于GPRS和ZigBee技術的智能家居解決方案采用以單戶家庭為單元的通信控制模式,在每一個家庭中都安裝一個主控中心(負責用戶控制信號及家電反饋信息的接收和轉發),及若干個與家電設備相連的分控終端(控制該家庭的所有電器)。主控和分控裝置由家庭總線相連,家庭總線采用ZigBee無線通信方式。此裝置便于家庭獨自管理,安全性、可靠性高。
無線數傳模塊mc35i
GPRS通信模塊采用西門子公司的無線數據傳輸模塊mc35i,支持數據、短信、語音和傳真業務。mc35i是新一代gsm/GPRS雙模模塊,完全兼容上一代的mc35、tc35i;采用緊湊型設計,為用戶提供了簡單、內嵌式的無線GPRS連接。mc35i的GPRS永久在線功能提供了最快的數據傳輸速率。
ip_linkl270模塊
ZigBee無線網絡通信模塊采用赫利訊的ip_link1270模塊。ZigBee(ieee802.15.4)技術是最近發展起來的一種近距離、低功耗、低數據率、低成本的雙向短距離無線通信技術,被業界認為是最有可能應用在工控場合的無線方式。helicomm公司推出的ip_linkl270是ZigBee的開發工具和產品,包含符合802.15.4標準的2.4ghz射頻組件、低功耗的8位微控制器、ZigBee網絡軟件和全波長天線,每次接力通信都能在75m范圍內提供250kbps的速率;
支持最新的rs232mesh透明串行模式,能在網狀或多次跳接(multihop/無線網絡內支持串行數據路由,速率最高可達38.4kbps。ip_linkl270是完全符合ieee802.15.4標準與ZigBee規范的2.4ghz無線收發模塊,射頻部分使用freescale的mcl3191/13192/13193芯片,mcu使用的是freescale公司的mc9s08gt60芯片。
系統結構和工作原理
系統通過gsm手機發送短信命令來讀取三表的數據,并對室內電燈進行控制。分控中心可以檢測外中斷,當有外中斷產生時,分控中心的蜂鳴器發出響聲,這時分控中心會主動向用戶發送短信來提示用戶室內有異常。
系統由主控中心與分控終端兩部分組成,主控中心主要由GPRS模塊通過usb與pc機連接,ZigBee模塊ip_linkl270通過串口與pc機連接。GPRS通信模塊采用西門子公司的mc35i,負責收發短信的命令;ZigBee無線通信模塊采用赫立訊公司的tp_link1270,負責控制分控中心的設備,來讀取三表的數值與控制室內燈的開關。
分控終端主要由赫立訊公司的ip_linkl270、新茂公司的sm5964a單片機、天馬的128×64點陣的lcd液晶顯示模塊組成。lcd用于數字的電表、水表、氣表值的顯示;單片機上的鍵盤可以改變三表的值,通過單片機上的串口來控制ip_linkl270數據的收發,把三表值和室內燈的開關狀態返回到主控中心。
系統的主要控制流程如下:
由用戶手機發命令給mc35i模塊,mc35i收到命令后,解釋該命令。解釋完命令后發給主控中心的ip_linkl270,由該模塊把命令發給相應的分控終端設備,分控終端設備收到命令后作出相應的動作。
分控終端收到命令后,一是作出相應的動作后向上層作出應答,二是把上層需要的數據通過ip_linkl270傳給主控中心。主控中心把收到的分控終端信息,通過mc35i以短信形式發送到用戶手機上。