基于物联网的家用电器的组网控制系统研究

无 线通信 的主 流技 术， 该技术使 用 ＯＦＤＭ 的 信息采集 、数据信 息发送 、控 制命令接收等功
多址接入模 式，可 以有效地增强无线链路通信 能 ，ＺｉｇＢｅｅ终端 节 点的硬 件 部分 主要 由 电源
技术 ，采用 高可靠性的软件无线 电技术和高效 模块 、电源管理模块 、时钟 模块 、射频天线单元、 的调制解调技 术，有效地提高 了数据传输 的速 ＬＥＤ显示 模块 、信号 调理模 块和 传感 器模 块
定用 电 器 集 成 通 信 联 网 技 术
３．１．２家用 电器信 息传输和控制功 能
通 讯 世 界 ，２Ｏ１５（５）：６ ３－６ ３．
传 感器 节 点采集 到家 用 电器 信息 、环境 ［２】张 瑶 ，侯 远 韶 ．ＡＲＭ处 理 器 和 ＺｉｇＢｅｅ的 智
ＺｉｇＢｅｅ．￣．，线 通 信 技 术
电子信息采集等 多种 技术的网络 ，与不 同 内环境 监测 仪、无线路 由器、平板 电脑 、视频 单 ，主要 由电源模 块、 时钟 模块 、ＣＣ２３５０、 Ｚ用环境结合 ，产 生了不 同类型 的物联 网， 监控 器、跑步机等多功能小型家 电设备 ，利用 射频天线单元 、ＬＥＤ显示模块共同组成。
ｉ信技术 · Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
基于物联网的家用 电器的组 网控制 系统研 究
文 ／黄 欣 欣
宽资源 ，避免数据传输时带宽 资源竞争和冲 突。 完成 的功 能包括数据采集 、传输 、处理和转 发
传 感 器、ｚｉｇＢｅｅ、４Ｇ移 动 通 信 等 物联 网关键 技 术 不断发 展 ， 已经 在物 流 运输 、智 能 家居 、安 防保 险等领 域得到 了广泛 的应 用。 家 用 电 器 可 以 通 过 物 联 网 技 术 集 成在 一起 ，使 用 传感 器、摄 像 头
率 。
共同构成，其中 电源管理最为关键 ，可 以为传
３家用电器组 网控制系统设计 键词 】物联 网 ＺｉｇＢｅｅ 传感 器 家用 电器
家 居
３．１家用电器组 网控制 系统功能
感 器提供 信息采集、传 输、接收的工作 电压 。 ＺｉｇＢｅｅ网关节 点又 被称 为路 由器 节点 ，其 可 以读取传 感器采集的数据，将传感器采集到的 环 境数据 封装起来，并发送到相关的服务器 ，
能家居 的出现 ，无线传 感器网络作为一 门 的传 感器节点，有效地采集家用 电器运行 的状 城化 和数字 化水平 ，进 一步提 高人们对 家用电
∈的技术，其综合 了嵌入 式软件 设计、无线 况和环境信 息。分别是家用电器 自身工作信息 器 的控制能力 ，确保家庭安全 。
ｉ网络、分布式信 息管 理等技术 ，促进 了智 和运行环境 的温度 、湿度、氧气 、二氧化碳 、
口ＲＦＩＤ网络 、无线 传感器 网络 等。无线传 ＺｉｇＢｅｅ、传感器等物 联网技术 ，可 以将这些家 ４ 结 束 语 网络作为物联 网的一种形式 ，其利用传感 用电器集成、连接在一起 ，实现家用 电器信 息
点、无线 网络和移动 通信等技术 ，在工业 采集 、传输和控制等 功能，具有重要的作用。
家 用 电器组 网控 制是 智能家 居 的一个 关
０网络、环境监测 、视 频监控、安防保护 、 ３．１．１家用 电器信 息采集
键 内容，也是物联 网等技 术发展 到一定阶段 的
家居等领域得 到了普 及和推广 ，尤其是随
信 息采 集 功能 可 以通 过 部署在 物 联网 中 产物 ，其可 以提 高人们 家居生活的智能化、运
ｅ居的发展 ，能够 实时地采集 和分析家居环 一 氧化 碳、二氧化硫和 甲烷等相关信息 ，然后 参考文献
；息 ，控制家用 电器 工作状态，具有重要 的 再传递 到系统中，并实现对环境空气质量信息 【１］熊海涵 ．ＷｉＦｉ无线通信 定位 在物联 网家电
ｊ。
的感知 。
智 能控制 系统信 息控制 端的应 用研 究 （Ｊ】．
等采 集 家用 电器运 行 状 态及 环境 信 息 ， 通 过 ＺｉｇＢｅｅ无 线 网 络 、 ＴＤ－ＬＴＥ移 动 通信 技 术发送 到控 制
中心 ，将其 输 出到 控 制 中心 电视 墙 或 智 能手 机终 端 上，方 便 用户 实时查看和控制家用 电器
ＺｉｇＢｅｅ协 议通 信传 输耗 费 的能量 较少 ，可延 等 功 能。ＺｉｇＢｅｅ网络 技术 在 家用 电器 控制 系
随着 电力通信 技术的快速发展，人们为家 同时接 收响应指 令，并实现转 发路由数据的功
庭购 置了多种多样的家用 电器 ，不仅仅包括 电 能，在无 线传感 器网络中，可以 自由灵活放置 视机 、家用 电脑、 电冰箱 、洗衣机 、电热水器 网关节点，网关节点的主要能量也是来源于 电
物 联网 是一 种集 成 客观 物 品、多媒 体通 和空调等传统电器 ，还逐渐添加 了榨汁机 、室 池 ，因此 网关节 点的硬件 电路结构相对 比较简
好的物理层 、访 问控制 层路 由传输协议 ， 传感器 自带 的温控 、湿控、设备状态控制功能 ｝能够 为 网络通 信提 网络层 、应 用层 协 采集家用 电器数据信 息，将其传输到汇聚节点 ，
长传感器 的工 作时 间，提高传感器 的工作效率 。 统应用过程 中，网络节 点主要 包括两种 ，分别
２．２ ４Ｇ ＴＤ－ＬＴＥ移 动通信技 术
是 ｚｉｇＢｅｅ终端 节点和 网关节 点，这两 种节 点 可 以集成在 一起 ，构成一个完善 的家 用电器 无
４Ｇ ＴＤ．ＬＴＥ移 动通 信技 术 已经 成为 当前 线 网络 。ＺｉｇＢｅｅ终端 节 点可 以完 成家 用 电器
信 息之后 ，可 以使用 ＺｉｇＢｅｅ网络 将数据 传输 到汇 聚节 点，控制 系统能够将信息准确保存数
能 家居 解 决方 案 ［Ｊ】．长春 大 学学报 ：自 然科 学版 ，２０１５，２５（８）：８－１２．
ＺｉｇＢｅｅ是 一种 无 线 网络传 输技 术，其 基 据库服务器 中。家用 电器 信息传 输过程详细描 ＥＥＥ８０２．１５．４标 准 实 现， 不仅 仅 定义 了一 述如下 ：传感器节 点部署在家用 电器上 ，利用