時間:2022-02-27 13:22:27
序論:在您撰寫智能家居方案時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
隨著智能家居市場的逐漸成熟和各項子系統產品的成熟,自己動手DIY做一套智能家居系統,享受智能生活也將成為一種潮流。自己可以購買市場上成熟的產品對家居進行一次智能化DIY體驗,不需要太多的專業知識便可以輕松完成。
智能家居DIY的概述
在現在很多人眼里,高科技產品還很神秘,是普通老百姓高不可攀的。其實智能家居并沒有那么神秘,它能解決老百姓日常生活中的種種問題,與您的生活息息相關,是您可以每天都用的產品,操作簡單、使用方便是一個好的智能家居產品必備的特點。那我們離自己動手組建智能家居的日子還有多遠?
其實現在就有人開始自己動手了,買了產品,按照說明書,在裝修電工的幫助下,自己動手安裝調試智能家居產品,不僅日后享受了智能家居給生活帶來的變化,而且也體驗了自己動手的樂趣。要做到自己動手的產品,必須具備如下特點:
(1)安裝簡單,布線簡單或不用布線;
(2)調試簡單,不需要過多的檢驗;
(3)使用簡單,不需要厚厚的說明書,就可以輕松上手;
(4)質量好,安裝、調試和使用過程中不容易出毛病,可以很快分析出是什么地方出了問題;
(5)產品售后服務好,不是說用戶自己動手,售后服務就不重要了,其實良好的售后會給客戶更多的信心。
在自己動手之前要做好調研工作,仔細研究一下產品,了解清楚這個產品的特點,看它是否適合DIY。其實任何事情都沒有那么復雜,大家都來自動動手試試DIY吧!
智能家居DIY方案
(一)輕松簡便型(照明、家電控制的一鍵式體驗)
只需要一個多功能遙控器就輕松解決家居照明的開關控制及核心家電的控制,多功能遙控器通過無線射頻技術對智能開關進行控制燈光照明及實現燈光亮度的調節,同時可以學習五種紅外家電的控制功能。即實現對空調、電視等家電的控制。
1.DIY系統原理圖:
見輕松簡便型解決方案圖
2.DIY系統特點:
(1) 不需要另外布線,開關是單火線的組成結構;
(2) 不需要添加任何中間設備;
(3) 對照說明書就可進行快速操作;
(4) 設備少,系統投入成本少;
(5) 多路照明燈光的開關控制和調節光亮度以及核心家用電器的控制,在一個多功能遙控器上完成一鍵式實現全開、全關、起夜、娛樂的四種情景模式。
3.DIY組成設備單:
多功能遙控器
5種家電紅外控制;
16路燈光無線控制;
4種場景控制;
工作電流:100mA;
發射功率:20dBm。
智能開關
適用燈具:所有燈具。
功率:單路1100W
單鍵智能開關
雙鍵智能開關
三鍵智能開關
(二)集中控制型(照明、家電、電動窗簾、娛樂控制的一體化體驗)
1.DIY系統原理圖:
見集中控制型解決方案圖
2.DIY系統特點:
(1) 在控制終端上就完成了多種設備的控制及各類情景模式設定;
(2) 無限制的多路燈光控制及調光功能;
(3) 只需要一個簡單的轉發器就可以對家居的所有家電進行遠程控制;
(4) 可以無線控制電動窗簾的開關;
(5) 可根據家居的實際需求設置多種情景模式(娛樂、就寢、就餐、會客等);
(6) 可以實現定時控制和電話、網絡的遠程控制。
3.DIY組成設備單:
家居控制終端
7英寸數字真彩顯示屏;
30萬像素CCD攝像頭;
燈光/家電無線控制、場景控制、編程控制、遠程控制、電話控制;
14路有線安防接口。
智能開關
適用燈具:所有燈具。
功率:單路1100W
單鍵智能開關
雙鍵智能開關
三鍵智能開關
無線/紅外轉發器
紅外,無線信號中繼;
紅外線轉發距離:全方位20米;
紅外發射功率:5W;
工作電流:10mA;
調制解調方式:ASK。
電動窗簾控制器
系統電壓:220V;
遙控距離:30M;
驅動能力:600W。
(三)智能綜合型(照明、家電、電動窗簾、娛樂、安防、遠程監控及遠程控制的全面體驗)
1. DIY系統原理圖:
見智能綜合型解決方案圖
2. DIY系統特點:
(1) 全面實現照明、家電、電動窗簾的本地及遠程控制;
(2) 對家庭的各類娛樂模式進行自由設置;
(3) 家庭的安全防范的控制,實現本地報警及電話報警功能;
(4) 實現網絡化的遠程監看和遠程控制功能;
(5) 可進行多種設備的聯動控制和定時控制;
(6) 所有的設備都實現網絡化和無線化控制原理。
3. DIY組成設備單:
家庭智能網關
10.2英寸數字真彩顯示屏;
30萬像素CCD攝像頭;
燈光/家電無線控制,場景控制,編程控制,遠程控制,電話控制;
14路有線安防接口。
智能開關
適用燈具:所有燈具;
功率:單路1100W。
單鍵智能開關
雙鍵智能開關
三鍵智能開關
紅外轉發器
紅外,無線信號中繼;
紅外線轉發距離:全方位20米;
紅外發射功率:5W;
工作電流:10mA;
調制解調方式:ASK。
電話控制與安防模塊
電話控制;
安防的擴展接口。
電動窗簾控制器
系統電壓:220V;
遙控距離:30M;
驅動能力:600W。
基于榮尊堡C座頂層復式公寓古典歐式豪華裝修風格、大型休閑場所和露天花園等特點,我們在設計智能家居整體方案時,在滿足客戶需求的的前提下,著重考慮以下幾方面的因素:
1. 讓主人和客人體驗完美的智能家居系統;
2. 按照裝飾風格的要求,本案需選擇合適的人機界面(智能面板),以達到風格相對統一;
3. 本案為古典裝修風格,在設計設備位置時,需要隱蔽性高,以免破壞整體裝修風格;
4. 本案非普通住宅,其非常重要的功能為私人會所。為保障訪客來訪期間的舒適,操作簡單是功能設計必要的條件;
5. 利用智能家居的能源分配系統,合理利用入戶總電量(140KW);
6. 與相關人員充分溝通,使本案的智能家居系統達到最佳效果。
功能說明
智能家居系統追求的目標是為業主創建安全、舒適、自然、健康、環保、節能,并充分滿足個性化高層次的享受需求的家居生活,同時突顯業主的高貴地位和非凡品味。
一個全方位服務的智能控制系統,是使用先進的控制設備對居室內的全部資源進行統一控制和管理,這種控制和管理實現了“手動變自動,自動變智能”的飛躍;使原本獨立的設備可相互感知,并協調工作;使居室內原本獨立的幾個空間融合為一個強大的“功能服務體系”,在這個“功能服務體系”中,主人和客人可以得到最大的自由、享受以及滿足。
針對本案的特點,我們將智能控制系統劃分為幾個子系統,燈光系統、環境系統、娛樂系統、安防系統、能源管理系統。智能控制系統不但能單獨控制各種家庭設備,而且可使包含這些設備的各個子系統相互配合、協調工作,從而形成一套高品質的智能服務體系。
1. 控制對象
燈光、電動窗簾、中央空調、家庭影院、投影儀、電動幕布、各種電動升降臺/架、電動水幕、電動噴淋、自動灌溉、背景音樂、可視對講、安防救助報警、電控門鎖。
2. 控制設備
智能面板、紅外遙控器、有線觸摸屏、無線觸摸屏、手機、電腦等。
3. 控制方式
手動控制、自動控制、定時控制、場景控制、電話遠程控制、網絡遠程控制。
4. 系統說明
①燈光控制系統:控制和調節室內外的照明(包括臺燈);
②環境控制系統:控制溫度(空調)、光照(窗簾)、噴淋(水閥);
③娛樂控制系統:控制家庭影院和影音設備;
④能源管理:定時灌溉、非用電時間(凌晨2點到早晨5點)給EPS系統充電、斷電時保證重點區域和通道的照明;
⑤監控系統:實現硬盤錄像(采用視頻甄別),圖像存儲10天,并可以隨時通過遙控器輸入時間(年/月/日/時/分),調取每路圖像信息;
⑥報警系統:防燃氣泄露、緊急求救,與物業聯動;
⑦門禁系統:主要的房間和通道采用密碼門禁系統控制電子門鎖,同時可以與智能控制和消防系統聯動。
系統產品說明
本案采用多種進口智能設備組合的方式,實現完整的智能控制體系。選用的產品包括:
德國 Merten INSTABUS EIB智能控制產品
美國 AMX 中控觸摸屏產品
視得安羅格郎BTICINO 背景音樂/對講/呼叫產品
香港FAYNET/美國 HID 門禁產品
韓國三星監控產品
產品選擇
門禁產品
監控產品
系統特點
安全性:所有的人機界面是低壓總線電源供電,DC24V,安全可靠。系統為分布式結構,保證各個部分安全獨立地運行,即系統內的某一設備或某一線路出現故障,不影響其他設備和整個系統的正常運行。
可靠性:采用高科技含量、穩定性高的產品組合,且規范化設計、選型,備用線纜、后備電源。
靈活性:控制功能容易改變,重新設置參數代替了重新安裝,系統容易修改和擴展。
便利性:方便實現本地面板場景控制、觸摸屏菜單控制、自動感應聯動控制、電話和網絡遠程控制。
舒適性:場景設置功能。
易維護性:采用集中DIN導軌式安裝,連線方便、拓展性強。
方案設計
控制系統
一層:
電梯廳
走出電梯,設置在電梯廳的存在感應器可以自動開啟燈光。在足夠的光線下,不論是從主入口或私人入口進入均需通過密碼識別開啟門鎖。帶領客人進入時,更會在入口處感受到典雅的裝修風格和完美的智能生活。
大廳
進入大廳,按下智能面板的任意鍵,即可達到希望的理想氛圍:回家、休閑、舒適、節日、音樂等。
帶領客人進入時,按下迎賓場景,貴賓將置身于懷舊的音樂、涓涓的流水和純粹的法國古典裝修的環境中。大廳的水幕可以定時換水。通向客房和早餐廳的通道,均安裝了移動感應器,做到人來燈亮,人走燈滅。
主人或管家可以通過有線觸摸屏查看和控制整房的燈光、電器狀態。同時可以逐一觀看安裝在通道中16路攝像機的圖像。
離家時,按下智能面板的離家場景,整房的燈光、朝陽方向的窗簾(光照過強時)、電器等全部關閉。
客廳
客廳是在本套豪宅中最重要的功能區之一,主人在這里可以進行會客、小型聚會、觀看小型演出。燈光和窗簾的組合不但可以通過智能面板操作,也可以使用遙控器操作。遙控器的操作不用單獨記憶,其功能與面板的功能完全一致。
私人宴會廳
根據一天不同的時間段設置場景:早餐、中餐、晚餐。根據功能設置場景:星空晚餐、中餐宴會、電視餐會等。
早餐廳/廚房
用早餐時,可調亮度的燈光均可以達到良好的視覺效果。離開時,不論去哪里,均可一鍵關閉本地所有燈具,并開啟通道的燈具。
商務洽談區
商務洽談區是非常私密的空間,并且要求環境良好、便利。無論在書桌邊或沙發上,均可使用遙控器方便的營造恰當的環境,所有窗簾可以同時開啟或關閉。
過廳/玄關
主人進入時,既可以不用任何操作自動開啟主燈,也可以通過操作智能面板,實現男主人回家、女主人回家、兒童回家等場景,達到通向房間的通道和房間燈開啟。離開時,不論是直接離家或到其它區域,一鍵便可完成離開場景,關閉本區全部設備。
主人臥區
通過密碼識別后,進入主人區。不用任何操作,可以在柔和的燈光里更衣后,進入衛生間。
在智能面板的多個場景(入廁、洗手、淋浴、沐浴、桑拿、離開)中按下其中之一。離開時按下離開場景,所有的燈光全部關閉,排氣扇開啟5分鐘后自動關閉。
躺在舒適的床上,使用遙控器按下電視場景,燈光逐漸變暗,電視自動打開。
床邊的智能面板可以幫助主人一鍵選擇:
讀書:窗頭臺燈漸亮;
休閑:2路臺燈漸亮30%,其它燈關閉;
睡眠:本房間和主臥通道及更衣室燈全部關閉。
客房區
對于客人來說,基本要求是操作簡單。智能面板和遙控器實現同樣的功能:紗簾開/關、布簾開/關、休閑場景、電視場景、離開/睡眠場景、起夜場景。
床頭的智能面板:可以調節床頭2路臺燈,并控制以上4個場景:休閑場景、電視場景、離開/睡眠場景、起夜場景。
公衛
所有衛生間均安裝了存在感應器。既可以進入時自動開燈,又可以延時自動開啟排氣扇并在幾分鐘后關閉。
二層:
公共區域
公共區域包括接待廳、多功能廳、宴會廳、玻璃頂棚柱廊和露臺,它們相互聯動形成完整的公共活動區域。
多功能廳即可以實現會議功能,也可以作為朋友聚會的場所,同時還可以分割為兩個相對獨立的空間。智能面板可以通過對燈光和窗簾的控制完成所有需要的功能。
宴會廳不但可以開豪華的私人宴會,還可以與朋友一起在柔和的燈光下,觀看精彩的電視節目。通道中安裝了存在感應器,有人經過,或駐足觀賞古董和美麗的金魚時,照明完全可以保障相對合適的亮度。
前后露臺的噴泉不但可以單獨控制,也可以通過場景實現。露臺的綠草和鮮花均可以定時澆灌。所有通向露臺的門邊,均設置了控制露臺燈光的場景組合。
在公共場所的任何地方,使用無線觸摸屏,不但可以控制全部的燈光和窗簾,還可以控制影音設備。使用觸摸屏可以看到安裝在通道里16路攝像機的全部圖像。
三層:
酒吧
在舒適的環境里,品著酒窖里珍藏多年的美酒,需要“品酒場景”;與朋友一起鑒賞多年珍藏的古董,需要“賞閱場景”;觀看電影休息時,需要“休閑場景”。需要用茶點時,可以隨時通過背景音樂系統點餐。
家庭影院
欣賞珍藏版電影,需要柔和的燈光,組合完美的音效。使用無線觸摸屏可以完成所有的操作,包括幕布、投影儀、DVD,甚至可以通過菜單選擇家庭影院設備音效模式。中間休息時,按下“中間休息”場景;按下“繼續”場景,可以繼續觀看。
可視對講/呼叫系統/背景音樂
客人在單元門口按動門鈴時,分布在通道、廚房、保姆房的10個可視/非可視對講分機會同時振鈴,并顯示圖像。值班或就近的保姆可以經過身份確認,開啟單元門。
主人、客人可以通過分布在各房間和通道的任何對講分機,呼叫保姆。保姆到達商務洽談室或主人區門口,可以呼叫內部相應分機,主人或客人通話確認后,使用遙控器或最近的智能面板開啟門鎖,允許保姆進入。
整房的背景音樂系統共分為34個區域,每個區域設有獨立的控制器,不但可以調節音量,同時可以選擇4路音源和各路音源的曲目(5路調頻)。 音源包括1路調頻收音機和3路音頻,分別設置在1層客廳2路、2層接待廳1路。
安全防護系統
門禁系統
為保障安全,所有的出入口和保姆通道設置了門禁系統18個,防火/保姆通道設置了單向專用防火通道門鎖。進入時必須通過密碼確認,外出時需按下智能面板或遙控器,保姆通道設置出門按鈕,電子門鎖開啟。
客人離開或辭退保姆時,管理員可以根據需要隨時更換密碼,以保證門戶安全。停電時,有后備電源供電;后備電池供電不足及火災時,全部鎖具處于開啟狀態。
90年代末,智能小區、智能化樓宇等智能化小區開始迅猛發展,同時針對每個家庭的智能家居產品開始出現,智能生活已成為時展不可阻擋的新潮流,智能家居市場巨大,商機無限,誰先捷足先登,誰就先占領市場份額,所以,如何更快、更好的營銷這個巨大市場是擺在每一個智能家居營銷商面前的最大的課題。據目前全國各智能家居營銷商的成功營銷模式,現總結為如下七大成功營銷模式:
一、房產合作
(放長線才能釣大魚)
房產合作營銷方式又分為:精裝修房產項目合作、樣品房項目合作、樓盤交房定時展示合作三大營銷方式:
精裝修房產項目合作
主要是指針對那些比較高檔的精裝修房產項目,把智能家居這一塊納入房產預算中,這樣對房產商來說,既可以讓智能家居成為樓盤的一個很好的“賣點”,又是一個贏利點,這種銷售方式,一般要在房產立項預算前進行。
銷售模式的特點:利潤最豐厚、影響面大、但投資額大、工期長、資金回收時間比較長。
貨款結算方式:跟房產商分期結算貨款
樣品房項目合作
主要在房產樓盤造樣板房時,跟房產商合作,作為樣板房的一部分,這樣對房產商來說,既是一個宣傳點,又是一個贏利點,這種銷售方式一般在房產打樁時,就要立即考慮跟房產商的樣板房合作事宜。
銷售模式的特點:成交率高、影響面大、利潤豐厚、資金回收快。
貨款結算方式:跟房產商成交單數定額分享利潤或比例分享利潤,直接跟戶主結算貨款。
樓盤交房定點展示合作
主要在樓盤準備交房給戶主時,人住樓盤兩至三個月,在樓盤處懸掛展板等展示品,設點展示,演示智能家居,因這段時間為裝修高峰期。對房產商來說這是一個贏利點。
銷售模式的特點:成交率高、成交期最短、最直接的接觸戶主的方式,貨款可以立刻收到,是最實用、最有效、最直接、最經濟的銷售方式。
貨款結算方式:跟房產商可以交場地費、月租費;跟戶主是直接結算貨款。
二、裝修合作
(讓別人為您推銷產品的最佳方法)
跟各裝修公司合作,利潤共享,由商來負責安裝及售后服務,對各裝修公司設計人員進行集中培訓,由裝修公司來負責產品推薦。
銷售模式的特點:銷售面最廣、銷售效果比較快、比較經濟快速的銷售方式,資金回收比較快。
貨款結算方式:跟裝修公司分享利潤;跟戶主直接結算貨款。
跟裝修公司合作應注意以下幾個要點:
利潤分配:
一定要把更多的利潤點讓給裝修公司,這樣裝修公司才有更大的熱情去推薦產品,一般宜在分享20%以上的利潤點。
智能設計培訓:
一定要對裝修公司的設計人員進行集中培訓,培訓XlO智能家居的特點、銷售技巧及智能家居配置方案等。一定要非常清楚,想方設法讓裝修設計人員培訓成您產品的推銷員。
尋找更多的裝修公司:
如果尋找到更多的裝修合作伙伴,培訓更多的智能家居設計師,每天都有這么多人為您推銷智能家居產品,這是最重要和省力的銷售方式。
三、系統集成商合作
(最佳的合作是更大成功的前提)
尋找裝修相關類合作商,分享利潤,共同推銷智能家居產品,主要是一些安防產品銷售商、建材銷售商、電子產品銷售商、電器燈具銷售商等,對它們來說,智能家居產品既是一個配套銷售的產品,又是一個利潤點,所以,會比較樂意去經銷和。這種銷售方式的合作跟裝修公司合作有點類似。其合作方式可以參考跟裝修公司的合作方案。
銷售模式的特點:銷售面最廣、銷售效果比較快、比較經濟快速的銷售方式,資金回收比較快。
貨款結算方式:跟系統集成商分享利潤;跟戶主直接結算貨款。
四、設立下一級經銷商
(分享賺錢的方法,才能獲得更多的財富)
通過做地方性的招商廣告來尋找下一級及經銷商,分享智能家居的樂趣與投資商機,一定要做到統一的政策。
五、專業市場設點
(把力用在刀刃上,才能事半功倍)
通過在專業市場設點來宣傳和銷售智能家居產品,例如大型建材市場、燈具電器市場、專業電子市場等,因為到這些地方來的客戶大部分都是裝修戶,所以,都是準客戶。
銷售模式的特點:成交率比較高、客戶群比較集中、成交速度比較快、資金回收比較快、是比較經濟而且穩定的銷售方式。
貨款結算方式:跟戶主直接結算貨款。
六、智能家居專賣店
(最親切的服務、最專業的品牌效應)
通過設立專業的智能家居形象店,一方面來銷售智能家居產品,另一方面也是無形的最大面積的推廣智能生活的理念,讓智能家居產品真正貼近老百姓的生活。
銷售模式的特點:影響面比較大、是比較穩健、經濟的銷售模式,能比較直接、親切的接觸戶主,資金回收快。
貨款結算方式:跟戶主直接結算貨款。
七、超市式銷售
(貼近生活、貼近百姓,讓智能走進千家萬戶)
通過超市等開鋪式銷售門面,來大量銷售產品,當然,這種方式主要用在產品比較成熟期時,但在初期,可以通過展板演示和促銷員講解,來達到宣傳和更直接、更大范圍的讓普通老百姓接受智能家居生活方式:
【關鍵詞】智能家居;網絡控制系統;有線和無;線方式組網;解決方案
1智能家居網絡系統的構成
電氣控制系統、消防報警系統、照明控制系統和安防門禁系統是完整智能家居網絡系統的重要構成部分,而網絡層、應用層和物理層是系統總體的機構,其中數據網絡、控制網絡和音頻視頻網絡是網絡層中所包括的,而應用層中則包括安全系統、家用電器和燈光系統等,物理層包括無線、電力線、電話線和雙絞線等傳輸媒介。系統總體包括的三個機構可以將信息的集中控制和輸入輸出等完美實現。
2智能家居網絡控制系統的解決方案
2.1基于單片機架構系統基于單片機架構系統是智能家居網絡控制系統三種解決方案中的一種,其處理單元是以單片機作為核心,并且共同組成控制系統的還要定制的硬件和軟件。基于單片機架構系統相較于普通系統有很大程度的提升,尤其是在易用性、專業性和適用性方面。不過,由于智能家居網絡控制系統在不斷地更新,其性能和功能都在增加,一片單片已經無法將其完全控制,所以在聯合控制的時候就會出現擴展能力不強、電路設計復雜和系統穩定性不高等問題,需要我們進一步解決。2.2基于PC機架構系統家居網絡的核心就是智能家居主控制器,并且家居網絡指的是將一定的傳輸介質和家庭內部聯系起來,實現資源共享。而PC機架構系統將家用電腦視為主控制器,將電腦作為處理器,通過太網和一些設備的連接,對家居設備進行規范和管理,這是一種十分先進的系統,將現代計算機的功能應用其中,并利用現代計算機的普及優勢將其不斷開發,但是PC機架構系統會使得智能家居控制系統的適用性有所下降,與此同時其成本也相對提高。并且PC機架構系統需要電腦24小時開機,對于電能損耗也是十分大的。2.3基于嵌入式架構系統所以嵌入式架構系統指的是以專門設計的嵌入式主控制器來作為智能家居網絡控制平臺,并且其核心是嵌入式系統,此系統可以將外部網絡和家居內部的連接實現,同時也可以將內部網絡中設備和信息家電的控制實現,其對比較復雜的應用十分適合,并且耗能也比較少,結構也相對簡單,這使得嵌入式架構系統成為家居控制器的首選。但是嵌入式架構系統也存在標準不統一、開發周期長等缺點,并且其應用面也相對來說窄一點,市場價格也偏高。嵌入式系統的智能家居網絡控制系統應該將其成本不斷降低,這樣才能在未來迎來更加廣闊的市場。
3智能家居網絡拓撲方案
3.1總線型結構智能家居網絡拓撲方案在拋開網絡物理連接的前提之下,對網絡系統的連接形式進行探討,也是網絡中各個站點連接的形式和方式。總線型結構是智能家居網絡中用的比較多的一種,其是指個節點傳感器和家電在一條總線上,沒有中心節點控制的時候,公用電線上的信息的傳遞方向是從發送信息的節點向兩端擴散的。并且,總線型結構中的每一個節點都會在接受到信息的時候,對地址進行檢查,并且總線型結構的擴充性較好,安裝也相對來說更容易,可靠性也很高。3.2星型結構智能家居網絡中應用比較多的另一個結構就是星型結構,其將傳感器和家中電氣以星型的方式連接起來,形成網,網絡的中央節點是主控制器,而家用電器和其他節點傳感器則是直接連接在主控制器上,這樣最大的優點就是便于建網,因為其結構十分簡單,并且這樣也可以將傳輸誤差、網絡延遲等現象大大減小。
4智能家居網絡組網方案
4.1有線傳輸方式有線傳輸方式是智能家居網絡控制系統內部傳輸接口的兩種傳輸途徑之一,并且有線傳輸方式主要包括電話線聯網、電力線聯網、以太網聯網和總線聯網。其中電話線聯網是通過電話線實現信息的傳遞,可以使家庭內部數據傳輸和電話業務互不干擾,并且其價格較低。而電力線聯網不光可以為家中所以電氣設備傳輸電能,另一方面還可以通過家庭內部電力線進行對外傳輸,在使用時不需要繁雜的布線。以太網聯網的優勢主要在于技術的成熟,并且其實現的成本比較小,不過家庭用戶不愿意使用以太網聯網,因為需要的費用太高。總線聯網的優點是技術較為成熟,并且其抗干擾能力也很強。4.2無線傳輸方式無線傳輸方式主要有藍牙技術聯網、IrDA紅外線技術聯網和ZigBee技術聯網。其中藍牙技術聯網可以組建相應的無線網絡,并且完全智能家居系統的需求,不過其通信距離比較短。而IrDA紅外線技術聯網是利用紅外線進行點對點通信,成本不高,設備也很簡單,傳輸速度也很高,不過其沒有標準的通信協議,對于家庭組網來說不太合適。ZigBee技術聯網是一種無線通信技術,并且適用于自動化系統。在近距離低速率無線通信協議方面較為完善,其主要優點在于成本較低,復雜度也不高,并且還可以雙向傳輸。4.3有線和無線方式組網比較有線方式組網在行業中已經有了一定的通用性,并且其技術也相較成熟。但是有線方式中的電話線、電力線等組網技術都存在一定問題,移動性比較低,在布線方面普遍都很麻煩,并且其擴展性也不高。而無線方式組網的移動性比較好,其擴展性也高,并且在安裝時還能省很多電纜連線,但是無線方式組網的質量不如有線方式組網,并且其傳輸信息也容易受到干擾。
5結束語
隨著我國綜合國力的不斷提升,國民生活水平不斷提高,其對于家庭網絡構建的安裝和使用有了更高的要求,但是我國如今還面臨著技術成熟度不夠、基礎設施不足等問題。智能家居網絡中最為領先的就是無線移動,其較強的移動性和擴展性受廣大群眾的喜愛,但是無線移動網絡依舊存在一些現實問題,需要我們不斷的優化。利用對幾種智能家居網絡控制系統的比較和分析,對其未來優化做出一定貢獻,為我國實現強國夢獻出一份力。
參考文獻
[1]李鴻.幾種智能家居網絡控制系統方案的分析與比較[J].現代電子技術,2010,33(03):143-146.
[2]嚴建亮.基于嵌入式的智能家居網絡控制系統的研究與實現[D].南京郵電大學,2012.
[3]邱恬.智能家居網絡控制系統的主要方案分析[J].科技創新與應用,2016(20):80.
隨著新世紀的到來,人類社會已經進入信息高速公路時代。社會大環境的改變,也促使著家庭居室環境發生著質的變化。以前,人們對居室環境的要求僅僅是簡單的居住功能,而今天,功能化、智能化已成為人們對居住環境的更新的要求。智能化裝修概念也由此孕育而生。
“智能家居”(Smart Home),又稱智能住宅。通俗地說,它是融合了自動化控制系統、計算機網絡系統和網絡通訊技術于一體的網絡化智能化的家居控制系統。將家中的各種設備(如音視頻設備、照明系統、窗簾控制、空調控制、安防系統、數字影院系統、網絡家電以及三表抄送等)通過家庭網絡連接到一起。一方面,智能家居將讓用戶更簡便地來管理家庭設備,比如,通過觸摸屏、無線遙控器、電話、互聯網或者語音識別控制家用設備,更可以執行場景操作,使多個設備形成聯動;另一方面,智能家居內的各種設備相互間可以通訊,不需要用戶指揮也能根據不同的狀態互動運行,從而給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全。
與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具,提供全方位的信息交互功能,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性,甚至為各種能源費用節約資金。
設計概述
本方案結合了功能齊全的VIMAR(偉邁)智能燈光系統+電動窗簾控制系統+懾力安防系統(監控、報警)+百銳背景音響系統來互補各方面的功能,通過CREATOR集中控制系統將各子系統統一管理。
智能化技術結合了家庭裝修可能營造出很多以前無法相信的家裝效果,利用智能化高科技產品,取代傳統的燈光及家電控制模式,更重要的是,聯網的家庭將把原來孤立、各不相關的設備統一起來,使過去只出現在科幻中的很多情景成為可能,將為您的生活帶來更新鮮的生活體驗!
設計原則
可靠性
可靠性是本系統設計的首要目標,本系統采用VIMAR先進、成熟的控制系統設備,保證系統的技術水平和使用的可靠性。在設計中充分考慮到智能家居在集中控制過程中可能出現的各種情況,以現有成熟的技術和產品為對象進行設計,關鍵性設備具有系統備份功能,以保障系統在任何條件下的正常使用。
實用性
充分根據本系統的使用要求,從系列產品中選擇最適合的控制類產品,兼顧音視頻設備控制,燈光及溫度等環境控制,安防監控系統集中控制,家電互連互控等多種使用功能。使操作簡潔實用,滿足智能家居中各種使用的要求。保證系統設計上的經濟實用性。
兼容性
當今科技發展迅速,可應用于住宅小區的技術和產品層出不窮,設計選用的系統和產品能夠使用本系統與未來不斷發展的第三方受控設備進行互通互連。
擴充性
采用系列產品,所有的產品均可進行總線連接,保障將來家用電器等受控設備和設施不斷增加時可以不改變現在配置就可進行系統擴容,保障客戶先前的投資,也使安裝上簡便快捷。
完整性
根據本系統的實際使用需求,采用智能家居整體解決方案,對家居中的各種設備設施進行整體系統集成和集中控制,保障本系統功能完整,使用時集中控制,方便簡單。
設計方案
藍庭智能家居系統將家庭安防系統、信息家電自動控制系統、智能燈光、家電控制系統、電動窗簾系列、遠程控制系統(電話、INTERNET)等智能化產品進行系統集成,為財富大廈智能化樣板房提供整套智能化家居解決方案。
本方案智能控制系統實現的基本功能如下:
燈光控制系統:
燈光場景控制(電動窗簾等一健控制);
感應燈光;
調光與節能;
定時控制。
安防報警系統:
護窗雷達(如采用護窗雷達可不用玻璃破碎震動感應報警);
煙感及氣感報警。
背景音樂系統:
在客廳、餐廳、及主要臥室配置背景音響;
可進行6種音源切換,每個區域可獨立控制。
1.燈光控制系統
在現代化的建筑物中,BY-ME智能總線控制系統,可以將燈光、空調、窗簾、電氣設備等,通過一個開關集中控制或遙控;可以通過亮度感應器,自動調節室內燈光,保持最佳照度狀態;通過場景設置,可以將多個單獨功能通過一個按鍵實現,同時調節燈光的照度值、窗簾的位置、空調的開關等,按需要組成多種場景;在樓梯、走廊等公共部位,可以使用移動感應器控制燈光,同時在非工作時間作為報警裝置,防止非法闖入。
本方案的家居智能控制系統,包括燈光控制,窗簾/百葉簾控制,場景設置,電源總開總關功能,紅外遙控等在其電氣設計中預留足夠的擴展回路,如果需要擴展功能或控制回路只需要添加模塊即可。
在本方案中選用意大利 VIMAR(偉邁)的IDEA系列產品,充分發揮VIMAR(偉邁)產品在功能、性能和外觀設計中的優勢,滿足家庭智能控制的各種需求,配合家庭裝飾,力求盡善盡美。
各功能區域控制功能介紹
(1)玄關門廳
在玄關門廳墻壁上安裝有多功能面板,通過BY-ME總線系統進行通信、訪問控制。通過多功能面板可以控制接入BY-ME系統的各種電器設備包括燈光、窗簾等。能讓你在進/出門的時候方便的控制整個房間,它在控制臨近范圍的燈光的同時,配置了全開與全關,以及當客人來到時的一個WELCOME場景,燈光將整個客廳照亮。
玄關燈光控制
歡迎場景:客廳、走道、玄關的燈光場景控制,歡迎主人回家或者客人的來訪
離家模式,整個別墅的燈光、電器設備全關控制
樓梯場景,打開樓梯間以及各層走道,景觀照明燈光
(2)餐 廳
在餐廳配置IDEA系列控制面板 , 只需輕輕觸摸一下,燈光場景隨之轉變。可實現燈光控制,窗簾自動控制,各種場景設置,如會客場景、用餐場景、休息場景等。
餐廳燈光的開關/調光控制
用餐場景、休息場景的切換控制
廚房的燈光聯動控制
(3)客 廳
在客廳配置IDEA系列控制面板,只需輕輕觸摸一下,燈光場景隨之轉變。可實現燈光控制,窗簾自動控制,各種場景設置,如會客場景、用餐場景、休息場景等;客廳的燈光開關、調光控制;客廳的窗簾開啟/關閉控制;客廳影視場景、會客場景等多種場景設置功能。
(4)休閑室
在休閑室配置IDEA系列控制面板 , 只需輕輕觸摸一下,燈光場景隨之轉變。可實現燈光控制,窗簾自動控制,各種場景設置,如會客場景、用餐場景、休息場景等;休閑室的燈光開關、調光控制;休閑室的窗簾開啟/關閉控制;休閑室會客場景,離開場景等多種場景設置功能。
(5)臥室
各主臥室的多功能控制面板都可以控制公共區域的燈光,比如客廳、餐廳等,便于主人晚上起來或工作得太晚。設定起夜場景按健,輕輕按下,從臥室到衛生間的燈光依次點亮,柔和的燈光照亮整個走道。包括臥室的燈光開關、調光控制;臥室起夜場景,休息場景等多種場景設置功能;衛生間、走道的燈光控制。
(6)其它區域
各小區域的雙聯面板都可以進行本地的燈光開關,同時還可以控制該區域的所有燈光,方便主人晚上休息。設定休息場景,一鍵關閉所有的臥室燈光或小區域燈光。
2.安防報警及監控系統
本次方案中,采用懾力防盜報警與監控系統,采用各種感應器為家庭提供全面防護,可以在家中無人的時候,自動監視所有的入侵行為。在發生情況時,電子防盜系統自動地在現場發出警號閃燈警告。而且可以通過監控系統記錄下所有的情況,作為犯罪證據。同時通知保安人員,使保安人員可以很快到達現場,從而有效地保障住戶的生命財產的安全。因此,給小區、別墅住宅安裝24 小時全天候安全保障的自動化電子防盜系統是十分有必要的。
針對大面積住宅的對報警的具體需求該方案分為三個模塊,三個模塊既可以結合一起安裝使用,又可以分開安裝使用。
本方案中的所有報警產品都采用的懾力軍工級無線雷達產品,主動防范拒賊罪于室外;無線遙控技術和微功耗技術無需電源線和信號線;全語音提示讓用戶的操作使用更方便更人性化;有防拆防移動功能讓賊罪無機可乘。
在門窗的外面吸頂安裝025N對每一個門窗進行防護,也可以根據用戶的需要,和現場字裝的實際情況稍作改變。在廚房安裝一只氣感,旗艦系主機安裝在的電話機旁邊,家中發現異常將及時報警(可通過電話)。
3.背景音樂系統
BYRON背景音樂系統專業化、智能化、人性化的設計,給用戶帶來了不同凡響的感受,可以隨心所欲進行自由點播。不同的區域可以同時、分別、任意、獨立地點播硬盤中不同的音樂內容,點播數量不限。
背景音樂與卡拉OK功能合二為一。將音視頻技術完美結合,讓家中每個人的音樂需求愛好得以個性化的實現。智能主機可以與電視相連,點唱硬盤里的卡拉OK歌曲或收看其他視頻節目如:家庭數碼相片、精彩電影、家庭錄像等。硬盤可內置萬首原人原唱的經典MTV曲庫,再配上高保真立體聲音質,在家中完全可以擁有K廳的星級待遇。
4.電動窗簾系統
顧名思義,電動窗簾就是使用機電裝置來驅動簾幕,從而取代了傳統手動拉窗簾的方式,電動窗簾有開合型電動窗簾,升降型電動卷簾,電動百葉簾,電動天棚簾等,其控制方式也有多種選擇, 如本地開關控制、無線遙控及家庭網絡控制等。 與傳統窗簾相比,電動窗簾結構簡潔、外形美觀,并能根據各類窗戶的具體控制要求設計制作,多樣化的控制方案能滿足不同用戶的各種要求,應用范圍廣泛,使您能夠輕松自如地享受舒適的生活與工作環境。
本系統中,采用瑞朗電動窗簾系列產品。電動窗簾分別配置在客廳、餐廳、主臥中,而書房中則配置了相對尺度較小的電動卷簾,增加了家居的情趣性,也使日常生活變的簡單明了。
5.中央控制系統
隨著科技的日益發展,多媒體設備的不斷推陳出新,我們擁有越來越多的電子電氣設備。它們提高了我們的工作效率和生活質量,也滿足了我們越來越多的需求,然而我們往往因為控制按鈕太多、設備分散、功能繁瑣而無所適從。
智能集中控制系統通過專用軟件預先編程,集中實現了對這些設備的控制功能,只需要通過一塊無線彩色液晶觸摸屏或有線面板等,各種舍不得控制便盡在掌握中。輕輕一按按鍵就可以改變外部環境,諸如關閉窗簾,打開燈光到適合亮度等等。
CREATOR快捷智能集中控制系統提供豐富的人機界面和涵蓋專業的控制接口,配合其他功能強大的軟件編程,為用戶提供單鍵功能,也可以設置一鍵多功能的宏指令功能,提供單獨房間控制。
智能家居鮮體驗
清晨起床時間一到,臥室音響設備就會自動播放您愛聽的"起床曲";浴室里的電燈也會隨著您進入梳洗時自動亮起,廚房的煮咖啡器也會自動煮水,等您出來時就會有熱騰騰的咖啡等著他;在客廳里,您只需要輕按綜合功能遙控器,就可以十分方便地通過家庭影院系統播放電視節目。當您出門后,智能化系統會自動啟動安全保衛系統,當您開車進出車庫時車庫門自動開關……
關鍵詞:建筑智能化、智能家居
Abstract: intelligent household create safe and comfortable environment protection and energy saving the good household life.
Keywords: the intelligent building, intelligent household
中圖分類號: TU2 文獻標識碼:A文章編號:
隨著住宅品味的日益提高,住戶對房屋功能的要求越來越高,所謂智能化建筑或智能化住宅成為當今先進建筑的必然。傳統的電氣安裝技術已難以滿足現代化建筑的需要。在此背景下,EIB智能安裝系統應運而生,發源于歐洲的EIB(Electrical Installation Bus,電氣安裝總線)是將目前計算機控制技術領域最新的現場總線技術應用于傳統的電氣安裝領域的新技術,它將傳統的面板開關、窗簾、插座等電器智能化,有效地實現了對照明、調光、百葉窗、場景控制、用電負荷控制、安保、供熱系統的智能控制,達到安全、節能、人性化的效果,并能在今后的使用中方便地根據用戶的需求進行變更,成為真正靈活智能的電氣安裝系統。它的優勢是傳統電氣安裝所無法比擬的。
EIB系統現已成為一個世界性的現場總線標準,總線協議完全開放,采用ISO國際標準組織的OSI模型,并使用其中的5層協議,目前世界各地有近200家電器制造商在圍繞EIB產品進行研制、開發,不同廠家的EIB產品完全無縫兼容。
EIB系統主張建筑電氣設計和建筑外觀設計的統一與協調,努力為用戶提供舒適、方便并且具有生命力的EIB智能控制總線系統。
在現代化的建筑物中,EIB智能總線控制系統,可以將燈光、空調、窗簾、電氣設備等,通過一個開關集中控制或遙控;可以通過亮度感應器,自動調節室內燈光,保持最佳照度狀態;通過場景設置,可以將多個單獨功能通過一個按鍵實現,同時調節燈光的照度值、窗簾的位置、空調的開關等,按需要組成多種場景;在樓梯、走廊等公共部位,可以使用移動感應器控制燈光,同時在非工作時間作為報警裝置,防止非法闖入。
家居智能控制系統,包括燈光控制,窗簾/百葉簾控制,場景設置,電源總開總關功能,紅外遙控,電話遠程控制等在其電氣設計中預留足夠的擴展回路,如果需要擴展功能或控制回路只需要添加模塊即可。
方案選用INSTABUS EIB系列產品,充分發揮該產品在功能、性能和外觀設計中的優勢,滿足家庭智能控制的各種需求,配合家庭裝飾,力求盡善盡美。
根據不同的功能區域,選用不同的EIB設備。
一、控制模塊主要安裝在配電柜中,根據每戶的控制回路不同選用相應的控制模塊,盡量滿足控制需要又充分利用各產品的資源和特點。
二、EIB控制面板的選用主要根據不同的功能區域,選用最合適的設備,達到最佳的效果。例如:
1.玄關門廳
在玄關門廳的PLANTEC/LCD多功能控制面板能讓你在進/出門的時候方便的控制整個房間,它在控制臨近范圍的燈光的同時,配置了全開與全關,以及當客人來到時的一個WELCOME場景,燈光將整個客廳照亮。在玄關配置的多功能控制面板,其強大的功能顯得尤為重要。
2.餐廳
在餐廳配置全玻璃觸摸式的智能控制面板,在感受世界上第一款全玻璃控制面板晶瑩透明的質地,高貴典雅的設計同時,只需輕輕觸摸一下,燈光場景隨之轉變。可實現燈光控制,窗簾自動控制,各種場景設置,如會客場景、用餐場景、休息場景等。
3.客廳
客廳作為一個與眾不同的亮點,應該顯示出主人的品位和個性。配上一個PLANTEC系列帶紅外接收口的多功能控制面板,它金屬的外殼也恰當的維持了客廳的氛圍。配以紅外遙控器,使你坐在沙發上就能隨心所欲地改變燈光場景。使用EIB紅外遙控器的AV控制設備自動學習各種電器設備的控制,可以實現電視機,DVD,功放,音響等控制,繼而實現家庭影院中的一體化和聯動控制。
4.主臥、起居室
在公寓的主臥、起居室等處,安裝智能溫控面板,特有LCD顯示功能,可以顯示溫度、狀態。各個區域的空調和地熱可以通過結合在溫控面板上的溫度感應器自動調節,也可以人工手動調節,并能根據業主的具體要求和使用習慣、個性化需求進行溫度值的設定,可以直接在溫控面板上進行參數的設置。
5.過道、樓梯、衛生間
過道、樓梯、衛生間等處配置了移動感應器,人到哪里,燈亮到哪里;人走燈滅。同時過道、樓梯的燈光還可以用多個房間里的智能開關進行控制,設置一定的延時關閉功能。
6.書房
帶紅外接收的多功能控制面板,無需另外配置場景模塊,與雙值輸出模塊和窗簾控制模塊配合,最多可設置8個場景。該設備在書房、活動室等處,實現各種場景和燈光、窗簾控制。比如:休息場景,臥室燈光自動調暗,窗簾自動關閉等。
7.主臥
在主臥床頭設置LCD顯示控制面板,它不僅能顯示整個房間每一個接入EIB總線設備的當前運行狀況,還能手動選取用電設備進行開關操作,快速、便捷。使業主再也不用在臨睡前一一檢查住宅的每一個角落,察看是否有用電設備遺忘關閉,一切都將反應在LCD面板上,人性化的設計讓業主能真正享受到智能家居帶來的便捷生活。
8.臥室
各臥室的多功能控制面板都可以控制公共區域的燈光,比如客廳、餐廳等,便于主人晚上起來或工作得太晚。設定起夜場景按健,輕輕按下,從臥室到衛生間的燈光依次點亮,柔和的燈光照亮整個走道。
9.電話遠程控制
可以用EIB的電話控制模塊實現遠程控制,通過電話或手機遠程開啟燈光、窗簾、空調等設備。使業主不進家門都能輕松地控制家中的家電設備。
10.INTERNET遠程控制
選用IC1 EIB 互聯網控制模塊可與帶有TCP/IP協議的無線觸摸屏進行連接。同過對IC1 互聯網控制模塊局域網IP地址的訪問,可以使用可視化得網頁界面控制相對應的EIB設備,最多可支持256個接入EIB總線的設備,其中可包括燈光、窗簾、報警器、接入的家電設備等等。
11.室外光感
使用室外光感探測器,通過模擬兩輸入模塊將光感信號接入EIB系統,通過編程實現燈光、窗簾對應于室外光線的自動控制:天黑時光感自動打開庭院、路燈,天亮時光感自動關閉室外燈光。
12.定時控制
使用季節定時器,進行定時控制,可編制多個時間段運行模式,并且設定冬/夏令時的不同操作模式,區分工作日與周末的定時操作。每當晚上12點時,可以自動關閉庭院燈光,并定時打開臥室窗簾。在主人外出旅游離開時,定時器仍然能按設計的時間進行定時控制,造成有人在家的假象,起到良好的防范效果。
13.安防聯動
使用窗磁,門磁等安防設備,通過連接模塊或者雙值輸入模塊將信號接入EIB系統。同時也可以設定紅外移動感應器的安防功能,從而構成最安全的安防布局。一旦觸發安防設備,信號通過EIB系統將開始一系列的聯動措施:打開室內全部燈光,鳴響接入EIB的蜂鳴報警器,并且電話模塊與互聯網模塊同時開始工作,向外界撥打報警電話和向設定的郵箱發送警報E-MAIL。
14.自由的面板選型
關鍵詞 樹莓派 ZigBee 智能家居
中圖分類號:TN873 文獻標識碼:A
智能家居作為一個新興產業,正于一個成長發展期,技術的發展更新正是物聯網智能家居發展方向。當前,智能家居系統尚未有統一的行業標準,其控制方式也形式多樣,但有線連接控制的方式居多,與無線相比,安裝工作和使用維護的方便性都要遜一籌。隨著近兩年Wi-Fi、藍牙和ZigBee等技術突飛猛進地發展和廣泛應用,無線技術和設備已帶給人們諸多便利,悄然改變著人們傳統的生活習慣。本方案在現有智能家居技術的背景下,研究無線智能家居的控制。
1 主要開發設備及環境
1.1 系統控制設備
本方案以當前迅速興起的樹莓派(Raspberry Pi)作為系統控制設備。它是一款基于Linux系統的、只有一張信用卡大小的卡片式計算機,內存為256M、CPU為ARM1176JZF-S,具有多媒體處理能力,具有體積小、價格低廉、功能強大的特點。通過通用端口(GPIO)來控制外連設備,簡單的說就是給其26個針腳賦值高低電平,以達到對外部設備的控制。
1.2 無線通信設備
隨著物聯網的發展,衍生出來的無線連接方式多種多樣,紅外、藍牙、Wi-Fi和ZigBee等都已成為開發人員研究方向。與藍牙等相比,ZigBee在家庭自動化控制中,在功耗、距離和組網容量、時延短等方面稍有優勢,而Wi-Fi則在連接互聯網、智能手機和個人電腦方面表現更好,因此本方案設計使用了兩種無線通信技術:Wi-Fi和ZigBee。
2 系統設計
2.1 總體設計目標
圖1:系統架構圖
本方案的目標是通過樹莓派作為服務控制器,與ZigBee(協調器)通過串行端口直連通信。樹莓派通過端口通信控制ZigBee協調器向ZigBee路由器發送控制命令,然后由與設備直連的ZigBee路由器控制設備的關斷與開啟。另一端,由樹莓派通過Wi-Fi網卡與家庭路由器進行無線連接,從而使樹莓派前端可以接入網絡。一旦設備接入網絡,手機客戶端可以通過APP聯網接入樹莓派控制系統,普通PC電腦也可以憑身份信息通過登錄客戶端頁面進行控制。其系統架構如圖1所示。
2.2 子模塊設計
本設計方案以智能家居系統的常用功能的子模塊――智能燈光控制、智能門禁、智能窗簾控制進行設計驗證,下面以窗簾控制子模塊為例進行詳細的設計介紹。
2.2.1 窗簾控制子模塊的硬件設計
窗簾采用兩個減速馬達作為動力裝置,兩條傳動線作為傳動裝置,兩個帶軸承的支柱作為轉子固定。馬達型號為N20減速長軸電機馬達,軸長26毫米,軸徑為3毫米,減速比為1:298,轉速為100RPM,工作電壓為12V,第三方供電,引入繼電器。但為了實現電平控制正反轉,采用兩個繼電器。
首先將N20馬達的異側端分別相連,然后將繼電器1和繼電器2的其余兩個端口按圖3與第三方電源(9V/1A)電源相連。VCC接5V控制電壓,GND接地,IN1、IN2為控制端口。兩個繼電器的常閉端口分別為J1和GND、J2和GND,當控制端口IN1、IN2為低電平時,J1、J2和GND相連,減速電機不轉動。當IN1為高電平IN2為低電平時,繼電器1接通VCC和J1,左側減速電機順時針轉,右側減速電機逆時針轉,窗簾呈開啟狀態;當IN2為高電平IN1為低電平時,繼電器2接通VCC和J2,左側減速電機逆時針轉,右側減速電機順時針轉,窗簾呈關閉狀態。
2.2.2 窗簾控制子模塊的驅動設計
窗簾設計的目標是要實現開閉實時控制。控制開關設計為三種狀態:開、關、停。當按 “開”時即接通電源,左電機順時針轉動,右側電機逆時針轉動,從而窗簾內傳動帶拖著窗簾滑輪打開窗簾;反之,當按“關”鍵時,兩電機轉向相反,關閉窗簾;按“停”鍵,則供電終止,窗簾停在當前位置。
同時,為了避免窗簾全開或全閉時電機繼續轉動,系統還設計自保護功能,即根據電機角速度 、半徑R、窗簾最大開合距離S、窗簾當前開合距離S′(0≤ S′≤S),可以計算最大轉動時間T和已經轉動t,T為門限值,當t=T時則自動停止。其計算公式和系統工作流程圖如公式(1)和圖2所示。
最大轉動時間: (下轉第163頁)(上接第160頁)
(1)
圖2:窗簾控制流程圖
2.2.3 系統總體設計
總體接線示意圖如圖3所示。其中包括了樹莓派、ZigBee協調器、ZigBee路由器、繼電器模塊、調光模塊等。樹莓派RX端和ZigBee CC2530芯片的TX端相連,TX端和ZigBee的RX端相連。樹莓派通過串口通信方式控制作為協調器的ZigBee(C)向作為路由器的ZigBee(R)發送控制命令,從而ZigBee(R)可以通過它的P00、P04、P05、P06、P07口分別控制電燈、電磁鎖、窗簾的繼電器工作,進而控制各種設備的狀態。
3 實驗情況及結論
實驗測試時,先通過樹莓派終端將系統初始化,建立好服務器控制端,通過ZigBee組網連接好子模塊設備,通過Wi-Fi連接家庭局域網,然后分別通過PC機和手機APP訪問控制,實驗驗證,本設計方案可以順暢運行。
本方案集智能家居控制、安全環境監測于一身,是一個方便、舒適、安全的無線智能系統。此外,當下智能家居系統的設計成品還相對較少,成本高,普及率還比較低,本方案設計采用樹莓派作為控制服務器,附加一些繼電器控制設備開斷,也很好地降低了成本預算,而且系統設計了電腦端上位機和手機端軟件,更加貼合當下的時尚控制理念。
圖3:系統總體接線示意圖