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微信实施LED照明智能控制的方法的概述

作者:时间:2013-12-12来源:网络收藏

随着互联网的发展,3G时代的到来,云计算与云网络相涌而出,大数据的视频可以直接下载到智能手机终端在线观看,没有丝毫地停滞。在这样的大环境下,智能家居技术也在发生翻天覆地的变化。现阶段知名品牌的产品仍以有线为主,如施耐德的C-BUS[1]、ABB的I-BUS、Honeywell的H-BUS、爱默尔的M-BUS,以及罗格朗TCL的SCS-BUS,基本上都是清一色的现场总线技术。随着民用射频无线通信技术的日渐成熟,如WiFi与ZigBee等[2],较之有线技术有安装拆卸方便、网络结构简单、成本低廉等明显优势。这些优势加之云网络的快捷与大数据存储传输,将在照明、家电、安防等领域掀起一场轰轰烈烈的无线化革命。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/221844.htm

  自2012年8月23日腾讯微信公众平台正式上线以来,目前用户远超过3亿,在城市里普及率极高,基本上人人都在用微信。微信的新功能尤其为当代青年热爱,方便的语音信息收发只耗极少流量,较之于电话更省钱,也更酷。图片收发再不用额外开通GPRS功能,也不用害怕图片太大发不出去,一切都在弹指之间便轻松完成。

  本文所述技术是嫁接在微信公众平台及其云网络的一种技术,以下简称为微信智控。微信智控技术功能强大,所涉范围极广,可以应用在绝大多数智能控制场合。本文以智慧家居为例,将详细阐述其基本原理及其强大的功能。

  微信智控在智慧家居中的基本应用如图1所示,当用户在控制端通过手机或电脑上的微信向应用端发送文字、语音与图片等信息时,这一信息很快会通过3G网络传输到应用端附近的路由器。通过网线TCP/IP协议,路由器再将信息传输给微信智控网关(一种专门用于微信智控通信的网关),该网关一边进行数据存储,一边进行协议转换,并很快将信息转换成新的指令[3]。新指令在智慧照明、智慧家电与智慧安防应用中有不同的表现形式与传输方式,下面分别来论述它们。

  一、微信智控之智慧照明

  1.初识ZigBee协议

  每个家庭都需要用灯具来照明,而控制灯具的方法现阶段国内仍以普通开关为主,少数采用红外遥控、315MHz与433MHz射频遥控等方式。微信智控系统中采用2.4GHz的ZigBee协议[4],而ZigBee采用了按需路由AODV算法,可以轻松地实现灯具之间的智能组网、智能择路,远距离无线传递信息。如图2(a)所示,当ZigBee遥控开关(1号节点)对节点12的台灯发出指令时,根据AODV算法,指令将被传输到节点3,然后是节点7、节点10、最后到达台灯,台灯根据指令做出相应的动作,如开、关、调光、定时等。当网络上2号节点与7号节点被移除时,如图2(b)所示,1号节点开关发出的指令时,会重新计算路线,新路线将途经节点3、节点6、节点11,最后到达节点12台灯。由此可见,只要每两个节点之间能保持通讯,则节点的增减不会对通讯造成影响。

  2. 智慧照明原理

  (1)远程控制方式

  当你身在千里之外使用手机上微信,并想控制家里的灯具照明时,你只需轻敲键盘输入文字,或直接说话录音,即可将指令经过互联网发送到你家的路由器上。路由器再将指令通过网线传输给微信智控网关。如图3所示,微信智控网关则将指令按ZigBee协议打包并通过ZigBee天线向外辐射出去。应用端ZigBee无线收发模块[5]内置于灯具内,相邻的两个灯具之间可以相互通讯。众多的灯具便可以组成一个照明网络,网络将按需路由算法AODV找到最优传输路线,并最终将指令发送到目标灯具,目标灯具则会立马按照指令做出相应的反应,如开、关、调光、定时,或回传当前工作状态。

  (2)遥控控制方式

  微信智控之智慧照明系统不仅支持远距离控制灯具,同时还能完全兼容近距离遥控。从图3可以看出,近距离遥控的控制端主要有微信智控主机、电脑、手机与遥控器四种。它们的控制方式分别如下:第一种控制方式。主要是针对微信智控主机、电脑与手机设计的,这三种机器上安装有相应的APP应用软件,可以直接对家里的每盏灯进行开、关、调光与延时等操作。这三种机器都是通过WiFi与路由器互通,它们发出的指令到路由器后通过网线传输给微信智控网关,该网关再将指令通过ZigBee天线与照明网络传输到目标灯具,该灯具根据要求做出相应的动作,并可回传当时的工作状态。可见这一控制方式中,当指令到达路由器后,与远程控制方式基本相同。第二种控制方式,即遥控器控制方式。每个灯具在遥控器上都有一个位置按键与之对应,而像调光与延时等功能键则是共用的。举个例子来说明,如打开台灯并调到50%亮度,操作起来就是先按遥控器与台灯对应的按键,此时表明后面的功能设定是针对台灯的,与其他灯具无关。当台灯收到“点名”指令时,就会将目前状态置反,即如果原来台灯是亮的,现在就会被关掉;如果原来台灯是灭的,现在就会被点亮。台灯点亮后,再用手指直接点击连续调光环50%的位置即可。此种方式最为简单,不需要路由器与网关等设备便可轻松实现控制灯具。  二、 微信智控之智慧家电

  1.远程控制方式

  远程控制方式与智慧照明相类似,当你在外地通过手机或电脑使用微信发送指令控制家里的空调、彩电与电饭等家电时,指令很快便会通过互联网传输到家里的路由器上,路由器再将指令通过TCP/IP协议传输给微信智控网关。如图4所示,微信智控网关则将指令重新打包并通过红外LED照射出去,红外线遇到墙壁会发生反射,最终信号会到达目标家电,目标家电将根据指令要求做出相应的动作,至此通讯结束。

  不过此处控制电饭煲情况就比较特殊些,因为目前大多数电饭煲都没有遥控功能,因此此处在电饭的供电处串接了一个ZigBee继电器开关。这样,当微信智控网关接到控制电饭的指令时就会采用ZigBee通讯方式,将指令发送给无线继电器开关,后者将按指令开启或断开给电饭供电。

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关键词: LED照明 智能控制

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