智能家電控制系統(tǒng)實施方案

1、智能家電控制系統(tǒng)實施方案智能家電就是將微處理器、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)引入家電設(shè)備后形成的家電產(chǎn)品，具有自動感知住宅空間狀態(tài)和家電自身狀態(tài)、家電服務(wù)狀態(tài)，能夠自動控制及接收住宅用戶在住宅內(nèi)或遠程的控制指令；同時，智能家電作為智能家居的組成部分，能夠與住宅內(nèi)其它家電和家居、設(shè)施互聯(lián)組成系統(tǒng)，實現(xiàn)智能家居功能。下面是關(guān)于智能家電控制系統(tǒng)的實施方案，一起去了解一下吧。一、WiFi技術(shù)簡介1、WiFi技術(shù)介紹WiFi（WirelessFidelity的英語簡寫）無線保真技術(shù)，即 IEEE802.11協(xié)議。其是短程無線傳輸技術(shù)之一，通過無線路由器實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，可實現(xiàn)無線電信號在幾百英尺范圍內(nèi)進行互聯(lián)網(wǎng)接入

2、，傳輸速率在54Mbps 范圍，可以支持數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸、語音傳輸以及多媒體傳輸?shù)取?、WiFi技術(shù)的優(yōu)勢特點（一）覆蓋范圍廣WiFi無線電波的覆蓋范圍一般能夠達到 100 米左右，完全能夠?qū)崿F(xiàn)家庭范圍內(nèi)的全覆蓋。（二）傳輸速度快WiFi的傳輸速度可以達到 54Mbps，用戶只要在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，即可使用筆記本電腦或者 PDA 實現(xiàn)高速上網(wǎng)，完全能夠滿足社會信息化以及個人應(yīng)用的需要。（三）條件限制少WiFi不受時間、地點和線路等條件限制，只要有網(wǎng)絡(luò)存在，用戶即可隨時隨地進行網(wǎng)絡(luò)訪問，進行網(wǎng)上交易、視頻服務(wù)、遠程教育以及娛樂活動等相關(guān)服務(wù)，是移動辦公用戶的最佳選擇。（四）安全性能高根據(jù) IEE

3、E802.11 協(xié)議要求，其發(fā)射功率必須在 100 毫瓦以內(nèi)，通常在 60-70 毫瓦之間，其相比手機發(fā)射功率 200-l000 毫瓦、對講機 5 瓦來說，輻射極小，安全性能更高。（五）普及應(yīng)用多如今，手機、電腦、電視、數(shù)碼產(chǎn)品等，絕大部分電子產(chǎn)品都已支持WiFi技術(shù)，都能夠通過WiFi建立通信連接，從而使家庭生活實現(xiàn)數(shù)字化和無線化要求，讓生活更加方便與時尚。3、WiFi技術(shù)的工作方式WiFi對兩種類型設(shè)備進行了定義。其一為無線站設(shè)備，一般由電腦與無線網(wǎng)卡共同組成。其二是無線接入點，其能夠?qū)崿F(xiàn)無線與有線網(wǎng)絡(luò)的橋接功能。一般由無線輸出口與有線網(wǎng)絡(luò)（802.3）接口共同組成，要求軟件與 802.l

4、d 橋接協(xié)議相符合。接入點如同無線網(wǎng)絡(luò)中的基站一樣，實現(xiàn)多個無線接入站在有線網(wǎng)絡(luò)上的聚集功能。WiFi主要對 infrastructure 以及adhoc兩種模式進行了定義。其中 m-frastructure模式要求無線網(wǎng)絡(luò)中最少有一個接入點與有線網(wǎng)絡(luò)進行連接，并且存在多個無線終端站。因大部分用戶都會訪問有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者應(yīng)用有線服務(wù)功能，因此該模式應(yīng)用較多。而adhoc模式也即指點對點模式（peartopear模式）或者IBSS模式。二、智能家電控制系統(tǒng)的幾種控制方式比較:(1)從傳輸媒質(zhì)上看主要存在著有線、無線以及有線和無線相結(jié)合的方式。有線方式的智能家電系統(tǒng)在存在布線麻煩、線路繁瑣、耗時費

5、力、成本較高等問題,不宜采用;隨著無線技術(shù)如WLAN、IrDA、藍牙、ZigBee、HomeRF的發(fā)展,無線技術(shù)逐步應(yīng)用到智能家電系統(tǒng)中,與有線方式相比無線方式布線成本低,在穩(wěn)定性、節(jié)能和后續(xù)擴展等方面有著很大優(yōu)勢,釆用無線傳感器網(wǎng)和無線控制器的智能家電系統(tǒng)成為了人們關(guān)注的熱點。(2)從控制終端看,其一,可以采用鍵盤、紅外遙控器等設(shè)備作為終端控制,此種方式需要有與之相配套的控制器,控制起來較復(fù)雜一些,成本也不便宜,有一個缺點是不能遠程控制;其二,終端是計算機,通過Interne對家電系統(tǒng)進行控制,此種方式存在體積大、不能攜帶、不夠靈活的問題;其三;釆用手機作為終端,隨著智能手機的廣泛使用,手機

6、可以通過無線網(wǎng)絡(luò)如Wi-Fi,藍牙等對家居系統(tǒng)進行控制,這種方式方便、快捷、靈活?，F(xiàn)有的智能家電大多房間內(nèi)部布線,需在家庭裝修前先布好線,如若家庭裝修已經(jīng)完成需要破壞掉一部分裝修再布線,給住戶造成不便并有一部分額外花銷。釆用無線Wi-Fi無線技術(shù)是最佳的辦法,它不受家居房屋結(jié)構(gòu)和裝修的影響,Wi-Fi最大的優(yōu)點是不需布線。Wi-Fi信號傳輸距離在100米左右,可以滿足家庭需求。無線接入方式中Wi-Fi目前是風(fēng)頭正勁,也是大勢所趨,目前廠家產(chǎn)的計算機和比較新的手機上差不多都自帶Wi-Fi,它有比較好的前景,是后續(xù)智能家電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。本文設(shè)計的智能家電控制系統(tǒng)使用手機作為終端,面向Wi-Fi家

7、庭網(wǎng)關(guān),可以實現(xiàn)本地家庭內(nèi)部家電的控制,智能手機連接到網(wǎng)絡(luò)上,通過網(wǎng)關(guān)控制器連接家電。本文方案圖如圖3. 1所示。圖3. 1方案圖三、設(shè)計框架在本設(shè)計中釆用智能手機作為終端,現(xiàn)在智能手機大多含有Wi-Fi模塊,以Wi-Fi網(wǎng)關(guān)作為集中控制器控制家電。設(shè)計框圖如圖3. 2所示。圖3.2設(shè)計框圖智能手機通過Wi-Fi與Wi-Fi家庭網(wǎng)關(guān)進行無線通信,在Wi-Fi家庭網(wǎng)關(guān)上裝有無線發(fā)射模塊,無線Wi-Fi的子節(jié)點接收模塊包括智能開關(guān)和紅外轉(zhuǎn)發(fā)器等。家庭中的燈光、電飯褒、空調(diào)設(shè)備與對應(yīng)的智能開關(guān)和紅外轉(zhuǎn)發(fā)器這些子節(jié)點連接,由于每個智能開關(guān)和紅外轉(zhuǎn)發(fā)器這些節(jié)點上都配一個無線網(wǎng)絡(luò)接收模塊,經(jīng)由這些無線收發(fā)模塊數(shù)據(jù)信息便可以在網(wǎng)關(guān)和各個智能開關(guān)和紅外轉(zhuǎn)發(fā)器子節(jié)點之間進行交換,從而實現(xiàn)對家中電器的控制。四、硬件組成（1）wifi芯片：ESP8266是一個完整且自成體系的WIFI網(wǎng)絡(luò)解決方案，能夠搭載軟件應(yīng)用，或通過另一應(yīng)用處理器卸載所有WIFI網(wǎng)絡(luò)功能。ESP8266具有功耗低、集成度高、性能強等特點。在睡眠模式下，其消耗的最小電流小于12uA，處于連接狀態(tài)時，其消耗功率少于1.0mW。ESP8266集成了板子上最關(guān)鍵的部件，其中包括電源管理組件、TR開關(guān)、RFbalun、峰值為+25dBm的大功率PA，因