基于射频网络智能家居电能控制系统

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1、基于射频网络智能家居电能控制系统　　摘要：针对当前智能家居产品价格昂贵导致普及率不高的情况，设计了一种基于射频网络的智能家居电能控制系统。用户可以通过按键触发、短信通知及定时器设置3种方式对插座进行远程控制。当室内发生火灾或燃气泄漏等危险情况时，插座可自行断电，并同时向用户发送短信警报。将室内多个场景测试的误码率结果对比后，得出了遥控器最佳使用区域。实验结果表明，该系统工作稳定、性价比高。关键词：智能家居；短距射频网络；GSM；μC/OS?Ⅱ；分段线性化中图分类号：TN911?34；TP872文献标识码：A文章编号：

2、1004?373X（2014）04?0145?04ElectricitycontrolsysteminsmarthomebasedonRFnetworkYUWei1，XIEXing1，XINGYu?xiu2，CHENJian?xin3，GUANTu?hua1（1.EngineeringTrainingCenter，NantongUniversity，Nantong226019，China；2.QinggongCollege，HebeiUnitedUniversity，Tangshan063000，China；123.

3、SchoolofElectronicsandInformation，NantongUniversity，Nantong226019，China）Abstract：Inviewofthestatusquothatthepopularizingrateofsmarthomeproductsremainslowduetotheirexpensiveprices，anelectricitycontrolsysteminsmarthomebasedonradiofrequencynetworkisproposedinthisp

4、aper.Withthesystem，userscancontrolthesocketsremotelybykeytriggering，SMSsendingandtimersetting.Therelativesocketwillturnoffthepowerandsendamessageasanalarmtoacertainuserautomaticallywhenindoorfire，gasleakageorotherdangeroussituationoccurs.Optimumareausingtheremo

5、te?controllerwasobtainedaftercomparingresultsofthebiterrorratestestedindifferentindoorregions.Theexperimentalresultsshowthatthesystemisstableinoperationandhashighperformancecostratio.Keywords：smarthome；short?rangeradiofrequencynetwork；GSM；μC/OS?Ⅱ；piecewiselinea

6、rization12近年来，物联网技术发展迅速，全社会的信息化水平不断提升。智能家居是物联网的主要应用之一，已成为当前的热门研究领域，也是未来家居生活的发展方向[1]。它能够为用户提供舒适、便利的生活环境。但由于市场上的相关产品大多价格昂贵，普及率依然较低。以往的探索与开发往往停留在对电器设备本身的改造上[2]，这种尝试使智能家居产品一度成为奢侈品。本文介绍了一种电能控制系统，作为智能家居的重要组成部分，它在不改动原有电器设备的基础上实现了远程自动控制功能。1系统结构该电能控制系统由遥控器和插座节点组成，其工作原理如

7、图1所示。当用户在家时，通过遥控器以射频方式对插座进行控制。插座节点收到信号后，由微控制器进行解码，并根据得出的结果，对特定编号的插座做通断电处理，从而使与其连接的用电器被启动或者关闭。当用户离住所较远时，可通过GSM网络向遥控器发送手机短信[3]，微控制器读取信息后，通过射频芯片，将信息传递到室内的无线网络中，进而使相应地址上的插座受到控制。由此可见，遥控器在整个智能家居系统中属于网关节点[4?5]，一方面，它与插座节点组成了室内射频局域网，另一方面，它又与GSM网络相连，延展了遥控距离。遥控器的内部结构如图2所示

8、，包括温湿度检测电路、时钟模块、nRF905射频收发模块、GSM模块等功能电路，这些模块均与控制核心LM3S811相连。该微控制器采用ARM12Cortex?M3架构，由于依托高密度的Thumb?2指令集，内存开销大大降低，操作系统的移植也更加方便。插座节点主要实现与遥控器的射频通信以及继电器的通断控制，其结构框图如图3所示。插座中的烟雾传感器