本文主要是從智能家電的實(shí)用性著(zhù)手,在傳統智能家電的基礎上,分析研究如何利用現有的設備實(shí)現家電系統的智能化。
(一)智能家電控制系統研究的主要內容如下:
1)智能家電控制系統的家庭網(wǎng)關(guān)設計
家庭網(wǎng)關(guān)是用于管理無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的,是系統的控制中心。系統節點(diǎn)的數據通過(guò) SWSN 網(wǎng)絡(luò )傳輸到家庭網(wǎng)關(guān),家庭網(wǎng)關(guān)通過(guò) SWSN 網(wǎng)絡(luò )控制各個(gè)節點(diǎn)。家庭網(wǎng)關(guān)設計包括平臺系統的搭建(包括 U-Boot 和 Linux 系統的移植及 Android 文件系統的制作)、SWSN 集中器的設計和GPRS+WIFI 網(wǎng)絡(luò )模塊設計。網(wǎng)關(guān)使用 SWSN 網(wǎng)絡(luò )獲取的節點(diǎn)信息通過(guò) GPRS 和 WIFI 傳輸到網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器。
2)節點(diǎn)和功能模塊的設計
本系統設計的節點(diǎn)和功能模塊主要包括開(kāi)關(guān)節點(diǎn)、溫度測量、電量檢測和視頻監控等。這些節點(diǎn)的信息數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò ) SWSN 把從家中采集的溫度、視頻、電量等信息發(fā)送到家庭網(wǎng)
關(guān),家庭網(wǎng)關(guān)借助 WIFI 將信息數據傳送到網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器供房主查看等,緊急事件的通知是通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò )完成的。
3)系統測試
為了驗證平臺設計的可行性,在設計的最后對整個(gè)系統進(jìn)行了測試,包括SWSN 網(wǎng)絡(luò )與WIFI+GPRS 網(wǎng)絡(luò )的測試、節點(diǎn)與功能模塊的測試和系統的整體測試。其中節點(diǎn)與功能模塊的測試包括開(kāi)關(guān)節點(diǎn)的測試、電量檢測節點(diǎn)的測試、溫度采集測試和視頻監控測試。
(二)系統的創(chuàng )新點(diǎn)
(1)本系統用 ARM 芯片設計了一種節能、方便移動(dòng)和攜帶的家庭網(wǎng)關(guān),代替了傳統耗電的 PC 網(wǎng)關(guān)。
(2)在網(wǎng)絡(luò )傳輸上采用我們自己設計的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò ) SWSN,可以方便的修改和增加新的功能。我們設計的 SWSN 開(kāi)關(guān)節點(diǎn)可以直接鑲嵌在傳統家電的內部,實(shí)現傳統家電的智能化,不需要重新購置昂貴的智能電器。
(3)電量的檢測。節能一直是智能家電控制系統中不可缺少的一環(huán),如何節能和怎樣節能是擺在人們面前的重要難題,好多研究都是從節能電器入手。本文另辟溪徑,通過(guò)檢測每個(gè)電器的功耗,經(jīng)過(guò)計算出每個(gè)電器在某段時(shí)間內的耗電量,折算成電費,給用戶(hù)一個(gè)直觀(guān)的感覺(jué),從而使用戶(hù)自己自愿節能。