智能家居无线网络通讯协议设计方案

　　按照系统功能需求的划分，可分为智能温度的控制，智能安防的控制，智能家电的控制，智能照明的控制等。

　　智能温度控制：系统实时采集室内的温度，并能以图形方式展示给用户，用户可以根据需要自行控制室内温度。

　　智能安防控制：系统集成防盗、防劫等功能，能够通过网页远程监控家居状况，并能查询控制警报器的状态。

　　智能照明控制：用户可以根据需要控制家庭的灯光效果，具有调光功能，不仅能够满足用户的需求，还能达到节能和环保的功能，其记录数据说明见表3.

表3 灯控记录数据

　　记录数据的首字节Len 表示当前记录字节长度，照明的三种控制方法具体说明如下：

　　Read:读当前灯的亮度。

　　输入：无。

　　输出：Opt 保留字节0x00.Value 表示当前灯的亮度值（0x00-0x09），值越大，亮度越高，下同。

　　Write:设置灯的亮度值。

　　输入：Opt 保留字节0x00.Value 为要设置的亮度值。

　　输出：Opt 保留字节0x00.Value 表示当前灯的亮度值（0x00-0x09）。

　　Cnt:调节灯的亮度。

　　输入：Opt 的最低位为1,表示减少亮度；Opt 的最低位为0,表示增加亮度。Value 省略无意义。

　　输出：Opt 为保留字节0x00.Value 表示当前灯的亮度值（0x00-0x09）。

　　灯控设备支持多条记录同时读取与返回，设备的读操作无记录输入，有记录输出；写操作与控制操作有记录输入，同时有记录输出。假设当前操作节点为0x00,主控节点为0xFF,Value 值为0x03.

　　以灯控控制命令为例：

　　控制命令（0x03）：假设当前亮度值为0x03,将灯亮度值加1,则输入数据帧如表4,输出数据帧如表5.

表4 输入数据帧

表5 输出数据帧

　　输入数据帧与输出数据帧进行相互转换时，发送主体不同，因此发送地址与接收地址对调。由于是控制命令，Cmdid 设置为0x03,如果是读命令或写命令，则该字节设置为0x01 或0x02.由上已知当前操作节点为0x00,即Fileid 的设置值。Result 表示数据返回结果码，0x00 表示操作成功。在输入数据帧中无意义。

　　本例中，只有1 个记录值，因此在数据输入、输出帧记录地址Start 从0x00 开始，数据帧长度Len 为0x01.

　　读命令、写命令数据帧类似，参照控制命令格式。

　　5 结论

　　本系统中，以嵌入式Web 服务器为架构，实现了对智能家居终端设备的远程监测与控制，并以nRF24L01射频模块32 字节的数据帧为基础，最终完成了针对较低成本智能家居的通讯协议设计。在实际操作过程中，也能够通过网页Web 的调节控制，最终能够达到对终端文件设备的控制，实现对灯控设备的开关，调亮，调暗等功能。能在发出命令后1 秒内返回准确数据信息，保证该系统的实时控制，具有较高应用价值。