全部接收,则为0;接收到的数据“”是十六进制的码形= ID”,模块返回“”表示断开成功结语本文提出了基于无线家庭智能控制系统的总体解决方案该方案主要是采用无线通信技术实现远程终端对家庭系统的远程控制;采用RS 总线技术实现家庭系统的组网;采用嵌入式系统方案搭建智能家居控制器的开发平台,并通过该平台实现对家用设备的智能管理和控制最后本文提供系统核心芯片软硬件实现方法,为后续及相关工作提供技术基础。
无线网络设计方案随着人们对网络通信的需求日益增长,无线网络已成为人们生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍一种无线网络设计方案,旨在为读者提供一种全面、灵活且易于管理的无线网络解决方案。
一、设计目标本次设计的目标是为用户提供一个高速、稳定、安全的无线网络环境。
同时,设计方案还需考虑以下因素:1、覆盖范围:满足建筑物内及周边区域的网络需求。
2、设备选型:选择性能稳定、易于维护的设备。
3、安全性:保障网络数据传输安全,防止未经授权的访问。
4、扩展性:为未来网络升级和扩展预留空间。
二、设计方案1、网络拓扑结构为了实现灵活的网络扩展和管理,我们采用分布式网络结构,将无线网络控制器与多个无线接入点(AP)组成星型拓扑结构。
每个AP负责一定范围内的无线信号覆盖,并通过网络控制器进行集中管理。
2、设备选型与部署(1)无线接入点(AP):选择支持802.11n协议的AP,提供高速无线传输速率。
根据覆盖范围和用户数量,部署适当数量的AP。
(2)无线网络控制器:选择具备集中管理、负载均衡、动态信道分配等功能的控制器。
控制器应支持802.11n协议,并提供足够的端口以连接AP和其他网络设备。
(3)路由器:选择支持802.11n协议的路由器,作为Internet连接设备,并实现内部网络与外部网络的互连。
3、安全措施(1)加密方式:采用WPA2加密方式,确保数据传输的安全性。
(2)防火墙:部署防火墙以防止未经授权的访问和恶意攻击。
(3)入侵检测系统(IDS):安装IDS以监测网络活动,及时发现并阻止异常行为。
4、扩展性考虑(1)设备兼容性:选择的设备应具备良好的兼容性,以便在未来进行升级和扩展。
(2)扩展槽预留:在控制器和路由器等设备上预留足够的扩展槽,以满足未来扩展需求。
(3)网络规划:合理规划网络结构,为未来扩展预留足够的带宽和空间。
三、总结本文介绍了一种实用的无线网络设计方案,通过采用分布式网络结构、合理的设备选型与部署、多重安全措施以及考虑扩展性,我们为用户打造了一个高速、稳定、安全的无线网络环境。
2021年第01期1400 引言智能家居作为信息技术发展下的必然产物,越来越受到人们的关注。
智能家居系统借助物联网技术,将家居电气设备与通信设备连接,通过专业App 软件实现家居环境的实施监督和管控,维护家居环境的安全性,降低危险事故的发生率。
1 智能家居概述基于物联网构建的智慧城市、车联网、智能农业,在我国得到较好的发展。
智能家居生活模式是近几年在物联网技术下衍生的新型生活模式。
目前智能家居多以有线形式出现,且造价昂贵、施工复杂,在实际生活中普及率不高。
物联网智能家居系统的推广和应用因此受到限制。
鉴于此,就有必要完善无线网络智能家居系统设计,应用传感器设备实现数据信息的无线传输,控制建设成本,加快数据的传输,以满足人们的生活需求[1]。
2 智能家居系统设计2.1 方案内容智能家居系统设计要做好以下两点:一是要求将家居内所有电气设备均连接到同一个网络中,开展集中、统一的监督和管控工作,如照明设备、家用电器等,并借助传感器设备了解各种电气设备运行情况,能及时发现问题并报警。
二是在智能家居系统设计中,终端设备具有较好的调节功能,可根据温湿度变化、设备功能要求等,对其实行远程调节,增强家庭环境的舒适性,彰显各项电器设备的智能性。
不过结合家基于无线网络的智能家居系统设计与实现袁子扬河海大学计算机与信息学院,江苏 南京211100摘要:如今,智能家居逐渐出现在人们生活中,为生活带来了更多的便利。
将无线网与智能家居联系起来,可利用无线网络随时查看智能家居情况,实现智能家居的实时监督和控制,减少危险的发生。
文章就重点讨论无线网络智能家居系统设计工作,详细阐述各模块功能及软件技术,以提高智能家居的应用率,提高人们的生活品质。
关键词:无线网络;智能家居;家居系统设计中图分类号:TU855居生活实际情况来看,智能化终端端口各具特色,存在明显差异,要想做到统一化管理仍存在较大难度。
所以需要借助无线通信网络,完善智能家居系统性能,加快信息数据的传递,以达到统一化管理目标。
基于无线通信技术的智能家居系统设计与实现智能家居系统是指将各种家居设备联网控制,并通过智能化技术提供智能化服务的系统。
随着无线通信技术的飞速发展,人们对于智能家居系统的需求也不断增加。
本文将介绍基于无线通信技术的智能家居系统的设计与实现。
一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,智能家居系统逐渐成为人们家庭生活中的重要一环。
传统的家庭设备往往需要人手动操作,而智能家居系统可以通过手机、平板电脑等设备进行控制,使得家居设备更加智能化、便捷化和高效化。
其中,无线通信技术在智能家居系统的实现中起到了重要的作用,本文将针对基于无线通信技术的智能家居系统进行设计与实现的探讨。
二、智能家居系统的设计原理1. 系统架构设计基于无线通信技术的智能家居系统通常由用户终端、智能家居设备、通信网络和服务器组成。
用户终端可以通过无线通信技术与智能家居设备进行交互,而智能家居设备则通过通信网络与服务器实现信息传输和远程控制。
2. 通信模块的设计智能家居设备需要内置通信模块,以实现与用户终端和服务器的通信。
通信模块可以使用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。
根据实际需求和场景特点选择合适的通信模块,并进行硬件设计和软件开发,以实现设备间的无线通信。
3. 软件平台的设计智能家居系统需要有一个可靠的软件平台来管理和控制各类设备。
软件平台可以通过云服务实现,用户可以通过手机APP或者web界面对智能家居设备进行远程控制。
同时,软件平台也应具备数据存储和分析的能力,以实现智能化的数据处理和提供个性化的服务。
三、基于无线通信技术的智能家居系统的实现1. 设备互联与控制基于无线通信技术实现的智能家居系统可以实现各种设备的互联和控制。
例如,通过手机APP可以远程控制智能灯光的开关、亮度和颜色等参数;通过智能电视终端可以实现家庭影音设备的集成控制;通过智能门锁实现远程开锁功能等。
所有这些设备的互联和控制都可以通过无线通信技术实现,为用户带来更加便捷的家居体验。
全屋组网方案第1篇全屋组网方案一、项目背景随着信息化时代的到来,网络已成为现代家庭生活的重要组成部分。
全屋组网旨在为用户提供稳定、高效、安全的网络环境,满足家庭成员在学习、工作、娱乐等多方面的需求。
本方案将结合家庭实际情况,制定一套合法合规的全屋组网方案。
二、项目目标1. 实现全屋范围内无死角的高速网络覆盖;2. 确保网络稳定、高效、安全,满足家庭成员多样化需求;3. 合法合规,遵循我国相关法律法规和政策。
三、网络架构设计1. 采用星型拓扑结构,便于扩展和管理;2. 核心设备选用高性能路由器,确保网络稳定性和高速传输;3. 覆盖全屋的无线接入点(AP),实现无死角网络覆盖;4. 部署防火墙、防病毒等安全设备,保障网络安全。
四、设备选型及部署1. 路由器选用具备高速率、大容量、高稳定性的路由器作为核心设备,支持千兆级带宽,满足家庭网络需求。
2. 无线接入点(AP)根据房屋结构和面积,合理部署无线接入点,实现全屋无死角网络覆盖。
3. 网络交换机选用高性能、高可靠性的网络交换机,提供充足的端口,满足家庭设备接入需求。
4. 安全设备部署防火墙、防病毒设备,保护家庭网络安全。
5. 网络布线采用超五类或更高标准的双绞线进行网络布线,确保网络传输速率。
五、网络配置及优化1. 合理分配IP地址,避免IP冲突;2. 设置无线密码,采用WPA3加密方式,保障无线网络安全;3. 优化无线信号,调整无线接入点位置和功率,消除信号盲区;4. 配置QoS,优先保障重要设备的网络带宽;5. 定期更新路由器、安全设备等固件,确保网络设备安全。
六、合法合规性保障1. 遵循我国相关法律法规,办理网络接入、设备采购等手续;2. 选用合法合规的网络设备,确保设备安全可靠;3. 遵守网络安全规定,保护用户隐私,不泄露用户信息;4. 定期对网络进行维护和检查,确保网络合法合规运行。
七、项目实施与验收1. 按照设计方案进行设备采购、安装和调试;2. 完成网络配置和优化,确保网络稳定运行;3. 组织专业团队进行项目验收,确保项目达到预期目标;4. 提供售后服务,解决用户在使用过程中遇到的问题。
家庭无线组网方案第1篇家庭无线组网方案一、背景随着互联网技术的飞速发展,家庭无线网络已成为现代生活的必需品。
为满足用户在家庭环境中对无线网络的稳定性和覆盖范围的需求,特制定本家庭无线组网方案。
本方案旨在为用户提供一套合法合规、高速稳定、易于管理的无线网络。
二、目标1. 确保无线网络在家庭范围内的稳定覆盖;2. 满足用户在家庭环境下对高速网络的需求;3. 提高网络安全性和易用性;4. 合法合规,遵循我国相关法律法规。
三、方案设计1. 网络拓扑采用星型拓扑结构,家庭无线网络主要由以下几部分组成:- 家庭宽带接入设备(如光猫、路由器等);- 无线接入点(AP);- 家庭内部网络设备(如电脑、手机、平板等)。
2. 设备选型(1)家庭宽带接入设备选用性能稳定、支持高速率的光猫或路由器作为家庭宽带接入设备。
(2)无线接入点(AP)选用支持802.11ac或更高标准的无线接入点,确保无线网络的高速传输。
(3)家庭内部网络设备根据用户需求,选用支持相应无线标准的设备,如电脑、手机、平板等。
3. 无线网络配置(1)无线信号覆盖根据家庭环境,合理规划无线接入点的位置,确保无线信号覆盖家庭各个角落。
(2)无线频道规划选用干扰较小的无线频道,提高无线网络的稳定性。
(3)无线安全配置启用WPA2及以上加密协议,设置复杂密码,防止非法接入。
4. 网络管理(1)设备管理对家庭内部网络设备进行统一管理,如限制访问特定网站、设置设备上线时间等。
(2)带宽管理合理分配带宽,确保家庭内部各个设备的网络使用需求。
5. 合法合规遵循我国相关法律法规,合法使用网络资源,不从事任何违法活动。
四、实施与验收1. 按照本方案进行设备采购、安装和调试;2. 对无线网络进行测试,确保达到预期效果;3. 对用户进行培训,确保用户能够熟练使用和维护无线网络;4. 定期对无线网络进行检查和维护,确保网络稳定运行。
五、后期服务与保障1. 提供技术支持,解决用户在使用过程中遇到的问题;2. 定期对网络设备进行升级和优化,确保网络性能;3. 遵循我国相关法律法规,持续关注网络政策变化,确保方案合法合规。
家庭无线网络 GPRS的无线智能家居控制系统方案
提要]随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高,实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势。
国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求,其中包括实行安全防范自动化监控管理:对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。
随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高,实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势。
国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求,其中包括实行安全防范自动化监控管理:对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警;防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器;系统应能与计算机安全综合管理系统联网;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。
但由于目前无线通讯技术的不成熟、运行费用高等弊端,智能家居控制器与外网无线通讯技术成为导致市场接受度低的重要因素,而GPRS系统的特点能够很好的解决该问题。
GPRS网络通信业务是通讯公司推出的一项数据传输通信业务,在GPRS网络覆盖区域内,传输距离不受限制,通信费用相对低廉,传输速率较快。
本文涉及家庭智能系统及GPRS技术相关背景,分析了其各自基本特点和所要实现的基本功能,并在此基础上提出了基于GPRS无线家庭智能控制系统的总体解决方案。
最后总结系统核心GPRS芯片软硬件实现方法。
系统总体架构
网络应用的普及以及各种信息家电的产生都使得在家庭内部对Internet的访问不再局限于单个PC,每个家庭都将面临如何在家庭内部传送Internet 数据以及如何将各种家电设备连接起来的问题,基于此,智能家居网络应运而生。
智能家居网络是信息社会的基本单元。
未来的家庭中,各种家电设备将组成一个家庭局域网,并通过智能家居控制器接入互联网。
智能家居网络的市场发展潜力极其可观,几家大的厂商Intel、IBM、Microsoft 及Sony 都早已涉及其中。
智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络,将各种家电设备互相连接起来,实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换,如音乐、电视或数据等。
智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统、智能家居控制器以及智能家居网络与外部Internet网络之间的数据通信。
其中,智能家居控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分,起到核心的管理、控制和与外部网络通讯作用。
它是通过家庭管理平台与家居生活有关的各种子系统
有机结合的一个系统,也是连接家庭智能内部和外部网络的物理接口,完成家庭内部同外部通信网络之间的数据交换功能,同时还负责家庭设备的管理和控制。
智能家居控制器一方面需要为家庭内部布线提供通讯接口,能够采集家庭设备的信息,并进行处理,自动控制和调节;另一方面智能家居控制器作为家庭网关,也为外部提供网络接口,连通家庭内部网络和外部Internet 网络,使得用户可以通过网络等方式访问家庭内部网络,实现监视和控制。
此外智能家居控制器还应当具备自动报警等功能,即当发现报警信号如:有人恶意闯入,温度超高等,控制器能立即处理并向用户发出报警信号。
如图1所示,智能家居控制器为系统的核心。
可采用ARM嵌入式系统设计,能够自动运行、处理数据,通过RS485 总线管理和控制各控制终端。
并且控制器通过GPRS模块,实现家庭系统与外部网络的通讯,使用户可以通过短信和互联网等方式实现家庭系统的远程控制,同时,控制器还通过键盘和显示屏为用户提供人机界面,方便用户实现本地控制。
控制终端为单片机组成若干小的控制系统控制各家用设备,并通过控制总线将这些小的控制系统组成网络,连接到智能家居控制器,受智能家居控制器控制。
智能家居控制器的具体功能包括:
路家用设备的数据采集:采集家用设备包括室内温度,灯具家电,防盗门等设备的状态数据,经控制器处理后反馈给用户。
路本地控制:用户通过控制器上的键盘和显示屏,对家用设备进行监控。
路远程控制:远程用户可以通过发送手机短信或通过互联网对家庭系统进行控制和查询。
路自动报警:当控制器检测到非法闯入或温度超高等报警信号时,及时触发室内报警装置,并通过发送报警短信等方式及时通知用户。
路温度查询:用户可以通过控制器查询室内温度。
路防盗门密码设置:用户可以通过本地或远程方式修改防盗门的密码,在门外输入正确密码后才可打开门。
路红外家电控制:接收用户命令,通过红外发射电路控制电视、空调等红外可控的家电设备。
路其它灯具等开关量控制:接收用户命令控制灯具等开关量设备。
智能家居控制器通过GPRS模块,实现家庭系统与外部网络的通讯为系统核心部分,解决以前智能家居系统瓶颈的关键技术。
GPRS(通用分组无线业务)的简称,是在现有的GSM 系统上新增新GGSN(网关支持节点)和SGSN(服务支持节点)节点发展出来的一种新的分组数据承载业务。
GPRS 与现有的GSM 系统最根本的区别是,GPRS 是一种分组交换系统,特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
GPRS网络传输的主要优点有:永远在线、按流量计费、快速登录、高速传输、覆盖范围内不受限制(传输距离、地形、天气等)、数据传输可靠等。
基于ARM及GPRS智能家居控制器的软硬件实现
GPRS通信模块安装在智能家居控制器中,主要功能为通过GPRS网络连接到Internet网络,并主动与监控中心建立通信链路,进行双向数据通信。
GPRS 通信模块设计采用了Freescale公司生产的内嵌TCP/IP协议的G24 GPRS OEM。
该模块尺寸小,功耗低,便于集成。
GPRS通信终端收发模块主要由G24模块、天线、SIM卡、相关的电平转换电路和RS232串口组成。
模块的供电电压为5V,可采用USB端口供电。
GPRS 通信模块通过RS232串行口与智能家居控制器ARM进行通信。
G24收发模块采用AT指令操作,通过RS232串行口进行数据通信。
GPRS 网络通信原理为:首先通过SGSN节点使通信终端模块附在GPRS网络上;然后通过GGSN节点由PPP(Point to Point Protocol)协议获得一个随机分配的IP地址,连接到Internet上;最后通信终端模块通过Internet,按照监控中心设定的端口号与监控中心建立通信链路。
软件流程如图2所示。
(1)测试G24通信是否正常。
首先选择串行口并设置波特率,G24波特率的范围为600到460800bit/s,支持自动波特率侦听,能够自动与监控中心通讯模块的波特率保持一致。
发送“AT”,如果模块返回“OK ”,则通信正常,否则重发。
(2)接入Internet。
首先测试当地是否有GPRS覆盖,向模块发送
“AT+CGPRS?”,如果返回“+CGPRS:1”,则有GPRS覆盖,否则隔5秒钟后再次检测。
然后发送“AT+ CGATT=1”使模块附在GPRS网络上。
最后发送
“AT+MIPCALL=1,cmnet”通过PPP协议建立与GGSN的无线连接,获得一个动态的IP地址,接入Internet。
(3) 连接监控中心。
向模块发送“AT+MIPOPEN= ,,<"Destination Address">,, ”建立与监控中心通信连接。
如果返回“+MIPOPEN: Socket ID,1”,则说明与监控中心建立了通信连接,如果返回“+MIPSTAT: 1,1”,则说明有物理链接中断,须重新进行连接。
其中对AT+MIPOPEN指令的参数作以下说明:
路Socket ID:G24通信连接的ID号,G24有4个可用Socket,每个Socket 有1372Byte缓冲区。
路Source Port:G24的数据传输端口号,其值为0~65535。
建议采用1024 以上的端口号。
路Destination Address:目标端的IP地址,也就是监控中心监控服务器的IP 地址。
路Destination Port:目标端的数据传输端口号,即监控中心监控服务器设定的传输端口号。
路Protocol:传输通信协议,0表示TCP方式,1表示UDP方式。
(4)数据收发。
与监控中心建立通信连接后,就可以进行数据收发了。
发送数据用“AT+MIPSEND=1, ’Data’; +MIPPUSH=1”。
“Data”表示要发送的数据,本设计采用了G24 默认的ASCII码编码,须用十六进制的ASCII码形式表示。
一旦有数据到达,G24模块就会通过RS232串行口返回“+MIPRTCP: ,,”。
其中Left是一个十进制的数字,表示还有多少个字符在协议栈中尚未接收,如果数据全部接收,则Left为0;接收到的数据“Data”是十六进制的ASCII码形LOSE=Socket ID”,模块返回“OK”,表示断开成功。
结语
本文提出了基于GPRS无线家庭智能控制系统的总体解决方案。
该方案主要是采用GPRS无线通信技术实现远程终端对家庭系统的远程控制;采用RS485 总线技术实现家庭系统的组网;采用嵌入式系统方案搭建智能家居控制器的开发平台,并通过该平台实现对家用设备的智能管理和控制。
最后本文提供系统核心GPRS芯片软硬件实现方法,为后续及相关工作提供技术基础。