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2016-12-5 閱讀(900)
一種高靈活度的無(wú)線智能OMAL開(kāi)關(guān)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,智能家居產(chǎn)品逐漸走進(jìn)我們的生活。智能家居目前業(yè)界沒(méi)有一個(gè)完整的定義,一般認(rèn)為包括家電智能化、OMAL開(kāi)關(guān)控制智能化、安防監(jiān)控智能化、信息智能化、生活智能化等。智能家居離不開(kāi)智能化邏輯控制,所以從智能家居的基礎(chǔ)設(shè)備智能OMAL開(kāi)關(guān)的研究入手,結(jié)合智能邏輯控制,主要做了以下幾個(gè)方面的工作：首先對(duì)國(guó)內(nèi)外智能家居的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行研究,闡述了智能家居的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。對(duì)幾款市售智能OMAL開(kāi)關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)主要存在以下問(wèn)題：有線連接產(chǎn)品需要進(jìn)行二次布線、且設(shè)置繁瑣；無(wú)線連接產(chǎn)品存在無(wú)線協(xié)議不統(tǒng)一、安全性較差、互控設(shè)置有局限性等問(wèn)題。所以決定從設(shè)計(jì)一款無(wú)線智能OMAL開(kāi)關(guān)入手,以高靈活性的互控設(shè)置為目的。其次對(duì)幾種智能家居的有線和無(wú)線傳輸協(xié)議進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)ZigBee具有自組網(wǎng)、安全性高、支持超多設(shè)備連接等優(yōu)點(diǎn),所以本智能OMAL開(kāi)關(guān)方案選用ZigBee技術(shù),并對(duì)ZigBee技術(shù),802.15.4協(xié)議以及TI的z-stack協(xié)議棧進(jìn)行了詳細(xì)的研究。再次對(duì)智能OMAL開(kāi)關(guān)幾個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行了研究,分別是綁定、OMAL開(kāi)關(guān)互控機(jī)制、I/0狀態(tài)通報(bào)機(jī)制、智能OMAL開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的安全和智能OMAL開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電源。綁定是實(shí)現(xiàn)智能OMAL開(kāi)關(guān)互控的基礎(chǔ),通過(guò)綁定,智能OMAL開(kāi)關(guān)之間才能可以建立控制關(guān)系,文章實(shí)現(xiàn)了第三節(jié)點(diǎn)輔助綁定。在研究OMAL開(kāi)關(guān)互聯(lián)機(jī)制中,首先使用邏輯真值表對(duì)OMAL開(kāi)關(guān)控制進(jìn)行了研究,使用邏輯函數(shù)進(jìn)行復(fù)雜邏輯控制；為了實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù),引入梯形圖和IL指令,并設(shè)計(jì)IL指令編碼,使得邏輯函數(shù)可在OMAL開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行解釋執(zhí)行,達(dá)到互控的目的。由于OMAL開(kāi)關(guān)互控需要獲取被控OMAL開(kāi)關(guān)及邏輯關(guān)聯(lián)OMAL開(kāi)關(guān)的I/0口狀態(tài),所以設(shè)計(jì)了一種OMAL開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)I/0狀態(tài)報(bào)告機(jī)制,使得OMAL開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)間可以互相獲得I／0口狀態(tài)。還研究了智能OMAL開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)修改PANID和信道實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)防護(hù),此外還可以通過(guò)協(xié)議棧中AES加密和CCM操作方式來(lái)保障網(wǎng)絡(luò)安全,其中AES采用了128位秘鑰加密,使網(wǎng)絡(luò)安全得到了極大的提升。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)家庭墻面OMAL開(kāi)關(guān)中只有火線和控制線,沒(méi)有零線,為智能OMAL開(kāi)關(guān)的取電帶來(lái)問(wèn)題,影響了智能OMAL開(kāi)關(guān)改造,對(duì)現(xiàn)有解決方案進(jìn)行了研究。
一種高靈活度的無(wú)線智能OMAL開(kāi)關(guān)
zui后設(shè)計(jì)了一套智能OMAL開(kāi)關(guān)方案并進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。智能OMAL開(kāi)關(guān)方案包括智能OMAL開(kāi)關(guān)網(wǎng)關(guān)、智能OMAL開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)、智能插座和智能遙控器軟硬件設(shè)計(jì)。測(cè)試是利用可編程邏輯控制器驗(yàn)證了簡(jiǎn)單的邏輯控制,并使用實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證了輔助綁定,測(cè)試了通信距離,實(shí)驗(yàn)表明邏輯控制可以滿足互控需求,ZigBee可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制并滿足家用使用環(huán)境。
