Акылдуу үй – бул аянтча катары үй, интегралдык электр өткөргүч технологиясын, тармактык байланыш технологиясын, коопсуздук технологиясын, автоматтык башкаруу технологиясын, үй тиричилигине байланышкан объектилерди интеграциялоо үчүн аудио жана видео технологиясын, эффективдүү турак жай объектилерин куруу графигин жана үй-бүлөлүк иштерди башкаруу системасын , үйдүн коопсуздугун, ынгайлуулукту, сооронучту, чеберчиликти жакшыртуу жана айлана-чөйрөнү коргоону жана энергияны үнөмдөөчү жашоо чөйрөсүн ишке ашыруу.Акылдуу үйдүн акыркы аныктамасынын негизинде, ZigBee технологиясынын өзгөчөлүктөрүнө кайрылыңыз, бул системанын дизайны, зарыл болгон акылдуу үй системасын камтыйт (акылдуу үй (борбордук) башкаруу системасы, тиричилик жарыктандыруусун башкаруу системасы, үй коопсуздук системалары), тиричилик өткөргүч тутумунун, үй тармагынын тутумунун, фондук музыканын тутумунун жана үй-бүлөлүк чөйрөнү көзөмөлдөө тутумунун негизинде.Интеллектте жашаган, бардык керектүү система толугу менен орнотулганын жана бир жана андан жогору түрдөгү факультативдик системаны орноткон тиричилик системасы жок дегенде чалгындоону жашай алат деп ырасташат. Демек, бул системаны интеллектуалдык үй деп атоого болот.
1. Системаны долбоорлоо схемасы
Система үйдөгү башкарылуучу аппараттардан жана алыстан башкаруу аппараттарынан турат.Алардын ичинен үй-бүлөдөгү башкарылуучу түзүлүштөр негизинен Интернетке кире турган компьютерди, башкаруу борборун, мониторинг түйүнүн жана тиричилик техникасын кошууга болот контроллерин камтыйт.Алыстан башкаруу аппараттары негизинен алыскы компьютерлерден жана уюлдук телефондордон турат.
Системанын негизги функциялары болуп төмөнкүлөр саналат: 1) веб-баракчаны кароонун алдыңкы бети, фондо маалыматты башкаруу;2) Интернет жана уюлдук телефон аркылуу үй ичиндеги тиричилик техникасын, коопсуздукту жана жарыкты башкарууну которуштурууну ишке ашыруу;3) RFID модулу аркылуу колдонуучуга SMS сигнализациясы аркылуу уурдалган учурда ички коопсуздук статусун которууну аяктоо үчүн колдонуучунун идентификациясын ишке ашыруу үчүн;4) борбордук башкаруунун башкаруу тутумунун программалык камсыздоосу аркылуу ички жарыктандыруунун жана тиричилик техникасынын локалдык контролун жана абалын көрсөтүүнү аяктоо үчүн;5) Жеке маалыматтарды сактоо жана имараттын ичиндеги жабдуулардын абалын сактоо маалыматтар базасын колдонуу менен аяктайт.Бул колдонуучулар үчүн борбордук башкаруу жана башкаруу системасы аркылуу ички жабдуулардын абалын суроо үчүн ыңгайлуу болуп саналат.
2. Системалык жабдыктарды долбоорлоо
Системанын аппараттык дизайны башкаруу борборунун дизайнын, мониторинг түйүнүн жана тиричилик техникасынын контроллерин кошумча кошууну камтыйт (мисалы катары электр желдеткич контроллерин алалы).
2.1 Башкаруу борбору
Башкаруу борборунун негизги функциялары болуп төмөнкүлөр саналат: 1) зымсыз ZigBee тармагын куруу, тармакка бардык мониторинг түйүндөрүн кошуу жана жаңы жабдууларды кабыл алууну ишке ашыруу;2) колдонуучуну идентификациялоо, үй ичиндеги коопсуздук которуштурууга жетүү үчүн колдонуучунун үйдө же кайра колдонуучу картасы аркылуу;3) Бөлмөгө ууру киргенде, коңгуроо үчүн колдонуучуга кыска билдирүү жөнөтүңүз.Колдонуучулар ошондой эле кыска билдирүүлөр аркылуу ички коопсуздукту, жарыктандырууну жана тиричилик техникасын көзөмөлдөй алышат;4) Система жалгыз иштеп турганда, ЖК колдонуучулар көрүү үчүн ыңгайлуу болгон учурдагы системанын абалын көрсөтөт;5) Электр жабдууларынын абалын сактоо жана системаны онлайн режиминде ишке ашыруу үчүн аны ПКга жөнөтүү.
Аппараттык камсыздоо Carrier сезими менен бир нече мүмкүнчүлүктү/Кагылышууларды аныктоону (CSMA/CA) колдойт.2.0 ~ 3.6V жумушчу чыңалуу системанын аз энергия керектөөсүнө шарт түзөт.Башкаруу борборундагы ZigBee координатор модулуна туташуу менен зымсыз ZigBee жылдыз тармагын үй ичинде орнотуңуз.Ал эми бардык мониторинг түйүндөр, тиричилик техникасынын контроллерин тармакка кошулуу үчүн түйүндөгү терминалдык түйүн катары кошуу үчүн тандалган, ички коопсуздукту жана тиричилик техникасын зымсыз ZigBee тармагын башкарууну ишке ашыруу үчүн.
2.2 Мониторинг түйүндөрү
Мониторинг түйүнүнүн милдеттери төмөнкүлөр: 1) адамдын денесинин сигналын аныктоо, уурулар басып киргенде үн жана жарык сигнализациясы;2) жарыкты башкаруу, башкаруу режими автоматтык башкаруу жана кол менен башкаруу болуп бөлүнөт, автоматтык башкаруу ички жарыктын күчүнө жараша автоматтык түрдө жарыкты күйгүзөт / өчүрөт, жарыкты кол менен башкаруу борбордук башкаруу системасы аркылуу, (3) сигнализация информациясын жана башка информацияларды башкаруу борборуна жиберет жана жабдууларды башкарууну аяктоо учун башкаруу борборунан башкаруу командаларын алат.
Инфракызыл плюс микротолкундарды аныктоо режими адамдын денеси сигналдарды аныктоонун эң кеңири таралган жолу.Пироэлектрдик инфракызыл зонд RE200B, ал эми күчөтүү аппараты BISS0001.RE200B 3-10 В чыңалуу менен иштейт жана орнотулган пироэлектрдик кош сезгич инфракызыл элементи бар.Элемент инфракызыл нурду кабыл алганда ар бир элементтин уюлдарында фотоэффект пайда болуп, заряд топтолот.BISS0001 – оперативдүү күчөткүчтөн, чыңалуу салыштыргычынан, мамлекеттик контроллерден, кечигүү убактысынын таймеринен жана бөгөттөө убактысынын таймеринен турган санариптик-аналогдук гибриддик asIC.RE200B жана бир нече компоненттер менен бирге пассивдүү пироэлектрдик инфракызыл өчүргүч түзүлүшү мүмкүн.Ant-g100 модулу микротолкундуу сенсор үчүн колдонулган, борбордун жыштыгы 10 ГГц жана максималдуу орнотуу убактысы 6μs болгон.Пироэлектрдик инфракызыл модулу менен бирге, максатты аныктоонун ката ылдамдыгын натыйжалуу азайтууга болот.
Жарыкты башкаруу модулу негизинен фотосезгич резистордон жана жарыкты башкаруучу реледен турат.Фотосезгич резисторду 10 К ω жөнгө салынуучу резистор менен катар туташтырыңыз, андан кийин фотосезгичтин экинчи учун жерге туташтырыңыз жана жөнгө салынуучу резистордун экинчи учун жогорку деңгээлге туташтырыңыз.Каршылыктын эки туташуу чекиттеринин чыңалуу мааниси SCM аналогдук-санариптик конвертер аркылуу учурдагы жарык күйүп-күйгүзүлгөнүн аныктоо үчүн алынат.Жарык күйгүзүлгөндө жарыктын интенсивдүүлүгүн канааттандыруу үчүн колдонуучу жөнгө салынуучу каршылыкты жөндөөгө болот.Ички жарыктандыруунун өчүргүчтөрү реле аркылуу башкарылат.Бир гана киргизүү/чыгарма портуна жетишүүгө болот.
2.3 Кошулган Үй тиричилигинин контроллерин тандаңыз
Аппаратты башкарууга жетишүү үчүн тиричилик техникасын башкарууну негизинен аппараттын функциясына ылайык кошууну тандаңыз, бул жерде мисал катары электр желдеткичке.Күйөрман контролу башкаруу борбору болуп, ZigBee тармагын ишке ашыруу аркылуу электр желдеткич контроллерине жөнөтүлгөн PC күйөрманын башкаруу көрсөтмөлөрү болот, ар кандай шаймандардын идентификациялык номери ар башка, мисалы, бул келишимдин жоболору күйөрман идентификациялык номери 122, ички түстүү ТВ идентификациялык номери 123 болуп саналат, ошентип ар кандай электрдик тиричилик техникасын башкаруу борборун таанууну ишке ашырат.Бир эле нускама коду үчүн ар кандай тиричилик техникасы ар кандай функцияларды аткарат.4-сүрөттө кошумчалоо үчүн тандалган тиричилик техникасынын курамы көрсөтүлгөн.
3. Системалык программалык камсыздоону долбоорлоо
Системалык программалык камсыздоо дизайны негизинен алты бөлүктөн турат, алар алыстан башкаруу веб-баракчасынын дизайны, борбордук башкаруунун башкаруу тутумунун дизайны, башкаруу борборунун негизги контроллери ATMegal28 программасынын дизайны, CC2430 координаторунун программалык дизайны, CC2430 мониторинг түйүнүнүн программасынын дизайны, CC2430 тандоосу түзмөк программасынын дизайнын кошуу.
3.1 ZigBee Координатору программасынын дизайны
Координатор алгач тиркеме катмарынын инициализациясын аяктайт, колдонмо катмарынын абалын жана кабыл алуу абалын бош режимге орнотот, андан кийин глобалдык үзгүлтүктөрдү күйгүзөт жана киргизүү/чыгаруу портун инициализациялайт.Андан кийин координатор зымсыз жылдыз тармагын кура баштайт.Протоколдо координатор автоматтык түрдө 2,4 ГГц тилкесин тандайт, секундасына биттердин максималдуу саны 62 500, демейки PANID 0×1347, стектин максималдуу тереңдиги 5, жөнөтүүдөгү байттардын максималдуу саны 93 жана сериялык порттун ылдамдыгы 57 600 бит/сек.SL0W TIMER секундасына 10 үзгүлтүктөрдү жаратат.ZigBee тармагы ийгиликтүү түзүлгөндөн кийин, координатор башкаруу борборунун MCUга дарегин жөнөтөт.Бул жерде MCU башкаруу борбору ZigBee координаторун мониторинг түйүнүнүн мүчөсү катары аныктайт жана анын аныкталган дареги 0. Программа негизги циклге кирет.Биринчиден, терминалдык түйүн тарабынан жөнөтүлгөн жаңы маалыматтар бар же жок экендигин аныктаңыз, эгерде бар болсо, маалыматтар башкаруу борборунун MCUга түздөн-түз берилет;Башкаруу борборунун MCU инструкциялары жөнөтүлгөнүн аныктаңыз, эгер андай болсо, көрсөтмөлөрдү тиешелүү ZigBee терминалдык түйүнүнө жөнөтүңүз;Коопсуздук ачык экенин, ууру бар-жогун текшериңиз, эгер андай болсо, сигнализацияны башкаруу борборунун MCUга жөнөтүңүз;Жарыктын автоматтык башкаруу абалында экендигин аныктаңыз, эгерде ошондой болсо, үлгү алуу үчүн аналогдук-санариптик конвертерди күйгүзүңүз, үлгү алуу мааниси жарыкты күйгүзүү же өчүрүү үчүн ачкыч болуп саналат, эгерде жарык абалы өзгөрсө, жаңы абал маалыматы MC-U башкаруу борборуна берилет.
3.2 ZigBee терминалдык түйүнүн программалоо
ZigBee терминалдык түйүнү ZigBee координатору тарабынан башкарылуучу зымсыз ZigBee түйүнүн билдирет.Системада бул, негизинен, мониторинг түйүнү жана тиричилик приборлорунун контроллерин кошумча кошуу.ZigBee терминалдык түйүндөрүнүн инициализациясы ошондой эле тиркеме катмарын инициализациялоону, үзгүлтүктөрдү ачууну жана I/O портторун инициализациялоону камтыйт.Андан кийин ZigBee тармагына кошулууга аракет кылыңыз.Белгилей кетчү нерсе, ZigBee координатору орнотулган акыркы түйүндөр гана тармакка кошулууга уруксат берилет.Эгерде ZigBee терминалдык түйүнү тармакка кошула албаса, ал тармакка ийгиликтүү кошулганга чейин эки секунд сайын кайра аракет кылып турат.Тармакка ийгиликтүү кошулгандан кийин, ZI-Gbee терминалдык түйүнү өзүнүн каттоо маалыматын ZigBee координаторуна жөнөтөт, андан кийин аны ZigBee терминалдык түйүнүн каттоону аяктоо үчүн башкаруу борборунун MCUга жөнөтөт.ZigBee терминалдык түйүнү мониторинг түйүнү болсо, ал жарыктандырууну жана коопсуздукту башкарууну ишке ашыра алат.Программа ZigBee координаторуна окшош, бирок мониторинг түйүнү ZigBee координаторуна маалыматтарды жөнөтүшү керек, андан кийин ZigBee координатору маалыматтарды башкаруу борборунун MCUга жөнөтөт.Эгерде ZigBee терминалдык түйүнү электр желдеткич контроллери болсо, анда ал жогорку компьютердин маалыматтарын мамлекетти жүктөбөстөн гана кабыл алышы керек, андыктан аны башкаруу зымсыз маалыматтарды кабыл алуунун үзгүлтүккө учурашында түздөн-түз аякташы мүмкүн.Зымсыз маалыматтарды кабыл алуу үзгүлтүккө учураганда, бардык терминалдык түйүндөр алынган башкаруу көрсөтмөлөрүн түйүндүн өзүнүн башкаруу параметрлерине которот жана түйүндүн негизги программасында кабыл алынган зымсыз инструкцияларды иштетпейт.
4 Онлайн мүчүлүштүктөрдү оңдоо
Борбордук башкаруунун башкаруу системасы тарабынан чыгарылган стационардык жабдуулардын нускама коду үчүн көбөйүп жаткан нускама компьютердин сериялык порту аркылуу башкаруу борборунун MCUга, ал эми эки линиялык интерфейс аркылуу координаторго, андан кийин ZigBee терминалына жөнөтүлөт. координатор тарабынан түйүн.Терминал түйүнү маалыматтарды кабыл алганда, маалыматтар кайрадан сериялык порт аркылуу ПКга жөнөтүлөт.Бул компьютерде ZigBee терминалдык түйүнү тарабынан алынган маалыматтар башкаруу борбору жөнөткөн маалыматтар менен салыштырылат.Борбордук башкаруунун башкаруу системасы секунд сайын 2 нускама жөнөтөт.5 сааттык тестирлөөдөн кийин тестирлөө программасы кабыл алынган пакеттердин жалпы саны 36 000 пакет экенин көрсөткөндө токтойт.Көп протоколдуу маалыматтарды берүү тестирлөө программасынын тестирлөө натыйжалары 6-сүрөттө көрсөтүлгөн. Туура пакеттердин саны 36 000, туура эмес пакеттердин саны 0 жана тактык көрсөткүчү 100%.
ZigBee технологиясы акылдуу үйдүн ички тармагын ишке ашыруу үчүн колдонулат, ал ыңгайлуу алыстан башкаруу, жаңы жабдууларды ийкемдүү кошуу жана ишенимдүү башкаруу көрсөткүчтөрүнүн артыкчылыктарына ээ.RFTD технологиясы колдонуучунун идентификациясын ишке ашыруу жана системанын коопсуздугун жакшыртуу үчүн колдонулат.GSM модулунун жетүү аркылуу алыстан башкаруу жана ойготкуч функциялары ишке ашырылат.
Билдирүү убактысы: 2022-жылдын 6-январына чейин