家庭室內智能網絡系統設計
2.3 中心節點
系統初始化之后,中心節點向各個子節點發送指令,規定各類傳感器節點30 min發送一次采集的數據。在接收到由傳感器節點發送過來的數據后,中心節點先對數據進行分析,判斷是否出現數據異常,當數據出現異常時,立即向該異常節點附近節點發送要求數據的指令,如
果該節點周圍節點數據也出現高于平均值的情況,則判斷為出現異常情況。并根據具體的數據,例如溫度、光強、濕度等,來對相應的控制節點發送家用電器的操作命名,實現對家用電器的自動控制功能。中心節點的位置一般設置在用戶家中的主室之中,和PC主機應用RS 232
串口相連。中心節點的原理框圖如圖4所示。

2.4 控制節點
控制節點的功能是接受并執行中心節點傳來的指令。控制節點執行的目標是用戶家中的家用電器。為了能夠很好地實現這個目標,控制節點在安裝時盡量靠近家用電器。控制節點的原理框圖如圖5所示。

通信模塊負責指令的接收與家用電器狀態數據的發送;控制模塊負責根據命令開啟或關閉家用電器。
3 網關的設計
3.1 GSM短信
系統的中心節點確定有家庭環境數據異常的同時,中心節點會將異常的數據發送給短信節點,短信節點通過GSM網絡以短信的方式將數據發送到指定的用戶手機中,使異地手機用戶隨時監測本地網絡動態。此時,短信模塊將接收到的ZigBee協議的數據解析,然后封裝成符合GSM網絡協議的幀格式,接入到移動通信網絡,實現私有網絡與G網的協議轉換,即完成GSM網關功能。
3.2 互聯網
本系統可以通過互聯網進行訪問。這就需要將ZigBee無線通信協議和常用的互聯網的TCP/IP協議互相轉換。
中心節點通過RS 232串口與用的PC主機相連,PC主機通過網卡與互聯網相連。智能網絡通過串口將數據發送給主機,主機應用軟件將符合ZigBee協議的數據解析,再封裝成符合TCP/IP協議的數據包,發送至互聯網中,這樣用戶就可以在遠程互聯網終端對智能網絡的情況進行查看。同樣,當用戶在遠程互聯網終端向家中的智能網絡下達命令時,主機應用軟件將符合TCP/IP協議的數據包解析,在封裝成符合ZigBee協議的數據包,通過串口發送給家中的智能網絡。這樣就完成了用戶通過互聯網與家中智能網絡交互的目的。
軟件實現互聯網通信的方法是應用C++語言采用Socket編程實現C/S模式。
4 結語
本系統采用無線、短距離、自組織路由功能的AdHoc通信技術,結合了各種傳感器采集技術,通信網絡技術、定位技術、硬件技術、軟件設計等。形成具有定位、溫度、濕度、壓力、紅外、入侵監測等的復合感知,然后控制各種電器設備工作,滿足室內安全環境要求。智能網與Internet、移動通信網可連接,方便異地遙控。遠程監控軟件運行在PC上,顯示當前室內的環境參數和設備運行狀態,與Internet連接,遠程用戶可以通過Internet在遠程終端上監控。該系統兩節點之間直接通信距離不小于60 m;連接Internet速度不低于100 Mb/s;本地到遠程視頻放映時間小于3 s。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/162591.htm
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