论文 《嵌入式无线家庭网关的设计和实现》
智能家居的各种设备不仅可以相互通信,互动运行,还可以向外部网络提供家居设备的远程控制能力,帮助家庭网络和外部网络保持信息交流畅通。包括总线系统,异构网互联功能,各种服务功能。有电器控制功能,灯光管理功能,安全预警功能功能,智能门禁共那个。可以提供智能家居网路和internet,GPRS和电话网的接口。
智能家居无线网包括测控基站、家庭网关,和无线通信协议完成数据和控制指令在家居网路的传输。
1.测控基站
智能家居网络的执行单元和控制末端,是一个无线接入点。具有信息采集,信息输入,逻辑处理,信息输出,联动控制等功能。必须和家庭无线网关在逻辑上形成一个整体。
数字电路设计:
8位cpu+Rf方案。
nRf2401是无线收发芯片,工作在2.4GHz。89S52是CPU,控制适配模块对不同的设备进行控制,功能不同有所差异。EEPROM存储数据。
2.家庭网关解决了信息集中,交互控制,提供远程访问等问题。由CPU,无线模块,GPRS,报警模块,LCD,电源模块组成。
1)CPU选用ARM处理器,Philips公司的LPC2114,集成了常见接口控制器,作为家庭网关的核心处理器,结合无线模块和ucOS-II操作系统,并开发相关的底层程序和应用程序。
2)无线模块
nRF2401的引脚PW M_UP,CE,CS与LPC2114的三个通用I/O连接,用来设置2401的工作模式。数据收发引脚CLK1,DATA,DR1和LRC2114的另外三个通用I/O连接。
3)GPRS模块
西门子的MC35,支持数据,语音,短消息等多种通信方式,通过AT命令实现控制。通过GPRS模块可以实现手机的远程控制,比以太网和电话监控更适合智能家居的应用。
4)LCD采用夏普LCD显示屏。
5)电源模块,为液晶模块供电,需要提供12V,3.3V,1.8V电压。
家庭网关可以使测控基站处在休眠状态。软件有GPRS通信模块,无线收发控制,屏幕用户界面。智能家居远程控制主要解决PDA和主控制模块通过GpRS网络实现交互。无线收发控制实现智能测控基站和家庭网关的互通互联,数据传送和命令传送。
实现一个智能家居网络,首先建立一个通信网络,实现对所有家电和设备的控制和监控。其次,要有一个与外界通信的通道,特别是公共网络,实现远程监控和交换信息的要求。