OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,3G時代的到來,云計算與云網(wǎng)絡(luò)相涌而出,大數(shù)據(jù)的視頻可以直接下載到智能手機終端在線觀看,沒有絲毫地停滯。在這樣的大環(huán)境下,智能家居技術(shù)也在發(fā)生簡介巨大的變化。現(xiàn)階段zmpp的智能控制產(chǎn)品仍以有線為主,如施耐德的C-BUS[1]、ABB的I-BUS、Honeywell的H-BUS、愛默爾的M-BUS,以及羅格朗TCL的SCS-BUS,基本上都是清一色的現(xiàn)場總線技術(shù)。隨著民用射頻無線通信技術(shù)的日漸成熟,如WiFi與ZigBee等[2],較之有線技術(shù)有安裝拆卸方便、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等明顯優(yōu)勢。這些優(yōu)勢加之云網(wǎng)絡(luò)的快捷與大數(shù)據(jù)存儲傳輸,將在照明、家電、安防等領(lǐng)域掀起一場轟轟烈烈的無線化智能控制革命。
自2012年8月23日騰訊微信公眾平臺正式上線以來,目前用戶遠超過3億,在城市里普及率極高,基本上人人都在用微信。微信的新功能尤其為當(dāng)代青年熱愛,方便的語音信息收發(fā)只耗極少流量,較之于電話更省錢,也更酷。圖片收發(fā)再不用額外開通GPRS功能,也不用害怕圖片太大發(fā)不出去,一切都在彈指之間便輕松完成。
本文所述技術(shù)是嫁接在微信公眾平臺及其云網(wǎng)絡(luò)的一種智能控制技術(shù),以下簡稱為微信智控。微信智控技術(shù)功能強大,所涉范圍極廣,可以應(yīng)用在絕大多數(shù)智能控制場合。本文以智慧家居為例,將詳細闡述其基本原理及其強大的功能。
微信智控在智慧家居中的基本應(yīng)用如圖1所示,當(dāng)用戶在控制端通過手機或電腦上的微信向應(yīng)用端發(fā)送文字、語音與圖片等信息時,這一信息很快會通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用端附近的路由器。通過網(wǎng)線TCP/IP協(xié)議,路由器再將信息傳輸給微信智控網(wǎng)關(guān)(一種專門用于微信智控通信的網(wǎng)關(guān)),該網(wǎng)關(guān)一邊進行數(shù)據(jù)存儲,一邊進行協(xié)議轉(zhuǎn)換,并很快將信息轉(zhuǎn)換成新的指令[3]。新指令在智慧照明、智慧家電與智慧安防應(yīng)用中有不同的表現(xiàn)形式與傳輸方式,下面分別來論述它們。
一、微信智控之智慧照明
1.初識ZigBee協(xié)議
每個家庭都需要用燈具來照明,而控制燈具的方法現(xiàn)階段國內(nèi)仍以普通開關(guān)為主,少數(shù)采用紅外遙控、315MHz與433MHz射頻遙控等方式。微信智控系統(tǒng)中采用2.4GHz的ZigBee協(xié)議[4],而ZigBee采用了按需路由AODV算法,可以輕松地實現(xiàn)燈具之間的智能組網(wǎng)、智能擇路,遠距離無線傳遞信息。如圖2(a)所示,當(dāng)ZigBee遙控開關(guān)(1號節(jié)點)對節(jié)點12的臺燈發(fā)出指令時,根據(jù)AODV算法,指令將被傳輸?shù)焦?jié)點3,然后是節(jié)點7、節(jié)點10、{zh1}到達臺燈,臺燈根據(jù)指令做出相應(yīng)的動作,如開、關(guān)、調(diào)光、定時等。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上2號節(jié)點與7號節(jié)點被移除時,如圖2(b)所示,1號節(jié)點開關(guān)發(fā)出的指令時,會重新計算路線,新路線將途經(jīng)節(jié)點3、節(jié)點6、節(jié)點11,{zh1}到達節(jié)點12臺燈。由此可見,只要每兩個節(jié)點之間能保持通訊,則節(jié)點的增減不會對通訊造成影響。
2. 智慧照明原理
(1)遠程控制方式
當(dāng)你身在千里之外使用手機上微信,并想控制家里的燈具照明時,你只需輕敲鍵盤輸入文字,或直接說話錄音,即可將指令經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到你家的路由器上。路由器再將指令通過網(wǎng)線傳輸給微信智控網(wǎng)關(guān)。如圖3所示,微信智控網(wǎng)關(guān)則將指令按ZigBee協(xié)議打包并通過ZigBee天線向外輻射出去。應(yīng)用端ZigBee無線收發(fā)模塊[5]內(nèi)置于燈具內(nèi),相鄰的兩個燈具之間可以相互通訊。眾多的燈具便可以組成一個照明網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)將按需路由算法AODV找到{zy}傳輸路線,并最終將指令發(fā)送到目標燈具,目標燈具則會立馬按照指令做出相應(yīng)的反應(yīng),如開、關(guān)、調(diào)光、定時,或回傳當(dāng)前工作狀態(tài)。
(2)遙控控制方式
微信智控之智慧照明系統(tǒng)不僅支持遠距離控制燈具,同時還能wq兼容近距離遙控。從圖3可以看出,近距離遙控的控制端主要有微信智控主機、電腦、手機與遙控器四種。它們的控制方式分別如下:{dy}種控制方式。主要是針對微信智控主機、電腦與手機設(shè)計的,這三種機器上安裝有相應(yīng)的APP應(yīng)用軟件,可以直接對家里的每盞燈進行開、關(guān)、調(diào)光與延時等操作。這三種機器都是通過WiFi與路由器互通,它們發(fā)出的指令到路由器后通過網(wǎng)線傳輸給微信智控網(wǎng)關(guān),該網(wǎng)關(guān)再將指令通過ZigBee天線與照明網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥繕藷艟?,該燈具根?jù)要求做出相應(yīng)的動作,并可回傳當(dāng)時的工作狀態(tài)??梢娺@一控制方式中,當(dāng)指令到達路由器后,與遠程控制方式基本相同。第二種控制方式,即遙控器控制方式。每個燈具在遙控器上都有一個位置按鍵與之對應(yīng),而像調(diào)光與延時等功能鍵則是共用的。舉個例子來說明,如打開臺燈并調(diào)到50%亮度,操作起來就是先按遙控器與臺燈對應(yīng)的按鍵,此時表明后面的功能設(shè)定是針對臺燈的,與其他燈具無關(guān)。當(dāng)臺燈收到“點名”指令時,就會將目前狀態(tài)置反,即如果原來臺燈是亮的,現(xiàn)在就會被關(guān)掉;如果原來臺燈是滅的,現(xiàn)在就會被點亮。臺燈點亮后,再用手指直接點擊連續(xù)調(diào)光環(huán)50%的位置即可。此種方式最為簡單,不需要路由器與網(wǎng)關(guān)等設(shè)備便可輕松實現(xiàn)控制燈具。