淺析智能家居GPRS和ZigBee技術(shù)

[導讀]　

　　基于GPRS和ZigBee技術(shù)的智能家居解決方案采用以單戶(hù)家庭為單元的通信控制模式，在每一個(gè)家庭中都安裝一個(gè)主控中心(負責用戶(hù)控制信號及家電反饋信息的接收和轉發(fā))，及若干個(gè)與家電設備相連的分控終端(控制該家庭的所有電器)。主控和分控裝置由家庭總線(xiàn)相連，家庭總線(xiàn)采用ZigBee無(wú)線(xiàn)通信方式。此裝置便于家庭獨自管理，安全性、可靠性高。

　　無(wú)線(xiàn)數傳模塊MC35i

　　GPRS通信模塊采用西門(mén)子公司的無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊MC35i，支持數據、短信、語(yǔ)音和傳真業(yè)務(wù)。MC35i是新一代GSM/GPRS雙模模塊，完全兼容上一代的MC35、TC35i;采用緊湊型設計，為用戶(hù)提供了簡(jiǎn)單、內嵌式的無(wú)線(xiàn)GPRS連接。MC35i的GPRS永久在線(xiàn)功能提供了最快的數據傳輸速率。

　　IP_Linkl270模塊

　　ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信模塊采用赫利訊的IP_Link1270模塊。ZigBee(IEEE802.15.4)技術(shù)是最近發(fā)展起來(lái)的一種近距離、低功耗、低數據率、低成本的雙向短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，被業(yè)界認為是最有可能應用在工控場(chǎng)合的無(wú)線(xiàn)方式。Helicomm公司推出的IP_Linkl270是ZigBee的開(kāi)發(fā)工具和產(chǎn)品，包含符合802.15.4標準的2.4GHz射頻組件、低功耗的8位微控制器、ZigBee網(wǎng)絡(luò )軟件和全波長(cháng)天線(xiàn)，每次接力通信都能在75m范圍內提供250kbps的速率;支持最新的RS232mesh透明串行模式，能在網(wǎng)狀或多次跳接(multihop/無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )內支持串行數據路由，速率最高可達38.4kbps。IP_Linkl270是完全符合IEEE802.15.4標準與ZigBee規范的2.4GHz無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，射頻部分使用Freescale的MCl3191/13192/13193芯片，MCU使用的是Freescale公司的MC9S08GT60芯片。

　　系統結構和工作原理

　　系統通過(guò)GSM手機發(fā)送短信命令來(lái)讀取三表的數據，并對室內電燈進(jìn)行控制。分控中心可以檢測外中斷，當有外中斷產(chǎn)生時(shí)，分控中心的蜂鳴器發(fā)出響聲，這時(shí)分控中心會(huì )主動(dòng)向用戶(hù)發(fā)送短信來(lái)提示用戶(hù)室內有異常。

　　系統由主控中心與分控終端兩部分組成，主控中心主要由GPRS模塊通過(guò)USB與PC機連接，ZigBee模塊IP_Linkl270通過(guò)串口與PC機連接。GPRS通信模塊采用西門(mén)子公司的MC35i，負責收發(fā)短信的命令;ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊采用赫立訊公司的TP_Link1270，負責控制分控中心的設備，來(lái)讀取三表的數值與控制室內燈的開(kāi)關(guān)。

　　分控終端主要由赫立訊公司的IP_Linkl270、新茂公司的SM5964A單片機、天馬的128×64點(diǎn)陣的LCD液晶顯示模塊組成。LCD用于數字的電表、水表、氣表值的顯示;單片機上的鍵盤(pán)可以改變三表的值，通過(guò)單片機上的串口來(lái)控制IP_Linkl270數據的收發(fā)，把三表值和室內燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)返回到主控中心。

　　系統的主要控制流程如下：

　　由用戶(hù)手機發(fā)命令給MC35i模塊，MC35i收到命令后，解釋該命令。解釋完命令后發(fā)給主控中心的IP_Linkl270，由該模塊把命令發(fā)給相應的分控終端設備，分控終端設備收到命令后作出相應的動(dòng)作。

　　分控終端收到命令后，一是作出相應的動(dòng)作后向上層作出應答，二是把上層需要的數據通過(guò)IP_Linkl270傳給主控中心。主控中心把收到的分控終端信息，通過(guò)MC35i以短信形式發(fā)送到用戶(hù)手機上。

　　該系統主要實(shí)現的功能