基于控制网关的环境舒适性检测系统.pdf

《基于控制网关的环境舒适性检测系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、四论文基于~f．G_．itiU网关的环境舒适性检测系统陈嘉源吴黎明蔡文王泽楷(广东工业大学信息工程学院)摘要：随着互联网信息技术的发展，智能家居得到普及应用，如何检测并评价家居环境的舒适性非常重要。建立一个系统将环境检测模块和无线传感节点加载到控制网关上，实现方便、快捷的网络信息交互，用户可以随时随地了解家庭环境状况，并能通过该检测系统及时采取自调节措施，使偏离的环境状况趋向设定值。该检测系统能够保证内部网络通讯实时可靠，实现环境参数的有效采集和控制，为后续环境舒适性指标的平衡评测提供可靠的载体。关键词：控制网关；环境舒适性；无线传感网口向局域网发送环境参

2、数信息报文，用户通过配套的O引言客户端可以随时得知当前的家庭环境状况[4】。智能家居是互联网时代人们对生活的必然要求。为满足用户个性化体验，可由客户端发送配置信除了对传统的灯光、窗帘和电器控制外，更讲究的是息，定制不同的最舒适环境状况，也可在检测系统上一种用户体验。如何构造一个让住户感到舒适、安全键入配置信息。和便利的生活环境，己成为新时代的一种家居理念，即设计环境舒适的智能家居自动控制系卜，实现居iif家住所的自动化、智能化。基于无线传感网、控制网关的环境舒适性检测系龃空靴器、、＼、二二／／设统包括：环境舒适性检测装置完成环境参数的采集；高速可靠的无线传

3、感网络完成对各种家电的控制；实时、可靠的控制网关完成检测系统与上位机之间的网器。由＼络通讯。＼、台．l检测系统原理环境舒适性检测系统架构如图1所示，包括4部分：采集模块、人机交互平台、设备控制接口和服务2硬件设计管理接口。服务管理接口与家庭路由器相连，在局域网范围环境舒适性检测系统硬件框架图如图2所示。在内，加载与环境舒适性相关的传感器检测系统，实时电源模块的驱动下，微处理器通过搭载温度传感器、获取家庭环境参数，与预先存储在系统内的配置信息湿度传感器、亮度传感器、烟雾传感器等其它传感器比对；若采集的环境参数偏离用户设定值，将自动通的采集模块完成家庭环境舒适

4、性参数的采集，由无线过设备控制接口开启相应的用电设备进行调节，迫使发射模块和网络通讯模块完成通讯功能，TFT屏幕作环境参数趋向设定值，以达到自调节功能。在环境参为可视化终端，用户可与检测系统完成简单的人机交数采集和调节的同时，检测系统实时通过服务管理接百。2014年第35卷第1期自动化与信息工程1采集的数据波动，让数据处于一个平缓的变化过程。2-3通讯模块通讯模块主要包括基于CC1101的无线收发模块和基于ENC28J60的网络通讯模块。CC1101是一款高性能射频收发芯片，功耗低，提供数据包处理、缓冲等广泛的硬件支持，跟微处理器之间是4线SPI通讯方式，

5、通过2个可设定功能通用数字输出引脚可以完成射频收发芯片的控制，使用简单。检测系统与各图2系统硬件框架图种家电设备上的无线收发模块组成星型拓扑结构的2．1控制器模块无线传感网，实现无缝连接的传感网¨。控制器是整个检测系统的核心部分，为达到高性ENC28J60是内部集成MAC、兼容IEEE802-3能、低成本、低功耗的要求，采用Cortex-M3内核的的以太网控制器，支持自动极性检测和自校正，最高S1M32Fl03ⅦT6作为微处理器。其内部的可变静态通讯速度达到10Mb／s的4线SPI接口，能与家庭路存储器(FSMC)，实现TI可的LCD液晶显示和触由器连接，

6、再移植TCP／IP协议栈，以全双工形式实摸控制功能，节省微处理器的处理时间[6-7]。现网络通讯【l2J。STM32F103VET6内部有3个模数转换器，共21个3软件设计转换通道，lUS的转换时间，满足多路的传感器信号根据系统需求，软件部分主要分为4个部分：传采集需求，而且多达3个18Mb／s的SPI接口，能同时访问多个外部器件捌。至于电源部分，考虑检测系感器的模数采集、可视化的人机交互界面、星型拓扑结构的无线传感网络以及内嵌TCP／IP协议栈的网络统的功耗需求，采用SH20—12-250电源模块将220V通讯模块。STM32F103VET6拥有72MH

7、z的工作频交流电直接转换为12V直流输出，该电源模块体积率，相对于其它微处理器有较强大的数据处理能力和小，安全可靠，输出纹波干扰少，最后由AMS1ll7．5．0较快的运行速度，适合多任务的管理。和AMS1ll7—3_3降压给其它功能模块提供能量。3．1功能模块分析2．2采集模块考虑到传感器的模数转换需要一定时间，而且环考虑环境温度与湿度，光照情况以及可燃性气体境参数在短时间内不会发生太大的变化，因此，过于浓度的影响，对应地采用热敏频繁的数据更新对于检测系统没有必要。如规定每秒电阻、湿敏电阻、光敏电阻以钟只完成一种传感器的采集，4秒为一个采集周期，及MQ-2

8、烟雾传感器作为检测对于用户是可以接受的。选用的微处理器内部带有用的