Ухаалаг байшин гэдэг нь байшин бол платформ, нэгдсэн утас технологи, сүлжээний холбооны технологи, хамгаалалтын технологи, автомат удирдлагын технологи, дуу дүрсний технологийг ашиглан өрхийн амьдралтай холбоотой байгууламжуудыг нэгтгэх, орон сууцны үр ашигтай барилга байгууламж барих хуваарь, гэр бүлийн харилцааны удирдлагын тогтолцоо юм. , гэрийн аюулгүй байдал, тав тух, тав тух, урлагийг сайжруулах, байгаль орчныг хамгаалах, эрчим хүч хэмнэх амьдрах орчныг хэрэгжүүлэх.Ухаалаг байшингийн хамгийн сүүлийн үеийн тодорхойлолт дээр үндэслэн ZigBee технологийн онцлог шинж чанар, энэхүү системийн дизайныг анхаарч үзэх хэрэгтэй, үүнд шаардлагатай ухаалаг гэрийн систем (ухаалаг гэр (төв) хяналтын систем, гэр ахуйн гэрэлтүүлгийн хяналтын систем, гэрийн хамгаалалтын систем), Өрхийн цахилгааны утас, гэрийн сүлжээний систем, арын хөгжмийн систем, гэр бүлийн орчны хяналтын систем зэрэг үндсэн дээр.Тагнуулд амьдардаг, шаардлагатай бүх системийг зөвхөн бүрэн суурилуулсан бөгөөд нэг ба түүнээс дээш төрлийн нэмэлт систем суурилуулсан өрхийн системийг хамгийн багадаа тагнуулын систем гэж нэрлэж болно. Тиймээс энэ системийг ухаалаг гэр гэж нэрлэж болно.
1. Системийн дизайны схем
Уг систем нь гэрийн удирдлагатай төхөөрөмжүүд болон алсын удирдлагатай төхөөрөмжүүдээс бүрдэнэ.Тэдгээрийн дотроос гэр бүлийн удирдлагатай төхөөрөмжүүдэд интернетэд нэвтрэх боломжтой компьютер, хяналтын төв, хяналтын зангилаа, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн хянагч зэрэг багтдаг.Алсын удирдлагатай төхөөрөмжүүд нь голчлон алсын компьютер, гар утаснаас бүрддэг.
Системийн үндсэн чиг үүрэг нь: 1) вэб хуудсыг үзэх нүүр хуудас, суурь мэдээллийн менежмент;2) Интернэт, гар утсаар гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, хамгаалалт, гэрэлтүүлгийн унтраалга хяналтыг хэрэгжүүлэх;3) RFID модулиар дамжуулан хэрэглэгчийн таних, хулгайд алдагдсан тохиолдолд дотоод аюулгүй байдлын статусыг шилжүүлж дуусгахын тулд SMS дохиогоор дамжуулан хэрэглэгчийг таних;4) Төвийн удирдлагын удирдлагын системийн программ хангамжаар дамжуулан дотоод гэрэлтүүлэг, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн орон нутгийн хяналт, статусыг харуулах ажлыг дуусгах;5) Мэдээллийн санг ашиглан хувийн мэдээллийн хадгалалт, доторх тоног төхөөрөмжийн статусын хадгалалт бүрэн хийгдсэн.Хэрэглэгчид төв удирдлага, удирдлагын системээр дамжуулан дотоод тоног төхөөрөмжийн статусыг асуухад тохиромжтой.
2. Системийн техник хангамжийн дизайн
Системийн техник хангамжийн дизайн нь хяналтын төвийн дизайн, хяналтын зангилаа болон гэр ахуйн хэрэгслийн хянагчийг нэмэлтээр оруулах (цахилгаан сэнс хянагчийг жишээ болгон авч үзье).
2.1 Хяналтын төв
Удирдлагын төвийн үндсэн чиг үүрэг нь дараах байдалтай байна: 1) Утасгүй ZigBee сүлжээг бий болгох, бүх хяналтын цэгүүдийг сүлжээнд нэмж, шинэ тоног төхөөрөмжийг хүлээн авах;2) хэрэглэгчийн таних, хэрэглэгчийг гэртээ эсвэл буцааж хэрэглэгчийн картаар дамжуулан дотоод аюулгүй байдлын шилжүүлэгт хүрэх;3) Өрөөнд хулгайч орж ирэхэд хэрэглэгч рүү богино зурвас илгээж, түгшүүрийн дохио өгнө.Хэрэглэгчид мөн богино мессежээр дотоод орчны хамгаалалт, гэрэлтүүлэг, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийг хянах боломжтой;4) Систем ганцаараа ажиллаж байх үед LCD дэлгэц нь одоогийн системийн төлөвийг харуулдаг бөгөөд энэ нь хэрэглэгчдэд харахад тохиромжтой;5) Цахилгаан тоног төхөөрөмжийн төлөв байдлыг хадгалж, системийг онлайнаар нэвтрүүлэхийн тулд компьютерт илгээнэ үү.
Техник хангамж нь Carrier sensor олон хандалт/мөргөлдөөнийг илрүүлэх (CSMA/CA)-ийг дэмждэг.2.0 ~ 3.6V-ийн ажиллах хүчдэл нь системийн бага эрчим хүчний хэрэглээнд тустай.Удирдлагын төвд байрлах ZigBee зохицуулагчийн модульд холбогдож утасгүй ZigBee од сүлжээг дотор нь суулгаарай.Гэрийн хэрэгслийн хянагчийг сүлжээнд нэгдэхийн тулд сүлжээн дэх терминалын зангилаа болгон нэмэхээр сонгосон бүх хяналтын зангилаанууд нь ZigBee сүлжээний дотоод аюулгүй байдал, гэр ахуйн хэрэгслийн утасгүй хяналтыг хэрэгжүүлэхийн тулд сонгосон.
2.2 Хяналтын зангилаа
Хяналтын зангилааны чиг үүрэг нь дараах байдалтай байна: 1) хүний биеийн дохиог илрүүлэх, хулгайч халдах үед дуут болон гэрлийн дохио өгөх;2) гэрэлтүүлгийн удирдлага, хяналтын горим нь автомат удирдлага, гарын авлагын удирдлагад хуваагддаг, автомат удирдлага нь дотоод гэрлийн чадлаас хамааран гэрлийг автоматаар асааж, унтраадаг, гар аргаар гэрэлтүүлгийн удирдлага нь төв хяналтын системээр дамждаг, (3) дохиоллын мэдээлэл болон бусад мэдээллийг удирдлагын төв рүү илгээж, хяналтын төвөөс хяналтын командуудыг хүлээн авч, тоног төхөөрөмжийн хяналтыг дуусгана.
Хэт улаан туяанаас гадна богино долгионы илрүүлэх горим нь хүний биеийн дохиог илрүүлэх хамгийн түгээмэл арга юм.Пироэлектрик хэт улаан туяаны датчик нь RE200B, өсгөгч нь BISS0001 юм.RE200B нь 3-10 В хүчдэлээр тэжээгддэг ба пироэлектрик хос мэдрэгчтэй хэт улаан туяаны элементтэй.Элемент хэт улаан туяаг хүлээн авах үед элемент бүрийн туйлуудад фотоэлектрик эффект үүсч, цэнэг хуримтлагдана.BISS0001 нь үйл ажиллагааны өсгөгч, хүчдэлийн харьцуулагч, төлөвийн хянагч, саатлын цаг хэмжигч, блоклох цаг хэмжигчээс бүрдсэн дижитал аналог хайбрид asIC юм.RE200B болон цөөн хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хамт идэвхгүй пироэлектрик хэт улаан туяаны унтраалга үүсгэж болно.Ant-g100 модулийг богино долгионы мэдрэгчийн хувьд ашигласан бөгөөд төвийн давтамж нь 10 GHz, хамгийн их суулгах хугацаа нь 6μs байв.Пироэлектрик хэт улаан туяаны модультай хослуулснаар зорилтот илрүүлэлтийн алдааны түвшинг үр дүнтэй бууруулах боломжтой.
Гэрлийн хяналтын модуль нь ихэвчлэн гэрэл мэдрэмтгий эсэргүүцэл ба гэрлийн хяналтын релеээс бүрдэнэ.Гэрэл мэдрэмтгий резисторыг 10 К ω-ийн тохируулгатай эсэргүүцэлтэй цувралаар холбож, дараа нь гэрэл мэдрэмтгий эсэргүүцэгчийн нөгөө үзүүрийг газартай холбож, тохируулж болох эсэргүүцлийн нөгөө үзүүрийг өндөр түвшинд холбоно.Эсэргүүцлийн холболтын хоёр цэгийн хүчдэлийн утгыг SCM аналог-тоон хувиргагчаар дамжуулан одоогийн гэрэл асаалттай байгаа эсэхийг тодорхойлно.Гэрлийг дөнгөж асаахад гэрлийн эрчмийг хангахын тулд тохируулж болох эсэргүүцлийг хэрэглэгч тохируулж болно.Дотор гэрэлтүүлгийн унтраалга нь релеээр удирддаг.Зөвхөн нэг оролт/гаралтын портыг ашиглах боломжтой.
2.3 Нэмэгдсэн гэр ахуйн хэрэгслийн хянагчийг сонгоно уу
Төхөөрөмжийн удирдлагад хүрэхийн тулд гэр ахуйн хэрэгслийн удирдлагыг голчлон төхөөрөмжийн чиг үүргийн дагуу, жишээ болгон цахилгаан сэнс дээр нэмэхийг сонгоно уу.Сэнсний удирдлага нь хяналтын төв нь ZigBee сүлжээний хэрэгжилтээр дамжуулан цахилгаан сэнс хянагч руу илгээсэн PC-ийн сэнсний хяналтын заавар байх болно, өөр өөр хэрэгслийн таних дугаар өөр, жишээлбэл, энэхүү гэрээний заалтууд нь фен таних дугаар 122, дотоодын өнгөт ТВ таних дугаар юм. нь 123, ингэснээр янз бүрийн цахилгаан гэр ахуйн хэрэгслийн хяналтын төвийг хүлээн зөвшөөрч байна.Нэг заавар кодын хувьд өөр өөр гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл өөр өөр функцийг гүйцэтгэдэг.Зураг 4-т нэмэлтээр сонгосон гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн найрлагыг харуулав.
3. Системийн програм хангамжийн дизайн
Системийн програм хангамжийн загвар нь үндсэндээ алсын удирдлагатай вэб хуудасны дизайн, төв удирдлагын удирдлагын системийн дизайн, удирдлагын төвийн үндсэн хянагч ATMegal28 программын дизайн, CC2430 зохицуулагч программын дизайн, CC2430 хяналтын зангилааны программын дизайн, CC2430 сонгох төхөөрөмж нэмэх программын дизайн гэсэн зургаан хэсгээс бүрдэнэ.
3.1 ZigBee Coordinator программын дизайн
Зохицуулагч эхлээд хэрэглээний давхаргын эхлэлийг дуусгаж, хэрэглээний түвшний төлөв болон хүлээн авах төлөвийг идэвхгүй болгож, дараа нь глобал тасалдлыг асааж, I/O портыг эхлүүлнэ.Зохицуулагч нь утасгүй одны сүлжээг байгуулж эхэлнэ.Протоколд зохицуулагч автоматаар 2.4 GHz зурвасыг сонгоно, секундэд битийн хамгийн их тоо нь 62 500, анхдагч PANID нь 0×1347, стекийн хамгийн их гүн нь 5, илгээлтийн хамгийн их байт нь 93, ба цуваа портын дамжуулах хурд нь 57 600 бит/сек байна.SL0W TIMER нь секундэд 10 тасалдлыг үүсгэдэг.ZigBee сүлжээг амжилттай байгуулсны дараа зохицуулагч хаягаа хяналтын төвийн MCU руу илгээдэг.Энд хяналтын төв MCU ZigBee Зохицуулагчийг хяналтын зангилааны гишүүн гэж тодорхойлдог ба түүний тодорхойлсон хаяг нь 0. Програм нь үндсэн давталт руу ордог.Нэгдүгээрт, терминалын зангилаанаас илгээсэн шинэ өгөгдөл байгаа эсэхийг тодорхойлох, хэрэв байгаа бол өгөгдлийг хяналтын төвийн MCU руу шууд дамжуулдаг;Хяналтын төвийн MCU-д заавар илгээсэн эсэхийг тодорхойлох, хэрэв байгаа бол зааврыг харгалзах ZigBee терминалын зангилаа руу илгээнэ үү;Хамгаалалт нээлттэй байгаа эсэх, хулгайч байгаа эсэх, хэрэв байгаа бол дохиоллын мэдээллийг хяналтын төвийн МХБ-д илгээх;Гэрэл автомат удирдлагын төлөвт байгаа эсэхийг шүүнэ үү, хэрэв тийм бол түүвэрлэлтийн аналог-тоон хувиргагчийг асаана уу, түүвэрлэлтийн утга нь гэрлийг асаах, унтраах түлхүүр болно, гэрлийн төлөв өөрчлөгдвөл шинэ төлөвийн мэдээлэл хяналтын төв MC-U руу дамжуулсан.
3.2 ZigBee терминалын зангилааны програмчлал
ZigBee терминалын зангилаа нь ZigBee зохицуулагчийн удирддаг утасгүй ZigBee зангилааг хэлдэг.Системд энэ нь голчлон хяналтын зангилаа бөгөөд гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн хянагч нэмэлт юм.ZigBee терминалын зангилааг эхлүүлэхэд мөн хэрэглээний давхаргыг эхлүүлэх, тасалдал нээх, оролт гаралтын портуудыг эхлүүлэх зэрэг орно.Дараа нь ZigBee сүлжээнд нэгдэж үзээрэй.Зөвхөн ZigBee зохицуулагчийн тохиргоотой төгсгөлийн зангилаанууд сүлжээнд нэгдэхийг зөвшөөрдөг гэдгийг анхаарах нь чухал юм.Хэрэв ZigBee терминалын зангилаа сүлжээнд холбогдож чадаагүй бол сүлжээнд амжилттай холбогдох хүртэл хоёр секунд тутамд дахин оролдоно.Сүлжээнд амжилттай нэгдсэний дараа ZI-Gbee терминалын зангилаа бүртгэлийн мэдээллээ ZigBee зохицуулагч руу илгээж, дараа нь ZigBee терминалын зангилааны бүртгэлийг дуусгахын тулд хяналтын төвийн MCU руу дамжуулдаг.Хэрэв ZigBee терминалын зангилаа нь хяналтын зангилаа бол гэрэлтүүлэг, аюулгүй байдлын хяналтыг хэрэгжүүлэх боломжтой.Хөтөлбөр нь ZigBee зохицуулагчтай төстэй бөгөөд зөвхөн хяналтын зангилаа нь ZigBee зохицуулагч руу өгөгдөл илгээх шаардлагатай бөгөөд дараа нь ZigBee зохицуулагч нь хяналтын төвийн MCU руу өгөгдлийг илгээдэг.Хэрэв ZigBee терминалын зангилаа нь цахилгаан сэнсний хянагч юм бол энэ нь төлөвийг байршуулахгүйгээр зөвхөн дээд талын компьютерийн өгөгдлийг хүлээн авах шаардлагатай тул утасгүй мэдээлэл хүлээн авах тасалдалтай үед түүний хяналтыг шууд хийж болно.Утасгүй өгөгдөл хүлээн авах тасалдалтай үед бүх терминалын зангилаа нь хүлээн авсан хяналтын зааврыг зангилааны хяналтын параметрүүд рүү хөрвүүлдэг бөгөөд хүлээн авсан утасгүй зааврыг зангилааны үндсэн программд боловсруулдаггүй.
4 Онлайн дибаг хийх
Төвийн удирдлагын удирдлагын системээс гаргасан суурин төхөөрөмжийн зааврын кодыг нэмэгдүүлэх зааврыг компьютерийн цуваа портоор дамжуулан удирдлагын төвийн MCU руу, хоёр шугамын интерфейсээр зохицуулагч руу, дараа нь ZigBee терминал руу илгээдэг. зохицуулагчийн зангилаа.Терминалын зангилаа өгөгдлийг хүлээн авах үед өгөгдлийг дахин цуваа портоор дамжуулан компьютерт илгээдэг.Энэ компьютер дээр ZigBee терминалын зангилааны хүлээн авсан өгөгдлийг хяналтын төвөөс илгээсэн өгөгдөлтэй харьцуулдаг.Төвийн удирдлагын удирдлагын систем нь секунд тутамд 2 заавар илгээдэг.Туршилтын 5 цагийн дараа нийт хүлээн авсан багцын тоо 36,000 пакет болохыг харуулах үед туршилтын програм хангамж зогсдог.Олон протоколын өгөгдөл дамжуулах туршилтын программ хангамжийн туршилтын үр дүнг Зураг 6-д үзүүлэв. Зөв пакетын тоо 36 000, буруу пакетын тоо 0, нарийвчлалын түвшин 100% байна.
ZigBee технологийг ухаалаг гэрийн дотоод сүлжээг бий болгоход ашигладаг бөгөөд энэ нь алсаас удирдахад хялбар, уян хатан нэмэлт шинэ тоног төхөөрөмж, найдвартай удирдлагын гүйцэтгэл зэрэг давуу талтай юм.RFTD технологийг хэрэглэгчийн таних, системийн аюулгүй байдлыг сайжруулахад ашигладаг.GSM модулийн хандалтаар дамжуулан алсын удирдлага, дохиоллын функцууд хэрэгждэг.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 1-р сарын 06-ны хооронд