Ақылды үй - бұл платформа ретіндегі үй, біріктірілген сым технологиясын, желілік коммуникация технологиясын, қауіпсіздік технологиясын, автоматты басқару технологиясын, үй шаруашылығына байланысты объектілерді біріктіру үшін аудио және бейне технологиясын, тиімді тұрғын үй нысандарын салу кестесін және отбасылық істерді басқару жүйесін , үй қауіпсіздігін, ыңғайлылықты, жайлылықты, өнерді жақсарту және қоршаған ортаны қорғау және энергияны үнемдейтін өмір сүру ортасын жүзеге асыру.Ақылды үйдің соңғы анықтамасына сүйене отырып, ZigBee технологиясының сипаттамаларына, осы жүйенің дизайнына сілтеме жасай отырып, қажетті смарт үй жүйесін (ақылды үйді (орталық) басқару жүйесі, тұрмыстық жарықтандыруды басқару жүйесі, үйдегі қауіпсіздік жүйелері) қамтиды. қосылған тұрмыстық сым жүйесі, үй желісі жүйесі, фондық музыка жүйесі және отбасылық ортаны басқару жүйесі негізінде.Интеллектте өмір сүретінін растайтын болсақ, барлық қажетті жүйе тек толығымен орнатылған және кем дегенде бір және одан жоғары типтегі қосымша жүйені орнатқан тұрмыстық жүйе зияткерлік өмір сүре алады. Сондықтан бұл жүйені интеллектуалды үй деп атауға болады.
1. Жүйені жобалау схемасы
Жүйе үйдегі басқарылатын құрылғылар мен қашықтан басқару құрылғыларынан тұрады.Олардың ішінде отбасындағы басқарылатын құрылғыларға негізінен Интернетке қол жеткізе алатын компьютер, басқару орталығы, бақылау түйіні және қосуға болатын тұрмыстық техниканың контроллері жатады.Қашықтан басқару құрылғылары негізінен қашықтағы компьютерлер мен ұялы телефондардан тұрады.
Жүйенің негізгі функциялары: 1) веб-парақшаның бірінші бетін қарау, фондық ақпаратты басқару;2) Интернет пен ұялы телефон арқылы үй ішіндегі тұрмыстық техниканы, қауіпсіздікті және жарықтандыруды коммутаторлық басқаруды жүзеге асыру;3) RFID модулі арқылы пайдаланушыға SMS дабылы арқылы ұрланған жағдайда ішкі қауіпсіздік күйін ауыстыруды аяқтау үшін пайдаланушы сәйкестендіруді жүзеге асыру үшін;4) орталықтандырылған басқаруды басқару жүйесінің бағдарламалық құралы арқылы ішкі жарықтандыруды және тұрмыстық техниканы жергілікті бақылауды және күйін көрсетуді аяқтау;5) Деректер базасын пайдалану арқылы жеке ақпаратты сақтау және ішкі жабдықтың күйін сақтау аяқталады.Пайдаланушыларға орталық басқару және басқару жүйесі арқылы ішкі жабдықтың күйін сұрауға ыңғайлы.
2. Жүйелік жабдықты жобалау
Жүйенің аппараттық дизайны басқару орталығының дизайнын, бақылау түйінін және тұрмыстық техника контроллерін қосымша қосуды қамтиды (мысал ретінде электр желдеткіш контроллерін алыңыз).
2.1 Басқару орталығы
Басқару орталығының негізгі функциялары мыналар: 1) сымсыз ZigBee желісін құру, желіге барлық бақылау түйіндерін қосу және жаңа жабдықты қабылдауды жүзеге асыру;2) үй ішіндегі қауіпсіздік қосқышына қол жеткізу үшін пайдаланушыны сәйкестендіру, пайдаланушыны үйде немесе кері пайдаланушы картасы арқылы;3) Бөлмеге ұры кірген кезде, пайдаланушыға дабыл беру үшін қысқа хабарлама жіберіңіз.Пайдаланушылар сонымен қатар қысқа хабарламалар арқылы ішкі қауіпсіздікті, жарықтандыруды және тұрмыстық техниканы басқара алады;4) Жүйе жалғыз жұмыс істеп тұрғанда, СКД пайдаланушылар көруге ыңғайлы ағымдағы жүйе күйін көрсетеді;5) Жүйені онлайн іске асыру үшін электр жабдығының күйін сақтау және оны ДК-ге жіберу.
Аппараттық құрал Тасымалдаушы арқылы бірнеше қатынасты/соқтығысты анықтауды (CSMA/CA) қолдайды.2,0 ~ 3,6 В жұмыс кернеуі жүйенің төмен қуат тұтынуына ықпал етеді.Басқару орталығындағы ZigBee үйлестіру модуліне қосылу арқылы сымсыз ZigBee жұлдызды желісін үй ішінде орнатыңыз.Барлық бақылау түйіндері үйдегі қауіпсіздік пен тұрмыстық техниканы сымсыз ZigBee желісін басқаруды жүзеге асыру үшін желіге қосылу үшін желідегі терминалдық түйін ретінде тұрмыстық техника контроллерін қосу үшін таңдалған.
2.2 Бақылау түйіндері
Бақылау түйінінің функциялары: 1) адам денесінің сигналын анықтау, ұрылар басып кірген кезде дыбыстық және жарық сигнализациясы;2) жарықтандыруды басқару, басқару режимі автоматты басқару және қолмен басқару болып бөлінеді, автоматты басқару ішкі жарықтың күшіне сәйкес жарықты автоматты түрде қосады/өшіреді, жарықтандыруды қолмен басқару орталық басқару жүйесі арқылы жүзеге асырылады, (3) дабыл ақпараты және басқа да ақпарат басқару орталығына жіберіледі және жабдықты басқаруды аяқтау үшін басқару орталығынан басқару командаларын алады.
Инфрақызыл плюс микротолқынды анықтау режимі адам денесінің сигналын анықтаудың ең кең тараған тәсілі болып табылады.Пироэлектрлік инфрақызыл зонд RE200B, ал күшейту құрылғысы BISS0001.RE200B 3-10 В кернеумен қоректенеді және кіріктірілген пироэлектрлік қос сезімтал инфрақызыл элементі бар.Элемент инфрақызыл сәулені қабылдаған кезде әрбір элементтің полюсінде фотоэффект пайда болады және заряд жинақталады.BISS0001 – операциялық күшейткіштен, кернеу компараторынан, күй контроллерінен, кешіктіру уақыты таймерінен және блоктау уақытының таймерінен тұратын сандық-аналогтық гибридті asIC.RE200B және бірнеше компоненттермен бірге пассивті пироэлектрлік инфрақызыл қосқышты құруға болады.Микротолқынды пештің сенсоры үшін Ant-g100 модулі пайдаланылды, орталық жиілігі 10 ГГц, ал орнатудың максималды уақыты 6μс болды.Пироэлектрлік инфрақызыл модулімен біріктірілген мақсатты анықтау қателік жылдамдығын тиімді төмендетуге болады.
Жарықты басқару модулі негізінен фотосезімтал резистордан және жарықты басқару релесінен тұрады.Фотосезімтал резисторды 10 К ω реттелетін резистормен тізбектей жалғаңыз, содан кейін фотосезгіш резистордың екінші ұшын жерге қосыңыз, ал реттелетін резистордың екінші ұшын жоғары деңгейге қосыңыз.Екі қарсылық қосылым нүктесінің кернеу мәні ағымдағы шамның жанып тұрғанын анықтау үшін SCM аналогты-цифрлық түрлендіргіш арқылы алынады.Реттелетін қарсылықты пайдаланушы шам жаңа қосылған кезде жарық қарқындылығын қанағаттандыру үшін реттей алады.Ішкі жарықтандыру қосқыштары реле арқылы басқарылады.Тек бір кіріс/шығыс портына қол жеткізуге болады.
2.3 Қосылған тұрмыстық техника контроллерін таңдаңыз
Құрылғыны басқаруға қол жеткізу үшін тұрмыстық техниканы басқаруды негізінен құрылғының функциясына сәйкес қосуды таңдаңыз, мұнда мысал ретінде электр желдеткішіне.Желдеткіш басқару орталығы - ZigBee желісін енгізу арқылы электр желдеткіш контроллеріне жіберілетін ДК желдеткішті басқару нұсқаулары болады, әртүрлі құрылғылардың сәйкестендіру нөмірі әртүрлі, мысалы, осы келісімнің ережелері желдеткіштің сәйкестендіру нөмірі 122, отандық түсті теледидардың сәйкестендіру нөмірі 123 болып табылады, осылайша әртүрлі электрлік тұрмыстық техниканы басқару орталығын тануды жүзеге асырады.Бір нұсқау коды үшін әртүрлі тұрмыстық құрылғылар әртүрлі функцияларды орындайды.4-суретте қосу үшін таңдалған тұрмыстық техниканың құрамы көрсетілген.
3. Жүйелік бағдарламалық қамтамасыз етуді жобалау
Жүйелік бағдарламалық жасақтама дизайны негізінен қашықтан басқару веб-бетінің дизайны, орталық басқаруды басқару жүйесінің дизайны, басқару орталығының негізгі контроллері ATMegal28 бағдарламасының дизайны, CC2430 үйлестіруші бағдарламасының дизайны, CC2430 бақылау түйінінің бағдарламасының дизайны, CC2430 таңдау құрылғысын қосу бағдарламасының дизайны болып табылатын алты бөлікті қамтиды.
3.1 ZigBee Coordinator бағдарламасының дизайны
Үйлестіруші алдымен қолданба деңгейін баптандыруды аяқтайды, қолданба деңгейінің күйін және қабылдау күйін бос күйге орнатады, содан кейін жаһандық үзулерді қосады және енгізу/шығару портын инициализациялайды.Содан кейін үйлестіруші сымсыз жұлдыздық желіні құруға кіріседі.Хаттамада үйлестіруші автоматты түрде 2,4 ГГц диапазонын таңдайды, секундына максималды бит саны 62 500, әдепкі PANID 0×1347, стектің максималды тереңдігі 5, бір жіберудегі ең көп байт саны 93 және сериялық порт жіберу жылдамдығы 57 600 бит/с.SL0W TIMER секундына 10 үзіліс жасайды.ZigBee желісі сәтті құрылғаннан кейін үйлестіруші өз мекенжайын басқару орталығының MCU-ға жібереді.Мұнда MCU басқару орталығы ZigBee координаторын бақылау түйінінің мүшесі ретінде анықтайды және оның анықталған мекенжайы 0. Бағдарлама негізгі циклге кіреді.Біріншіден, терминалдық түйін арқылы жіберілген жаңа деректердің бар-жоғын анықтаңыз, егер бар болса, деректер басқару орталығының MCU-ға тікелей жіберіледі;Басқару орталығының MCU жіберілген нұсқаулары бар-жоғын анықтаңыз, егер солай болса, нұсқауларды сәйкес ZigBee терминал түйініне жіберіңіз;Қауіпсіздіктің ашықтығын, ұры бар-жоғын анықтау, егер бар болса, дабыл туралы ақпаратты басқару орталығының MCU-ға жіберу;Жарықтың автоматты басқару күйінде екеніне баға беріңіз, егер солай болса, сынама алу үшін аналогты-цифрлық түрлендіргішті қосыңыз, дискретизация мәні жарықты қосу немесе өшіру кілті болып табылады, егер жарық күйі өзгерсе, жаңа күй туралы ақпарат MC-U басқару орталығына жіберіледі.
3.2 ZigBee терминалдық түйінді бағдарламалау
ZigBee терминал торабы ZigBee үйлестірушісі басқаратын сымсыз ZigBee түйініне қатысты.Жүйеде бұл негізінен бақылау түйіні және тұрмыстық техника контроллерін қосымша қосу.ZigBee терминалдық түйіндерін инициализациялау қолданбалы деңгейді инициализациялауды, үзілістерді ашуды және енгізу/шығару порттарын инициализациялауды қамтиды.Содан кейін ZigBee желісіне қосылып көріңіз.ZigBee координаторы орнатылған соңғы түйіндерге ғана желіге қосылуға рұқсат етілгенін ескеру маңызды.ZigBee терминал торабы желіге қосыла алмаса, ол желіге сәтті қосылғанша әр екі секунд сайын әрекетті қайталайды.Желіге сәтті қосылғаннан кейін, ZI-Gbee терминал түйіні өзінің тіркеу ақпаратын ZigBee үйлестірушісіне жібереді, содан кейін оны ZigBee терминал түйінін тіркеуді аяқтау үшін басқару орталығының MCU-ға жібереді.Егер ZigBee терминал түйіні бақылау түйіні болса, ол жарықтандыру мен қауіпсіздікті басқаруды жүзеге асыра алады.Бағдарлама ZigBee үйлестірушісіне ұқсас, тек бақылау түйіні деректерді ZigBee үйлестірушісіне жіберуі керек, содан кейін ZigBee координаторы деректерді басқару орталығының MCU-ға жібереді.Егер ZigBee терминалының түйіні электр желдеткіш контроллері болса, ол күйді жүктеп алмай-ақ жоғарғы компьютердің деректерін алуы керек, сондықтан оны басқару сымсыз деректерді қабылдауды үзген кезде тікелей аяқталуы мүмкін.Сымсыз деректерді қабылдау үзілісінде барлық терминал түйіндері қабылданған басқару нұсқауларын түйіннің өзінің басқару параметрлеріне аударады және алынған сымсыз нұсқауларды түйіннің негізгі бағдарламасында өңдемейді.
4 Желіде жөндеу
Орталық басқаруды басқару жүйесімен шығарылатын тіркелген жабдықтың нұсқаулық кодының ұлғаймалы нұсқауы компьютердің сериялық порты арқылы басқару орталығының MCU-ға, ал үйлестірушіге екі жолды интерфейс арқылы, содан кейін ZigBee терминалына жіберіледі. үйлестіруші түйін.Терминал түйіні деректерді қабылдағанда, деректер қайтадан сериялық порт арқылы ДК-ге жіберіледі.Бұл ДК-де ZigBee терминалдық түйіні қабылдаған деректер басқару орталығы жіберген деректермен салыстырылады.Орталық басқаруды басқару жүйесі секунд сайын 2 нұсқау жібереді.5 сағат тестілеуден кейін тестілеу бағдарламалық құралы қабылданған пакеттердің жалпы саны 36 000 пакет екенін көрсеткенде жұмысын тоқтатады.Көп протоколды деректерді жіберуді тестілеу бағдарламалық құралының сынақ нәтижелері 6-суретте көрсетілген. Дұрыс пакеттер саны 36 000, қате пакеттер саны 0, дәлдік көрсеткіші 100%.
ZigBee технологиясы ыңғайлы қашықтан басқару, жаңа жабдықты икемді қосу және басқарудың сенімді өнімділігі артықшылықтары бар ақылды үйдің ішкі желісін жүзеге асыру үшін қолданылады.RFTD технологиясы пайдаланушы идентификациясын жүзеге асыру және жүйе қауіпсіздігін жақсарту үшін қолданылады.GSM модуліне қол жеткізу арқылы қашықтан басқару және дабыл функциялары жүзеге асырылады.
Жіберу уақыты: 06 қаңтар 2022 ж