[發明專利]基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統

無效

• 申請號: 201210448871.0
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103207594A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 尹紀庭;余建波;袁佳;焦志曼
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明屬于智能家居控制技術領域，具體指一種基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統。

背景技術

隨著科技的發展和生活質量的提高，人們越來越追求家庭生活現代化、居住環境舒適化、安全化等，即家居智能化。目前國內外提出了“智慧城市”、“智能家居”、“智能小區”的概念和開發了相關產品，同時，物聯網絡的出現也推動了智能家居系統的發展和應用，家居智能化正在逐漸成為現實。

傳統的家居系統多采用有線的方式進行組建，這會存在布線繁瑣、工程量大、影響美觀、系統的擴展性差、維護不方便等缺點。在智能家居系統中，采用無線網絡技術可以提供更大的靈活性、流動性，更符合家庭網絡簡潔性、靈活性、模塊化、擴展性及獨立性的通信特點，將無線網絡技術應用于家庭網絡已經成為主流趨勢。從現今的應用來看，每一種無線技術都有自己的一些特點，在實際應用環境中,低速率、低成本的無線通信在自動控制、無線傳感器網絡、家居自動化等諸多更貼近日常生活的領域具有廣泛的市場。ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術，工作在2.4GHz和868/928MHz頻段，相對藍牙、紅外，ZigBee技術組網簡單靈活、形式多樣，且具有帶有路由的自組網功能，非常適合有大量終端設備、數據傳輸量小且成本要求低的家庭網絡。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于Internet和ZigBee技術的智能家居控制系統，能夠省去家庭內布線的繁瑣，提高系統的靈活性，將家庭中許多相對獨立的設備構成一個統一的系統，方便對各種設備進行統一的控制和管理，并且，通過家庭網關將家庭內網與Internet連接，實現整個系統的遠程控制。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：一種基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統，由家庭網關和若干個基于ZigBee技術的無線通信終端組成，其特征在于所述的家庭網關采用32位ARM芯片作為核心處理器，具有顯示、操作和數據傳送功能，通過ZigBee模塊與家庭中的ZigBee無線通信終端節點進行通信，控制電燈的開關和亮度，控制窗簾、煙霧煤氣報警器的開關，控制人員入侵布防/撤防等；與Internet網絡連接，實現遠程控制，當有人員入侵或室內環境異常，自動向用戶和管理中心報警；與小區總線連接，通過液晶屏顯示小區通知；與家庭內部PC連接，實現家用PC對整個系統的控制。所述的ZigBee無線通信終端節點包括人體紅外探測終端、煙霧探測終端、煤氣探測終端、溫度采集終端、窗簾控制終端、燈光控制終端和按鍵遙控終端。

所述的基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統中所述的家庭網關包括以下幾個部分：核心控制器：采用32位ARM微處理器；?ZigBee協調器即ZigBee模塊：與家庭中的無線通信終端進行組網和通信；以太網通信模塊：連接網絡路由器，實現PC對整個系統的控制；485通信模塊：連接小區總線，與小區管理中心通信；顯示模塊：利用液晶屏顯示小區通知、系統各部分工作狀況及數據；控制按鍵模塊：特殊情況下系統的手動控制。

所述的基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統中所述的人體紅外探測終端、煙霧探測終端、煤氣探測終端包括四個部分：ZigBee模塊、傳感器、A/D轉換電路。監測到異常時，自動報警，通過ZigBee模塊將環境信息傳送至用戶和控制中心。

所述的基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統中所述的溫度采集終端包括ZigBee模塊和傳感器。傳感器采集室內溫度，經ZigBee模塊傳送至網關，經液晶屏實時顯示。

所述的基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統中所述的窗簾控制終端、燈光控制終端由ZigBee模塊和電機、燈光驅動電路組成，采用PWM控制方式實現電燈亮度和電機轉速控制。

所述的基于Internet和ZigBee的智能家居控制系統中所述的按鍵遙控終端包括ZigBee模塊、顯示屏和控制按鍵，按鍵控制信號通過ZigBee模塊發送出去，網關接收到控制信號并分析處理后發送到指定的家居設備上，反饋回來的設備狀態在液晶屏上顯示。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著進步：在家居中，采用ZigBee無線網絡技術組網為系統提供更大的靈活性、流動性，更符合家庭網絡簡潔性、靈活性、模塊化、擴展性及獨立性的通信特點，融合成熟的以太網技術，將家居設備接入互聯網，實現遠程智能化監控和管理，具有很強的實用和推廣價值

附圖說明