Aqlli uy - bu platforma sifatida uy, integratsiyalashgan simi texnologiyasi, tarmoq aloqasi texnologiyasi, xavfsizlik texnologiyasi, avtomatik boshqaruv texnologiyasi, maishiy hayot bilan bog'liq ob'ektlarni integratsiya qilish uchun audio va video texnologiyalar, samarali turar-joy binolarini qurish jadvali va oilaviy munosabatlarni boshqarish tizimi. , uy xavfsizligi, qulaylik, qulaylik, badiiylikni yaxshilash va atrof-muhitni muhofaza qilish va energiya tejaydigan yashash muhitini amalga oshirish.Aqlli uyning so'nggi ta'rifiga asoslanib, ZigBee texnologiyasining xususiyatlariga qarang, ushbu tizimning dizayni, zarur bo'lgan aqlli uy tizimi (aqlli uy (markaziy) boshqaruv tizimi, maishiy yoritishni boshqarish tizimi, uy xavfsizlik tizimlari), qo'shilgan uy simlari tizimi, uy tarmog'i tizimi, fon musiqa tizimi va oilaviy muhitni boshqarish tizimi asosida.Tasdiqlashcha, barcha zarur tizimlar faqat to'liq o'rnatilgan va ma'lum bir turdagi ixtiyoriy tizimni o'rnatgan maishiy tizim hech bo'lmaganda razvedkani yashaydi deb atash mumkin. Shuning uchun bu tizimni aqlli uy deb atash mumkin.
1. Tizimni loyihalash sxemasi
Tizim uydagi boshqariladigan qurilmalar va masofadan boshqarish moslamalaridan iborat.Ular orasida oiladagi boshqariladigan qurilmalar asosan Internetga kirish mumkin bo'lgan kompyuterni, boshqaruv markazini, monitoring tugunini va qo'shilishi mumkin bo'lgan maishiy texnika boshqaruvchisini o'z ichiga oladi.Masofadan boshqarish moslamalari asosan masofaviy kompyuterlar va mobil telefonlardan iborat.
Tizimning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat: 1) veb-sahifani ko'rishning birinchi sahifasi, fon ma'lumotlarini boshqarish;2) Internet va mobil telefon orqali ichki maishiy texnika, xavfsizlik va yoritishni almashtirishni amalga oshirish;3) RFID moduli orqali foydalanuvchi identifikatsiyasini amalga oshirish uchun, foydalanuvchiga SMS signali orqali o'g'irlik sodir bo'lganda, ichki xavfsizlik holatini o'zgartirishni yakunlash uchun;4) Ichki yoritish va maishiy texnika vositalarining mahalliy nazorati va holatini ko'rsatishni yakunlash uchun markaziy boshqaruv boshqaruv tizimining dasturiy ta'minoti orqali;5) Shaxsiy ma'lumotlarni saqlash va ichki jihozlar holatini saqlash ma'lumotlar bazasidan foydalangan holda yakunlanadi.Foydalanuvchilar uchun markaziy boshqaruv va boshqaruv tizimi orqali ichki jihozlar holatini so'rashlari qulay.
2. Tizim apparati dizayni
Tizimning apparat dizayni boshqaruv markazining dizayni, monitoring tugunini va maishiy texnika boshqaruvchisining ixtiyoriy qo'shilishini o'z ichiga oladi (misol sifatida elektr fan kontrollerini oling).
2.1 Boshqaruv markazi
Boshqaruv markazining asosiy vazifalari quyidagilardan iborat: 1) Simsiz ZigBee tarmog'ini qurish, tarmoqqa barcha monitoring tugunlarini qo'shish va yangi uskunalarni qabul qilishni amalga oshirish;2) foydalanuvchi identifikatori, foydalanuvchini uyda yoki orqada ichki xavfsizlik kalitiga erishish uchun foydalanuvchi kartasi orqali;3) O'g'ri xonaga bostirib kirganda, ogohlantirish uchun foydalanuvchiga qisqa xabar yuboring.Foydalanuvchilar, shuningdek, qisqa xabarlar orqali ichki xavfsizlik, yoritish va maishiy texnika nazorat qilishlari mumkin;4) Tizim yolg'iz ishlayotgan bo'lsa, LCD displey joriy tizim holatini ko'rsatadi, bu foydalanuvchilarga ko'rish uchun qulaydir;5) Elektr jihozlarining holatini saqlang va tizimni onlayn amalga oshirish uchun uni shaxsiy kompyuterga yuboring.
Uskuna Carrier sense multiple access/to'qnashuvni aniqlashni (CSMA/CA) qo'llab-quvvatlaydi.2.0 ~ 3.6V ish kuchlanishi tizimning kam quvvat sarfiga yordam beradi.Boshqaruv markazidagi ZigBee koordinator moduliga ulanib, bino ichida simsiz ZigBee yulduz tarmog'ini o'rnating.Va ichki xavfsizlik va maishiy texnika simsiz ZigBee tarmog'ini boshqarishni amalga oshirish uchun tarmoqqa ulanish uchun tarmoqdagi terminal tugun sifatida maishiy texnika boshqaruvchisini qo'shish uchun tanlangan barcha monitoring tugunlari.
2.2 Monitoring tugunlari
Kuzatuv tugunining vazifalari quyidagilardan iborat: 1) odam tanasi signalini aniqlash, o'g'rilar bostirib kelganda ovozli va yorug'lik signalizatsiyasi;2) yoritishni boshqarish, boshqaruv rejimi avtomatik boshqaruv va qo'lda boshqarishga bo'linadi, avtomatik boshqaruv ichki yorug'lik kuchiga ko'ra avtomatik ravishda yorug'likni yoqadi / o'chiradi, qo'lda yoritishni boshqarish markaziy boshqaruv tizimi orqali amalga oshiriladi, (3) signalizatsiya ma'lumotlari va boshqa ma'lumotlar boshqaruv markaziga yuboriladi va uskunani boshqarishni yakunlash uchun boshqaruv markazidan nazorat buyruqlarini oladi.
Infraqizil va mikroto'lqinlarni aniqlash rejimi inson tanasi signallarini aniqlashning eng keng tarqalgan usuli hisoblanadi.Piroelektrik infraqizil zond RE200B, kuchaytirish moslamasi esa BISS0001.RE200B 3-10 V kuchlanish bilan quvvatlanadi va o'rnatilgan piroelektrik ikki sezgir infraqizil elementga ega.Element infraqizil nurni qabul qilganda, har bir elementning qutblarida fotoelektr effekti paydo bo'ladi va zaryad to'planadi.BISS0001 raqamli-analog gibrid asIC bo'lib, operatsion kuchaytirgich, kuchlanish komparatori, holat boshqaruvchisi, kechikish vaqti va blokirovka vaqti taymeridan iborat.RE200B va bir nechta komponentlar bilan birgalikda passiv piroelektrik infraqizil kalitni yaratish mumkin.Mikroto'lqinli sensor uchun Ant-g100 moduli ishlatilgan, markaz chastotasi 10 gigagertsli va maksimal o'rnatish vaqti 6 mks edi.Piroelektrik infraqizil modul bilan birgalikda maqsadni aniqlashda xatolik darajasi samarali tarzda kamayishi mumkin.
Yorug'likni boshqarish moduli asosan fotosensitiv qarshilik va yorug'likni boshqarish rölesidan iborat.Fotosensitiv rezistorni 10 K ō sozlanishi qarshilik bilan ketma-ket ulang, so'ngra fotosensitiv rezistorning boshqa uchini erga ulang va sozlanishi qarshilikning boshqa uchini yuqori darajaga ulang.Ikki qarshilik ulanish nuqtasining kuchlanish qiymati joriy yorug'lik yoqilganligini aniqlash uchun SCM analog-raqamli konvertor orqali olinadi.Sozlanishi qarshilik foydalanuvchi tomonidan yorug'lik yoqilganda yorug'lik intensivligini qondirish uchun sozlanishi mumkin.Ichki yoritish kalitlari o'rni bilan boshqariladi.Faqat bitta kirish/chiqish portiga erishish mumkin.
2.3 Qo'shilgan maishiy texnika boshqaruvchisini tanlang
Qurilmani boshqarishga erishish uchun maishiy texnika boshqaruvini asosan qurilma funktsiyasiga ko'ra qo'shishni tanlang, bu erda misol sifatida elektr ventilyatorga.Fanni boshqarish - bu nazorat markazi ZigBee tarmog'ini amalga oshirish orqali elektr fan tekshirgichiga yuborilgan kompyuter fanatini boshqarish bo'yicha ko'rsatmalar bo'ladi, turli xil asboblar identifikatsiya raqami boshqacha, masalan, ushbu shartnoma qoidalari fanning identifikatsiya raqami 122, mahalliy rangli televizor identifikatsiya raqami. 123 ni tashkil etadi, shuning uchun turli xil elektr maishiy texnika boshqaruv markazining tan olinishini amalga oshiradi.Xuddi shu ko'rsatma kodi uchun turli xil maishiy texnika turli funktsiyalarni bajaradi.4-rasmda qo'shimcha uchun tanlangan maishiy texnika tarkibi ko'rsatilgan.
3. Tizimli dasturiy ta'minotni loyihalash
Tizim dasturiy ta'minoti dizayni asosan olti qismni o'z ichiga oladi, ular masofaviy boshqaruv veb-sahifasi dizayni, markaziy boshqaruvni boshqarish tizimini loyihalash, boshqaruv markazining asosiy boshqaruvchisi ATMegal28 dastur dizayni, CC2430 koordinatori dasturi dizayni, CC2430 monitoring tugun dasturi dizayni, CC2430 qurilmani qo'shish dasturini tanlash.
3.1 ZigBee Koordinatori dasturini loyihalash
Koordinator avval dastur qatlamini ishga tushirishni yakunlaydi, dastur qatlami holatini va qabul qilish holatini bo'sh holatga o'rnatadi, so'ngra global uzilishlarni yoqadi va I/U portini ishga tushiradi.Keyin koordinator simsiz yulduz tarmog'ini qurishni boshlaydi.Protokolda koordinator avtomatik ravishda 2,4 gigagertsli diapazonni tanlaydi, soniyada maksimal bitlar soni 62 500, standart PANID 0×1347, maksimal stek chuqurligi 5, jo‘natish uchun maksimal bayt soni 93 va ketma-ket port uzatish tezligi 57 600 bit/s.SL0W TIMER soniyasiga 10 ta uzilish hosil qiladi.ZigBee tarmog'i muvaffaqiyatli o'rnatilgandan so'ng, koordinator o'z manzilini boshqaruv markazining MCUga yuboradi.Bu erda MCU boshqaruv markazi ZigBee Koordinatorini monitoring tugunining a'zosi sifatida aniqlaydi va uning aniqlangan manzili 0. Dastur asosiy tsiklga kiradi.Birinchidan, terminal tuguni tomonidan yuborilgan yangi ma'lumotlar mavjudligini aniqlang, agar mavjud bo'lsa, ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri boshqaruv markazining MCU ga uzatiladi;Boshqaruv markazining MCU-da ko'rsatmalar yuborilgan yoki yo'qligini aniqlang, agar shunday bo'lsa, ko'rsatmalarni mos keladigan ZigBee terminal tuguniga yuboring;Xavfsizlik ochiq yoki yo'qligini, o'g'ri bor-yo'qligini baholang, agar shunday bo'lsa, signalni boshqaruv markazining MCUga yuboring;Nur avtomatik boshqaruv holatida yoki yo'qligini baholang, agar shunday bo'lsa, namuna olish uchun analog-raqamli konvertorni yoqing, namuna olish qiymati yorug'likni yoqish yoki o'chirish uchun kalit hisoblanadi, agar yorug'lik holati o'zgarsa, yangi holat ma'lumotlari MC-U boshqaruv markaziga uzatiladi.
3.2 ZigBee terminal tugunini dasturlash
ZigBee terminal tugunlari ZigBee koordinatori tomonidan boshqariladigan simsiz ZigBee tuguniga ishora qiladi.Tizimda, asosan, monitoring tugunlari va maishiy texnika boshqaruvchisining ixtiyoriy qo'shilishi.ZigBee terminal tugunlarini ishga tushirish, shuningdek, dastur qatlamini ishga tushirish, uzilishlarni ochish va kirish/chiqarish portlarini ishga tushirishni o'z ichiga oladi.Keyin ZigBee tarmog'iga qo'shilishga harakat qiling.Shuni ta'kidlash kerakki, faqat ZigBee koordinatori o'rnatilgan oxirgi tugunlar tarmoqqa qo'shilishi mumkin.Agar ZigBee terminal tuguni tarmoqqa qo'shilmasa, u tarmoqqa muvaffaqiyatli qo'shilmaguncha har ikki soniyada qayta urinib ko'radi.Tarmoqqa muvaffaqiyatli qo'shilgandan so'ng, ZI-Gbee terminal tuguni o'zining ro'yxatga olish ma'lumotlarini ZigBee koordinatoriga yuboradi, so'ngra uni ZigBee terminal tugunini ro'yxatdan o'tkazishni yakunlash uchun boshqaruv markazining MCUga yuboradi.Agar ZigBee terminal tuguni monitoring tugun bo'lsa, u yorug'lik va xavfsizlikni boshqarishni amalga oshirishi mumkin.Dastur ZigBee koordinatoriga o'xshaydi, bundan mustasno, monitoring tuguni ZigBee koordinatoriga ma'lumotlarni yuborishi kerak, keyin esa ZigBee koordinatori ma'lumotlarni boshqaruv markazining MCU ga yuboradi.Agar ZigBee terminal tuguni elektr fan tekshirgichi bo'lsa, u holatni yuklamasdan faqat yuqori kompyuterning ma'lumotlarini olishi kerak, shuning uchun uni boshqarish simsiz ma'lumotlarni qabul qilishning uzilishida to'g'ridan-to'g'ri bajarilishi mumkin.Simsiz ma'lumotlarni qabul qilish uzilishida barcha terminal tugunlari qabul qilingan boshqaruv ko'rsatmalarini tugunning o'zi nazorat parametrlariga tarjima qiladi va qabul qilingan simsiz ko'rsatmalarni tugunning asosiy dasturida qayta ishlamaydi.
4 Onlayn nosozliklarni tuzatish
Markaziy boshqaruvni boshqarish tizimi tomonidan chiqarilgan statsionar uskunalarning ko'rsatmalar kodi bo'yicha ortib borayotgan yo'riqnoma kompyuterning ketma-ket porti orqali boshqaruv markazining MCU-ga, ikki qatorli interfeys orqali koordinatorga, so'ngra ZigBee terminaliga yuboriladi. koordinator tomonidan tugun.Terminal tuguni ma'lumotlarni qabul qilganda, ma'lumotlar yana ketma-ket port orqali shaxsiy kompyuterga yuboriladi.Ushbu kompyuterda ZigBee terminali tugunidan olingan ma'lumotlar boshqaruv markazi tomonidan yuborilgan ma'lumotlar bilan taqqoslanadi.Markaziy boshqaruvni boshqarish tizimi har soniyada 2 ta ko'rsatma yuboradi.5 soatlik sinovdan so'ng, qabul qilingan paketlarning umumiy soni 36 000 paket ekanligini ko'rsatsa, sinov dasturi to'xtaydi.Ko'p protokolli ma'lumotlarni uzatish test dasturining sinov natijalari 6-rasmda ko'rsatilgan. To'g'ri paketlar soni 36 000, noto'g'ri paketlar soni 0, aniqlik darajasi 100%.
ZigBee texnologiyasi aqlli uyning ichki tarmog'ini amalga oshirish uchun ishlatiladi, bu qulay masofadan boshqarish, yangi uskunalarni moslashuvchan qo'shish va ishonchli boshqaruv ko'rsatkichlarining afzalliklariga ega.RFTD texnologiyasi foydalanuvchi identifikatsiyasini amalga oshirish va tizim xavfsizligini yaxshilash uchun ishlatiladi.GSM moduliga kirish orqali masofadan boshqarish va signalizatsiya funktsiyalari amalga oshiriladi.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 06-yanvar