智能家居控制系统的几种控制方式比较.doc

智能家电控制系统实施方案1、 WiFi技术简介1、 WiFi技术介绍 WiFi（WirelessFidelity 的英语简写）无线保真技术，即 IEEE802.11协议。其是短程无线传输技术之一，通过无线路由器实现联网，可实现无线电信号在几百英尺范围内进行互联网接入，传输速率在54Mbps 范围，可以支持数据传输、图像传输、语音传输以及多媒体传输等。 2、WiFi 技术的优势特点 （一）覆盖范围广 WiFi 无线电波的覆盖范围一般能够达到 100 米左右，完全能够实现家庭范围内的全覆盖。 （二）传输速度快 WiFi 的传输速度可以达到 54Mbps，用户只要在网络覆盖范围内，即可使用笔记本电脑或者 PDA 实现高速上网，完全能够满足社会信息化以及个人应用的需要。 （三）条件限制少 WiFi 不受时间、地点和线路等条件限制，只要有网络存在，用户即可随时随地进行网络访问，进行网上交易、视频服务、远程教育以及娱乐活动等相关服务，是移动办公用户的最佳选择。 （四）安全性能高 根据 IEEE802.11 协议要求，其发射功率必须在 100 毫瓦以内，通常在 60-70 毫瓦之间，其相比手机发射功率 200-l000 毫瓦、对讲机 5 瓦来说，辐射极小，安全性能更高。 （五）普及应用多 如今，手机、电脑、电视、数码产品等，绝大部分电子产品都已支持 WiFi 技术，都能够通过 WiFi 建立通信连接，从而使家庭生活实现数字化和无线化要求，让生活更加方便与时尚。3、 WiFi技术的工作方式 WiFi 对两种类型设备进行了定义。其一为无线站设备，一般由电脑与无线网卡共同组成。其二是无线接入点，其能够实现无线与有线网络的桥接功能。一般由无线输出口与有线网络（802.3）接口共同组成，要求软件与 802.ld 桥接协议相符合。接入点如同无线网络中的基站一样，实现多个无线接入站在有线网络上的聚集功能。 WiFi 主要对 infrastructure 以及 adhoc 两种模式进行了定义。其中 m-frastructure 模式要求无线网络中最少有一个接入点与有线网络进行连接，并且存在多个无线终端站。因大部分用户都会访问有线网络设备或者应用有线服务功能，因此该模式应用较多。而 adhoc 模式也即指点对点模式（peartopear模式）或者IBSS模式。二、智能家电控制系统的几种控制方式比较: (1)从传输媒质上看主要存在着有线、无线以及有线和无线相结合的方式。有线方式的智能家电系统在存在布线麻烦、线路繁琐、耗时费力、成本较高等问题,不宜采用;随着无线技术如WLAN、IrDA、蓝牙、ZigBee、HomeRF的发展,无线技术逐步应用到智能家电系统中,与有线方式相比无线方式布线成本低,在稳定性、节能和后续扩展等方面有着很大优势,釆用无线传感器网和无线控制器的智能家电系统成为了人们关注的热点。 (2)从控制终端看,其一,可以采用键盘、红外遥控器等设备作为终端控制,此种方式需要有与之相配套的控制器,控制起来较复杂一些,成本也不便宜,有一个缺点是不能远程控制;其二,终端是计算机,通过Interne对家电系统进行控制,此种方式存在体积大、不能携带、不够灵活的问题;其三;釆用手机作为终端,随着智能手机的广泛使用,手机可以通过无线网络如Wi-Fi,蓝牙等对家居系统进行控制,这种方式方便、快捷、灵活。现有的智能家电大多房间内部布线,需在家庭装修前先布好线,如若家庭装修已经完成需要破坏掉一部分装修再布线,给住户造成不便并有一部分额外花销。釆用无线Wi-Fi无线技术是最佳的办法,它不受家居房屋结构和装修的影响,Wi-Fi最大的优点是不需布线。Wi-Fi信号传输距离在100米左右,可以满足家庭需求。无线接入方式中Wi-Fi目前是风头正劲,也是大势所趋,目前厂家产的计算机和比较新的手机上差不多都自带Wi-Fi,它有比较好的前景,是后续智能家电系统的发展趋势。本文设计的智能家电控制系统使用手机作为终端,面向Wi-Fi家庭网关,可以实现本地家庭内部家电的控制,智能手机连接到网络上,通过网关控制器连接家电。本文方案图如图3. 1所示。手机Internet网关家电控制灯光电饭煲空调WIFI图3. 1方案图三、设计框架 在本设计中釆用智能手机作为终端,现在智能手机大多含有Wi-Fi模块,以Wi-Fi网关作为集中控制器控制家电。设计框图如图3. 2所示。发射接收发射接收手机Internet家庭网关智能开关智能红外转换器灯光空调电饭煲 图3.2设计框图 智能手机通过Wi-Fi与Wi-Fi家庭网关进行无线通信,在Wi-Fi家庭网关上装有无线发射模块,无线Wi-Fi的子节点接收模块包括智能开关和红外转发器等。 家庭中的灯光、电饭褒、空调设备与对应的智能开关和红外转发器这些子节点连接,由于每个智能开关和红外转发器这些节点上都配一个无线网络接收模块,经由这些无线收发模块数据信息便可以在网关和各个智能开关和红外转发器子节点之间进行交换,从而实现对家中电器的控制。四、硬件组成（1）wifi芯片：ESP8266是一个完整且自成体系的WIFI网络解决方案，能够搭载软件应用，或通过另一应用处理器卸载所有WIFI网络功能。ESP8266具有功耗低、集成度高、性能强等特点。在睡眠模式下，其消耗的最小电流小于12uA，处于连接状态时，其消耗功率少于1.0mW。ESP8266集成了板子上最关键的部件，其中包括电源管理组件、TR开关、RFbalun、峰值为+25dBm的大功率PA，因此，E