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《无线智能家居控制系统设计和实现》

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【摘要】随着时代的发展和人们生活水平的提升,将现今的无线技术作为基础,深入研究一套无线技术和家具控制相连接的智能化系统,不仅为人们提供了较高的人性化设施,而且安全性、舒适性也较好.本文主要针对该系统对无线 ZigBee技术、系统网络设计、产品软硬件设计等方面的内容进行了探究分析,以此希望对相关人员提供必要的帮助.【关键词】无线智能家居控制系统设计

将电磁波在空间中传播的原理作为基础发展得到来数据传输技术被称之为无线技术.就无线技术而言,该技术可通过特定的信号调制技术,并根据电波在空间中传输特性来实现数据的传输,该技术的优势在于传输速度快,同时适用于移动或不适合安置电缆的情况.而随着时代的发展以及信号处理技术的进步,无线技术的应用范围越来越广,在多个领域中都发挥出了较好的作用,其中,在家居控制系统中进行更是成为了新的发展趋势.

一、无线 ZigBee技术

ZigBee主要指无线网络通信技术,该技术一般具有结构简单、功耗低、速率低、复杂度低以及成本低等特点,目的,该技术已经在工业控制、汽车自动化以及医用设备控制等领域得到了较为广泛的应用.具体而言,ZigBee是一种将无线个域网作为基础的进行开发的有关组网安全和应用软件等方面的技术.就该技术特点具体而言,主要可分为七个方面,即：较低的数据传输速率；较低的功耗；较高的可靠性；较低复杂度；较好的网络扩展性；较高的安全性；较灵活的工作频段.

二、系统网络设计

结合 ZigBee技术具有的短距离、低功耗等特点,并根据智能家居系统设计中所要涉及的房型以及需求进行系统产品的设计.具体而言,系统网络设计是应该从以下两个方面出发,首选,对网络架构进行确定（家庭网络架构如下图一）,其次完成主控制器的功能组网以及网络管理功能,与在对ZigBee进行定义的时,将其定义为网络协调器类似.

图一：家庭网络架构

在采用上述家庭网络架构的情况下,其优点的主要可体现在以下三个方面,即：（1）层次较为分分明的网络,网络管理较为方便；（2）对网络数据流量进行了降低；（3）对数据传输的实时性进行了提高[1].

三、产品硬件设计

根据不同的设备进行产品硬件,并按照功能模块可将其分为电源部分.主芯片、无线模块、传感设备以及系统执行单元.其中,应该按照模块进行产品的设计,并依据不同的需求进行不同功能的组合,其类型主要可分为控制器、遥控器以及智能终端产品,详情见表图二：

图二产品硬件设计构图

四、产品软件设计

为了保证无线模块能够正常运转,对基本网络参数进行设置是一个必不可少的环节,同时在此过程中应该根据设备功能的不同以及区域的不同进行功能的配置 [2].

在配置的过程中,通信一般为设备和配置器之间的默认信道,在完成配置后,且在设备重新初始化后,即可按照配置内容进行运行,详情见图三.通常情况下,当设备症状运转后通过输入信号的变化即可实现不同操作.其中,输入信号主要指输入无线信号、输入变化状态下的各类传感器设备、变化系统时间以及输入其他人为操作信号等.在系统设备接受上述输入信号的后,可对信号进行处理,并通过系统执行单元进行信号的输出或直接对设备进行控制.

图三：设备配置运行流程图

结束语：本文结合了智能家居的特点以及功能进行了详细的叙述,同时,结合目前的无线技术,对无线智能家居系统的设计内容进行了详细的介绍.具体而言,无线智能家居系统是一种嵌入式的技术,不仅具有较为完善的功能,而且灵活性较高,同时具有较好扩展性以及较高智能化程度,顺应满足了现代智能化发展的要求.

参考文献

[1]魏青梅. 基于无线传感器网络的智能家居系统设计与实现 [D].西安电子科技大学,2015（11）.

[2]杨堤 .基于物联网的智能家居控制系统设计与实现 [J].电子世界 ,2012(21):16-17.

智能家居论文参考资料：