基于WIFI平台与LBP模组的智能转换器的设计

1、 基于WIFI平台与LBP模组的智能转换器的设计 关丹丹袁林斌韩志运Summary：该文提出了一种基于 WIFI 技术与LBP低功耗嵌入式Wi-Fi模组实现的智能转换器设计方案。该系统终端是一种新型的可下载的APP，采用LPB超低功耗模组，其基于智能家居设计理念，打破了以往转换器的设计方式，将无线通信技术与嵌入式技术相结合，实现了智能型转换器的设计。Key：Wifi；LBP；智能转换器：TP393 ：A ：1009-3044（2016）05-0164-02Abstract： This paper presents a design scheme of intelligent converter

2、 based on WIFI technology and LBP low power embedded Wi-Fi module. The terminal system is a new type of downloadable app， the use of ultra low power module LPB， the based on intelligent home design ideas， breaking the previous converter is designed in such a way， with the combination of wireless com

3、munication technology and embedded technology， the realization of the intelligent converter is designed.Key words： Wifi； LBP； intelligent converter转换器经过多年的发展，逐渐由安全功能向智能化发展，智能转换器作为新兴的电气产品，是在物联网概念下和智能家居的概念伴随发展的产品。用手机远程控制家中电器是不少人的梦想，比如很多家庭中安装的电热水器，它是一个消耗电量的电器，在水温下降的情况下，电加热就会启动，这种工作模式给用户增加了电费负担，如果我们能让他按

4、照我们的要求进行工作，既可以节省这部分开支，又能回到家就洗到澡，这就需要有一款可以设置开与关的时间范围并且可以进行周期设置的智能转换器。本文提出了一种采用LBP低功耗嵌入式Wi-FI模组实现的智能转换器，在有WIFI覆盖的情况下，通过智能手机的客户端来进行功能操作，可实现转换器通断电流，设定定时开关等功能。1 智能物联技术概述智能技术有人会称它为人工智能，但是不同领域的学者会有不一样的定义和解释1。通常来说，智能技术是机器设备在各不相同的环境中自主或交互地执行人类传达任务的技术，可以模拟人类思维和意识传递的信息，也可以像人那样思考，甚至能够超越人的智能。该项技术涉及的学科非常的普遍，比如信息与

5、认知学科、计算机学、控制理论及传感器科学等。它的发展也非常的迅猛，并且在越来越多的领域得到应用。智能化的设备在满足了用户最基本需求的情况下，尽量去实现其他各类功能，家庭内多数的电器能够通过不同的联网方式接入网络，实现家用设备的自动控制、远距离控制及互通互联，家庭网络化将会实现内外部信息的交流与转换，为人们提供了安全、便捷、舒适、个性化和高效的服务。物联网目前的研究重心在于应用层与感知层2。 在感知层需要研究更为先进的传感器设备，并将其微型化，便于安装到设备上；在应用层重点是研究互动性更强的智能模型，便于较好的控制分布式的网络信息流， 作为目前最先进的信息技术， 物联网应用将逐渐遍及各个领域，例

6、如智能安防、公共安全、工业监测、政府工作、环境保护、智能家居等3. 。2 智能转换器的设计2.1 硬件模块设计智能转换器的硬件主要采用了LPB超低功耗嵌入式Wi-Fi 模组，该模组的尺寸仅有23.1mm*32.8mm*（3.45+_0.3）mm，采用表面贴片封装形式，较易贴在产品的硬件模块的PCB板上，它的配备还包含有内置的天线，以及外置用天线的连接器，可以将用户使用的物理设备接入到Wi-Fi网络中，同时提供接口传输数据的UART串口等，该硬件高度集成，包含有MAC，射频收发单元、基频芯片，以及功率放大单元；嵌入式的模块支持无线Wi-Fi与TCP/IP组网的协议、801.11/b/g/n 无线

7、标准，通过 LPB低功耗模组，将串口设备或者MCU控制的设备很方便连接到Wi-Fi无线网络，实现物联网的控制与管理。LPB可以实现AP+STA共存组网模式，支持P2P，支持SmartLink智能联网功能。无线通信模块采用了WIFI网络技术，它的通信覆盖半径一般可达150m，可以在与其覆盖范围内的任意节点自行组织网络和进行通信4。将转换器的插头、插孔部分与LBP模组串接，上电后，模块自动连接到默认的无线网络和服务器，串口工作在透明传输模式下，模块作为无线收发数据的串口，与之串接的转换器插孔部位收发无线数据，实现电源的通断及定时功能的控制。2.2 软件调试设计智能转换器的软件部分包含有串口传输调试

8、和网络口传输调试，串口传输调试采用CommTools，网络口传输调试采用：TCPUDPDbg， 在一台PC中打开CommTools程序，设置COM口并打开串口连接，在另外一台PC中打开TCPUDPDbg程序，创建一个新连接，如果LPB模组工作在Server模式下，应该创建客户端连接，否则创建服务器模式连接。由于LPB模块默认支持透明传输模式，所以就可以通过CommTools工具发送数据给TCPUDPDbg工具，或从TCPUDPDbg工具发送数据给CommTools工具，所有数据都会完整的传输到另一边显示出来。模块在上电之后开始正常运作，进入默认的透明传输模式，用户可以通过串口命令把模式切换到命

9、令行模式，在命令行模式下，通过AT+指令利用UART口对模块进行设置、查询，以及重启等操作。3 信息传递的网络结构在有Wifi覆盖的情况下，智能转换器可以工作在AP+STA模式下，其中STA连接无线路由器，智能终端如手机连接到LPB 的AP，实现双SOCKET 通信，当系统工作在AP模式下，手机就可以通过无线网络控制与LPB串口连接的智能转换器，实现无线遥控功能，当系统工作在STA模式下，可通过网关连接到Internet网上，模块设置成TCP Client 与Internet网上的远端TCP Server 相连，这种组网可以采集智能转换器上的数据并将其发送到服务器上处理和存储，服务器也可以发送

10、命令对智能转换器进行控制，实现远程连接应用。4 结束语本文提出了一种采用LPB低功耗嵌入式Wi-Fi模组实现的智能转换器设计方案。该智能转换器是一种全新型式的家用插座，它融入物联网设计的理念，打破了常规转换器设计方法，将无线通信技术与嵌入式技术结合设计而成，提升了转换器智能化的水平，近一步推动了智能家居的飞速发展。经过充分的实验测试，该智能转换器在不同的环境下运行都具有良好稳定的性能。Reference：1 邢书.各国“物联网”战略部署及技术应用J.信息化建设，2010（4）.2 李世国.物联网时代的智慧型物品探析J.包装工程，2010（5）.3 顾菊芬.陈敏锋.杨国华.基于Android的物联网移动数据网关的设计与应用J.测控技术，2013（7）.4 钱建波.杨安康.谢娜.