本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)技術領域,具體涉及一種智能家居系統(tǒng)。
背景技術:
智能家居系統(tǒng)是利用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、綜合布線技術、醫(yī)療電子技術依照人體工程學原理,融合個性需求,將與家居生活有關的各個子系統(tǒng)如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場景聯(lián)動、地板采暖、健康保健、衛(wèi)生防疫、安防保安等有機地結合在一起,通過網(wǎng)絡化綜合智能控制和管理,實現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗,于普通家居相比,智能家居系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,提供舒適安全、高品未且一人的家庭生活空間,還由原來的被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?,提供全方位的信息交互功能,幫助家庭與外部保持交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有限安排時間;在國外,智能家居被稱為“Smart Home”,目前世界上許多的計算機、通信、家電行業(yè)的劇透紛紛加入這個領域,美國的智能住宅發(fā)展是最快的,繼美國之后,歐洲、日本、新加坡等國家和地區(qū)的住宅智能化也得到了飛速的發(fā)展,國內智能家居從上個世紀九十年代后期才起步,起步較晚,在整體水平上參差不齊,大都采用了有線通信技術,系統(tǒng)設計、布線成本較高,軟件功能較差,升級能力差,系統(tǒng)也不容易維護,國內的家居智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品很多,據(jù)估計有數(shù)百個品種,小至三五個人的小公司,大至上千人的國企,都有人涉足家居智能化產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)"于是,中國就產(chǎn)生了上百個互不兼容的標準,至今還沒有一個能夠占領國內市場10%的家居智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品;因此需要一種智能家居系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了彌補現(xiàn)有技術的不足,而提供一種具有功能全面、操作簡單、安全可靠的智能家居系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種智能家居系統(tǒng),包括移動終端、網(wǎng)絡服務器、控制中心、家電設備端、傳感器端,所述的移動終端包括智能手機、平板電腦、PDA等智能設備,移動終端通過互聯(lián)網(wǎng)與所述的控制中心鏈接,所述的網(wǎng)絡服務器包含有中心服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、實時數(shù)據(jù)平臺,網(wǎng)絡服務器為所述的控制中心提供網(wǎng)絡服務,所述的控制中心包含有CPU、儲存器、GSM通信模塊、GPRS通信模塊、3G通信模塊、4G通信模塊、電力線載波通信模塊、Zigbee模塊、wifi無線模塊,所述的家電設備端設置有電力貓、wifi無線模塊,所述的傳感器端包含有網(wǎng)絡攝像頭、門磁傳感器、煙感探測器、遙控插座、紅外探測器、燃氣泄漏探測器、智能開關、智能電動窗簾,所述的網(wǎng)絡攝像頭、門磁傳感器、煙感探測器、遙控插座、紅外探測器、燃氣泄漏探測器、智能開關、智能電動窗簾設置有電力線載波通信模塊、Zigbee模塊、wifi無線模塊。
所述的智能家居系統(tǒng)是以Zigbee技術為基礎,綜合互聯(lián)網(wǎng)、電力線載波、無線通信技術建立的智能家居系統(tǒng)。
所述的智能家居系統(tǒng)包含有若干以太網(wǎng)路由器,所述的以太網(wǎng)路由器為無線路由器,所述的家電設備端和傳感器端通過以太網(wǎng)路由器接入互聯(lián)網(wǎng)。
所述的智能家居系統(tǒng)在移動終端設置有智能家居系統(tǒng)控制軟件或APP。
所述的電力貓包含有PLC設備分局端和調制解調器
本發(fā)明的有益效果:在智能家居系統(tǒng)的發(fā)展過程中總是不斷的涌現(xiàn)出各種新的技術,比如現(xiàn)在主流的WIFI無線通信技術,就被引入到智能家居領域,相比傳統(tǒng)的“有線”智能家居系統(tǒng),“無線”智能家居系統(tǒng)是未來的發(fā)展方向,它能為人民的日常生活提供更大限度的舒適和方便,下面列舉了幾種常見的構件“無線”智能家居系統(tǒng)的無線通信組網(wǎng)技術
WIFI:是一個名為 “無線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟”(Wireless Ethernet Compatibility Alliance,WECA)的組織所發(fā)布的業(yè)界術語,WIFI 的全稱是 Wireless Fidelity,中文翻譯為“無線相容認證”,是一種短距離、傳輸速度快的無線傳輸技術,又稱802.11b標準,IEEE 802.11b無線網(wǎng)絡規(guī)范是IEEE 802.11網(wǎng)絡規(guī)范的變種,現(xiàn)階段主要有4個標準協(xié)議:最大傳輸速度54Mbps,工作頻率為 5GHz 的 802.11a協(xié)議;最大傳速速度為 11Mbps,工作頻率為 2.4GHz 的 802.11b 協(xié)議;最大傳速速度為 54Mbps,工作頻率在 2.4GHz 的 802.11g 協(xié)議;最大傳速速度為 600Mbps,工作頻率在 2.4GHz或5GHz 的 802.11n協(xié)議;WIFI 的傳輸距離較遠,據(jù)測試在開闊性區(qū)域,其通信半徑可達到 300 米左右,若在封閉性場所,根據(jù)障礙物對信號的屏蔽,通信半徑則為 100 米左右;WIFI 除了具有一般無線網(wǎng)絡所具有的建設便捷性、可移動性好、網(wǎng)絡結構彈性化等特點外,其突出特點有如下幾點:
(1)覆蓋范圍廣,由于藍牙技術的電波覆蓋范圍很小,通信半徑大約只有 15米,而 WIFI 在室外開闊性區(qū)域的通信半徑最大為 300 米,在室內有障礙物遮擋信號的情況下,通信半徑最大為 100 米,目前,由 Vivato 公司推出的一款新型交換機,根據(jù)其官方資料顯示,使用該交換機,可以把通信距離擴大到約 6500 米;
(2)傳輸速度快,由于 WIFI 協(xié)議標準并不單一,WIFI 的傳輸速度也不同,傳輸速度最高的為802.11n協(xié)議,最大理論速度為600Mbps;其次為802.11a 協(xié)議與 802.11g 協(xié)議,都為 54Mbps,而目前常用的802.11b 協(xié)議的最高傳輸速度為 11Mbps;
(3)高移動性,在無線局域網(wǎng)覆蓋范圍內,各個節(jié)點可以不受地理位置的限制進行任意移動,WIFI 技術可以使用在室內也可以使用在室外,任何 WIFI 設備只要在 WIFI 覆蓋的網(wǎng)絡中,就能連接互聯(lián)網(wǎng);
(4)輻射小,IEE802.11 規(guī)定的發(fā)送功率是 100mW,而一般的 WIFI 設備只要 60~70mW,而且 WIFI 設備并不直接接觸,所以應用十分安全;
(5)易擴展,無線局域網(wǎng)有多種配置方式,每個 AP 可以支持 100 多個節(jié)點接入,要想擴展用戶,只需增加 AP 的數(shù)量就能實現(xiàn);
(6)傳輸可靠,WIFI 技術通過一系列的沖突避免和確認、錯誤重發(fā)機制來保證網(wǎng)絡的可靠性;
藍牙:藍牙( Bluetooth ):是一種無線技術標準,可實現(xiàn)固定設備、移動設備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波)。藍牙技術最初由電信巨頭愛立信公司于1994年創(chuàng)制;藍牙是無線數(shù)據(jù)和語音傳輸?shù)拈_放式標準,它將各種通信設備、計算機及其終端設備、各種數(shù)字數(shù)據(jù)系統(tǒng)、甚至家用電器采用無線方式聯(lián)接起來。目前世界上已有上千家公司在研發(fā)該技術,它采用 2.4GHZ ISM 頻段和調頻、跳頻技術,使用權向糾錯編碼、ARQ、TDD 和基帶協(xié)議。TDMA 每時隙為 0.625us,基帶符合速率為 1Mb/s。藍牙支持 64kb/s 實時語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸,語音編碼為 CVSD,發(fā)射功率分別為1mW、25mW 和 100mW,并使用全球通用的 48 比特的設備識別碼,其傳輸距離視功率而定,一般在 10 米左右。它優(yōu)點在于低功耗、通訊安全性好、在有效范圍能可越過障礙物、能實現(xiàn)低對多點的數(shù)據(jù)傳輸。但藍牙技術同樣存在成本高、傳輸距離短、傳輸速率低、技術還不成熟等缺點,因此應用并不廣泛。
ZigBee:ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術,IEEE802.15.4規(guī)范是一種經(jīng)濟、高效、低數(shù)據(jù)速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的無線技術,用于個人區(qū)域網(wǎng)和對等網(wǎng)絡,它是ZigBee應用層和網(wǎng)絡層協(xié)議的基礎,ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡技術,它是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術提案,主要用于近距離無線連接,它依據(jù)802.15.4標準,在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調實現(xiàn)通信,這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡節(jié)點傳到另一個節(jié)點,所以它們的通信效率非常高;作為一種無線通信技術,ZigBee具有如下優(yōu)點:
①低功耗:在低耗電待機模式下,2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6~24個月,甚至更長,這是ZigBee的突出優(yōu)勢,相比較,藍牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時;TI公司和德國的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee節(jié)點,該節(jié)點采用Micropelt公司的熱電發(fā)電機給TI公司的ZigBee提供電源;
②低成本:通過大幅簡化協(xié)議(不到藍牙的1/10),降低了對通信控制器的要求,按預測分析,以8051的8位微控制器測算,全功能的主節(jié)點需要32KB代碼,子功能節(jié)點少至4KB代碼,而且ZigBee免協(xié)議專利費。每塊芯片的價格大約為2美元;
③低速率:ZigBee工作在20~250kbps的速率,分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率,滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應用需求;
④近距離:傳輸范圍一般介于10~100m之間,在增加發(fā)射功率后,亦可增加到1~3km,這指的是相鄰節(jié)點間的距離,如果通過路由和節(jié)點間通信的接力,傳輸距離將可以更遠;
⑤短時延:ZigBee的響應速度較快,一般從睡眠轉入工作狀態(tài)只需15ms,節(jié)點連接進入網(wǎng)絡只需30ms,進一步節(jié)省了電能,相比較,藍牙需要3~10s、WiFi 需要3 s;
⑥高容量:ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡結構,由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點,最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡節(jié)點管理,最多可組成65000 個節(jié)點的大網(wǎng);
⑦高安全:ZigBee提供了三級安全模式,包括無安全設定、使用訪問控制清單(Access Control List, ACL) 防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標準(AES 128)的對稱密碼,以靈活確定其安全屬性;
⑧免執(zhí)照頻段:使用工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻段,915MHz(美國), 868MHz(歐洲), 2. 4GHz(全球) ;
ZigBee技術體系結構:在ZigBee技術中,其體系結構是通過層來定義的,每一層完成自己的任務,并給予上層提供服務,各層通過接口進行相互通信,主要分為以下四層:應用層、網(wǎng)絡層、媒體接入控制層、物理層組成;
物理層:物理層定義了物理無線信道和Mac子層之間的接口,提供物理層數(shù)據(jù)服務和物理層管理服務,物理層數(shù)據(jù)服務從無線物理信道上收發(fā)數(shù)據(jù),物理管理服務維護一個由物理層相關書籍組成的數(shù)據(jù)庫,物理層的功能:
1.ZigBee的激活;
2.當前信道的能量檢測;
3.接受鏈路服務質量信息;
4.ZigBee信道接入方式;
5.信道頻率選擇;
6.數(shù)據(jù)傳輸和接收;
媒體接入控制層(MAC):
MAC層負責處理所有的物理無線訪問,并產(chǎn)生網(wǎng)絡信號、同步信號;支持PAN連接和分離,提供兩個對等MAC實體之間可靠的鏈路,MAC層數(shù)據(jù)服務:保證MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元在物理層數(shù)據(jù)服務中正確收發(fā),MAC層管理服務:維護一個儲存MAC子層協(xié)議狀態(tài)相關信息的數(shù)據(jù)庫;MAC層功能:
1.網(wǎng)絡協(xié)議器產(chǎn)生信標;
2.與信標同步;
3.支持PAN(個域網(wǎng))鏈路的建立和斷開;
4.為設備的安全性提供支持;
5.信道接入方式采用免沖突載波檢測多址接入(CSMA-CA)機制;
6.處理和維護保護時隙(GTS)機制;
7.在兩個對等的MAC實體之間提供一個可靠的通信鏈路;
網(wǎng)絡層:
ZigBee網(wǎng)絡層的主要功能是路由,路由算法是它的核心“目前ZigBee網(wǎng)絡層主要支持兩種路由算法,樹路由和網(wǎng)狀網(wǎng)路由”樹狀路由是它把整個網(wǎng)絡看作是以協(xié)調器為根,整個網(wǎng)絡由協(xié)調器建立,而協(xié)調器的子節(jié)點可以是路由器或者是末端節(jié)點,路由器的子節(jié)點也可以是路由器或者末端節(jié)點,而末端節(jié)點沒有子節(jié)點"網(wǎng)狀網(wǎng)路由是應用比較廣泛的一種路由算法,可靠性很好,其主要依賴于多跳技術)多跳是指數(shù)據(jù)不斷從一個節(jié)點跳到另一個節(jié)點“因為數(shù)據(jù)從一個節(jié)點不斷傳送到另一個節(jié)點,又因為網(wǎng)狀網(wǎng)絡有好多節(jié)點,所以任何一個節(jié)點到另一個節(jié)點之間的路徑總是不止一個”節(jié)點加入網(wǎng)絡后,這些節(jié)點和目的地節(jié)點之間就會自動生成路徑,節(jié)點本身就能夠建立路由,只要發(fā)送信息!鄰近信一號收到信息后,轉發(fā)出去“這個轉發(fā)過程會逐個節(jié)點地重復下去,直到信息到達目的地”日的地節(jié)點提供的確認信號告訴始發(fā)節(jié)點,完全路徑已建成,信息己成功抵達;ZigBee網(wǎng)絡層的功能主要包括:
1.網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)
2.網(wǎng)絡形成
3.允許設備連接
4.路由器初始化
5.設備同網(wǎng)絡連接
6.直接將設備同網(wǎng)絡連接
7.斷開網(wǎng)絡連接
8.重新復位設備
9.接收機同步
10.信息庫維護
應用層
應用層包括三部分:應用支持字層(APS)、ZigBee設備對象(ZDO)和廠商定義的應用對象,應用支持字層提供了網(wǎng)絡層和應用層之間的接口,包括數(shù)據(jù)服務接口和管理服務接口,其中管理服務接口提供設備發(fā)現(xiàn)服務和綁定服務,并在綁定的設備之間傳送消息,ZigBee設備對象功能包括:定義設備在網(wǎng)絡中的角色,發(fā)起和相應綁定請求,在網(wǎng)絡設備之間建立安全機制,另外,還負責發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的設備,并且向他們提供應用服務;廠商定義的應用對象功能包括:提供一些函數(shù),為網(wǎng)絡層提供合適的服務接口,另外一個重要的功能是應用者可以在這層定義自己的應用對象;
紅外:利用紅外線來傳輸信號的通信方式,叫紅外線通信;紅外線波長范圍為0.70μm~1mm,其中300μm~1mm區(qū)域的波也稱為亞毫米波;紅外線具有容量大,保密性強,抗電磁干擾性能好,設備結構簡單、體積小、重量輕、價格低;紅外線通訊技術包含下列規(guī)格:IrPHY、IrLAP、IrLMP、IrCOMM、TinyTP、IrOBEX、IrLAN以及IrSimple,IrDA1.0標準簡稱SIR(SerialInfrared,串行紅外協(xié)議),它是基于HP-SIR開發(fā)出來的一種異步的、半雙工的紅外通信方式,它以系統(tǒng)的異步通信收發(fā)器(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter,UART))依托,通過對串行數(shù)據(jù)脈沖的波形壓縮和對所接收的光信號電脈沖的波形擴展這一編解碼過程(3/16EnDec)實現(xiàn)紅外數(shù)據(jù)傳輸,SIR的最高數(shù)據(jù)速率只有115.2kbps,在1996年,發(fā)布了IrDA1.1協(xié)議,簡稱FIR(FastInfrared,快速紅外協(xié)議),采用4PPM(PulsePositionModulation,脈沖相位調制)編譯碼機制,最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達到4Mbps,同時在低速時保留1.0標準的規(guī)定,之后,IrDA又推出了最高通信速率在16Mbps的VFIR(VeryFastInfrared)技術,并將其作為補充納入IrDA1.1標準之中,IrDA標準都包括三個基本的規(guī)范和協(xié)議:紅外物理層連接規(guī)范IrPHY(InfraredPhysicalLayerLinkSpecification)、紅外連接訪問協(xié)議IrLAP(InfraredLinkAccessProtoco1)和紅外連接管理協(xié)議IrLMP(InfraredLinkManagementProtoco1),IrPHY規(guī)范制訂了紅外通信硬件設計上的目標和要求;IrLAP和IrLMP為兩個軟件層,負責對連接進行設置、管理和維護,在IrLAP和IrLMP基礎上,針對一些特定的紅外通信應用領域,IrDA還陸續(xù)發(fā)布了一些更高級別的紅外協(xié)議,如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P和IrBus等等,從圖10中所示,藍牙技術的傳輸速率較快,但傳輸距離十分有限,ZigBee技術能夠通過節(jié)點的跳接實現(xiàn)遠距離的傳輸,且功耗很低,但傳輸速率慢,WIFI在組網(wǎng)上和傳輸速率上都有優(yōu)勢;因此,目前大多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡的無線通信技術都采用WIFI技術和ZigBee技術;
電力線網(wǎng)絡:
電力線通信技術(PLC)是把載有信息的高頻加載于電流,用電離線傳輸,通過解調器將高頻信號從電流中分離出來,傳送帶計算機或其他信息家電,以實現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式,電力線通信技術可以通過電力線進行通信,無需另外布線,網(wǎng)絡的接入點是電源插座,數(shù)目較多且接插方便,不需要撥號,接入電源插座即接入網(wǎng)絡,
電力線通信技術采用電力線作為傳輸介質一般使用正交頻分多路復用技術和擴展頻譜調制技術,
正交頻分多路復用技術:低壓電力線載波信道的傳輸特性的特點是具有時變性,衰減較大,而且各種干擾噪聲復雜;為提高電力線網(wǎng)絡的傳輸質量,電力線通信大都采用正交頻分多路復用技術(OFDM)進行調制,即將串行數(shù)據(jù)轉化為N個并行數(shù)據(jù)分配給N個不同的正交子載波,實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳輸,這樣既可得到很高的數(shù)據(jù)傳送速率,又能夠有效地抑制碼間干擾;
擴展頻譜調制技術"擴展頻譜調制技術在相對較寬的頻帶上擴展了信號頻譜,降低了信號的功率譜密度,降低了電磁輻射,削弱了對其他通信系統(tǒng)的干擾,而且接收端通過窄帶濾波技術提取有用信號,信號的信噪比很高,抗干擾性增強;因此,本發(fā)明綜合所述的Zigbee、WIFI、電力通信技術、紅外、藍牙通信技術采用所述的幾種通信方式的一種或幾種;
近年來隨著無線互聯(lián)網(wǎng)技術及移動設備的快速發(fā)展,本發(fā)明采用多種形式的無線通信技術,大大減少線纜的布設,節(jié)約成本,本發(fā)明系統(tǒng)兼容性強,能兼容市場上主流的移動設備及相應的操作系統(tǒng),同時兼容市場上主流的智能家用電器,當今中國的經(jīng)濟保持著快速的發(fā)展,消耗了大量的能源,也使得煤炭等不可再生資源的不斷枯竭,這這種背景下我國提出了以節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟發(fā)展為核心的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,在家居住宅反面,提出了綠色建筑的概念,智能家居系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展可以支持綠色建筑的發(fā)展,本發(fā)明通過對家庭用電習慣的分析,合理規(guī)劃家庭的用電計劃,最大程度的優(yōu)化和減少能源的浪費;總的,本發(fā)明具有功能全面、操作簡單、安全可靠的優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的示意圖。
圖2是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的Zigbee協(xié)議體系結構示意圖。
圖3是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的Zigbee數(shù)據(jù)幀結構示意圖。
圖4是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的Zigbee原理示意圖。
圖5是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的電力線擴頻發(fā)射原理示意圖。
圖6是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的電力線解擴原理示意圖。
圖7是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的載波通信接口原理示意圖。
圖8是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的電力線載通信組網(wǎng)示意圖。
圖9是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的網(wǎng)絡協(xié)議示意圖。
圖10是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的幾種常見的無線通訊技術對比圖。
圖11是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的ZigBee組網(wǎng)中協(xié)調器建立網(wǎng)絡過程圖。
圖12是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的ZigBee組網(wǎng)中終端節(jié)點加入網(wǎng)絡過程圖。
圖13是本發(fā)明一種智能家居系統(tǒng)的ZigBee組網(wǎng)中路由器加入網(wǎng)絡過程圖。
圖中:11、移動終端 21、網(wǎng)絡服務器 31、控制中心 41、傳感器端 51、家電設備端。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
實施例1
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13所示,一種智能家居系統(tǒng),包括移動終端11、網(wǎng)絡服務器21、控制中心31、家電設備端51、傳感器端41,所述的移動終端11包括智能手機、平板電腦、PDA等智能設備,移動終端11通過互聯(lián)網(wǎng)與所述的控制中心31鏈接,所述的網(wǎng)絡服務器21包含有中心服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、實時數(shù)據(jù)平臺,網(wǎng)絡服務器21為所述的控制中心31提供網(wǎng)絡服務,所述的控制中心31包含有CPU、儲存器、GSM通信模塊、GPRS通信模塊、3G通信模塊、4G通信模塊、電力線載波通信模塊、Zigbee模塊、wifi無線模塊,所述的家電設備端51設置有電力貓、wifi無線模塊,所述的傳感器端41包含有網(wǎng)絡攝像頭、門磁傳感器、煙感探測器、遙控插座、紅外探測器、燃氣泄漏探測器、智能開關、智能電動窗簾,所述的網(wǎng)絡攝像頭、門磁傳感器、煙感探測器、遙控插座、紅外探測器、燃氣泄漏探測器、智能開關、智能電動窗簾設置有電力線載波通信模塊、Zigbee模塊、wifi無線模塊;
zigBee網(wǎng)絡的組建:第一步是協(xié)調器初始化一個網(wǎng)絡,二是終端加入網(wǎng)絡,三是路由器加入網(wǎng)絡,建立一個新的網(wǎng)絡是通過NLME_NETWORK_FORMATION.request發(fā)起的,協(xié)調器發(fā)起建立一個新網(wǎng)絡的進程后,網(wǎng)絡管理層實體將請求MAC字層對信道進行掃描,信道掃描包括能量掃描和主動掃描兩個過程,掃描到合適的信道以后網(wǎng)絡管理層實體將為新網(wǎng)絡配置網(wǎng)絡參數(shù),網(wǎng)絡參數(shù)配置好后,網(wǎng)絡層管理實體通過MLME_START.request原語通知MAC層啟動并運行新網(wǎng)絡,啟動狀態(tài)通過MLME_START.confirm原語通知網(wǎng)絡層,網(wǎng)絡層管理實體再通過NLME_NETWORK_FORMATION.confirm原語通知上層協(xié)調器初始化的狀態(tài);
圖12、圖13是終端節(jié)點和路由器加入網(wǎng)絡過程圖;
WIFI無線網(wǎng)絡的拓撲結構主要有兩種,分別是Ad_Hoc結構模式和Infrastructure 結構模式, Ad-Hoc 結構是一種省去了無線 AP(Access point)而搭建起的對等網(wǎng)絡結構, 其原理是網(wǎng)絡中的一臺電腦主機建立點對點連接相當于虛擬 AP,而其它電腦就可以直接通過這個點對點連接進行網(wǎng)絡互聯(lián)與共享, Infrastructure 結構是 WIFI 網(wǎng)絡應用最為廣泛的結構,它是 STA(工作站)和無線 AP 共同搭建起來的網(wǎng)絡結構,整個網(wǎng)絡成星狀,中間的無線 AP 起橋接作用,這樣所有的 STA 就可以通過無線 AP 與其它有線或無線網(wǎng)絡進行信息交互,本發(fā)明可以根據(jù)實際情況選擇網(wǎng)絡拓撲結構;
圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)控制示意圖,將家用電器、網(wǎng)絡攝像頭、智能開關、燃氣泄漏探測器、紅外探測器等的信息通過WIFI無線網(wǎng)絡、電力線載波和ZigBee網(wǎng)絡傳送到中央控制器處,中央處理器將信息處理完畢之后通過網(wǎng)絡服務器21將信息發(fā)送到移動終端11,用戶可以隨時通過APP查看房屋的狀態(tài),用戶通過移動端APP下達查看客廳視頻的命令,用戶下達完命令之后移動端將信息處理之后通過網(wǎng)絡服務器21傳輸?shù)街醒肟刂破?,中央控制器將信息做進一步處理,處理完成之后將網(wǎng)絡攝像頭的視頻信息通過網(wǎng)絡服務器21傳輸?shù)揭苿咏K端11,移動終端11將信息處理之后將用戶要求的信息顯示出來;總的,本發(fā)明具有功能全面、操作簡單、安全可靠的優(yōu)點。