ჭკვიანი სახლი არის სახლი, როგორც პლატფორმა, ინტეგრირებული გაყვანილობის ტექნოლოგიის გამოყენება, ქსელური კომუნიკაციის ტექნოლოგია, უსაფრთხოების ტექნოლოგია, ავტომატური მართვის ტექნოლოგია, აუდიო და ვიდეო ტექნოლოგია საყოფაცხოვრებო ცხოვრებასთან დაკავშირებული ობიექტების ინტეგრირებისთვის, ეფექტური საცხოვრებელი ობიექტების აშენების გრაფიკი და ოჯახის საქმეების მართვის სისტემა. გააუმჯობესეთ სახლის უსაფრთხოება, მოხერხებულობა, კომფორტი, მხატვრულობა და გააცნობიერეთ გარემოს დაცვა და ენერგოდაზოგვის საცხოვრებელი გარემო. ჭკვიანი სახლის უახლესი განმარტებიდან გამომდინარე, იხილეთ ZigBee ტექნოლოგიის მახასიათებლები, ამ სისტემის დიზაინი, რომელიც შეიცავს ჭკვიან სახლის სისტემას (ჭკვიანი სახლის (ცენტრალური) კონტროლის სისტემა, სახლის განათების კონტროლის სისტემა, სახლის უსაფრთხოების სისტემები). საყოფაცხოვრებო გაყვანილობის სისტემის, სახლის ქსელის სისტემის, ფონური მუსიკის სისტემის და საოჯახო გარემოს კონტროლის სისტემის საფუძველზე. მტკიცებით, რომ ცხოვრობს ინტელექტში, დაინსტალირებულია მხოლოდ ყველა საჭირო სისტემა, და საყოფაცხოვრებო სისტემა, რომელმაც დააინსტალირა არჩევითი სისტემა ერთი ტიპის და ზემოთ, სულ მცირე, შეუძლია დაზვერვის სიცოცხლეს. ამიტომ, ამ სისტემას შეიძლება ეწოდოს ინტელექტუალური სახლი.
1. სისტემის დიზაინის სქემა
სისტემა შედგება სახლის კონტროლირებადი მოწყობილობებისა და დისტანციური მართვის მოწყობილობებისგან. მათ შორის, ოჯახში კონტროლირებადი მოწყობილობები ძირითადად მოიცავს კომპიუტერს, რომელსაც შეუძლია ინტერნეტთან წვდომა, საკონტროლო ცენტრს, მონიტორინგის კვანძს და საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კონტროლერს, რომელიც შეიძლება დაემატოს. დისტანციური მართვის მოწყობილობები ძირითადად შედგება დისტანციური კომპიუტერებისა და მობილური ტელეფონებისგან.
სისტემის ძირითადი ფუნქციებია: 1) ვებ გვერდის დათვალიერების პირველი გვერდი, ფონური ინფორმაციის მართვა; 2) განახორციელოს შიდა საყოფაცხოვრებო ტექნიკის, უსაფრთხოებისა და განათების გადამრთველი კონტროლი ინტერნეტისა და მობილური ტელეფონის საშუალებით; 3) RFID მოდულის მეშვეობით მომხმარებლის იდენტიფიკაციის რეალიზება, რათა დასრულდეს შიდა უსაფრთხოების სტატუსის გადამრთველი, მომხმარებლისთვის SMS განგაშის საშუალებით ქურდობის შემთხვევაში; 4) ცენტრალური კონტროლის მართვის სისტემის პროგრამული უზრუნველყოფის მეშვეობით დაასრულოს შიდა განათებისა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკის ადგილობრივი კონტროლი და სტატუსის ჩვენება; 5) პერსონალური ინფორმაციის შენახვა და შიდა აღჭურვილობის სტატუსის შენახვა სრულდება მონაცემთა ბაზის გამოყენებით. მომხმარებლისთვის მოსახერხებელია შიდა აღჭურვილობის სტატუსის კითხვა ცენტრალური კონტროლისა და მართვის სისტემის მეშვეობით.
2. სისტემის აპარატურის დიზაინი
სისტემის ტექნიკის დიზაინი მოიცავს საკონტროლო ცენტრის დიზაინს, მონიტორინგის კვანძს და საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კონტროლერის სურვილისამებრ დამატებას (მაგალითად ავიღოთ ვენტილატორის ელექტრო კონტროლერი).
2.1 საკონტროლო ცენტრი
საკონტროლო ცენტრის ძირითადი ფუნქციებია: 1) უკაბელო ZigBee ქსელის აშენება, ქსელში მონიტორინგის ყველა კვანძის დამატება და ახალი აღჭურვილობის მიღების რეალიზება; 2) მომხმარებლის იდენტიფიკაცია, მომხმარებლის სახლში ან უკან მომხმარებლის ბარათის მისაღწევად შიდა უსაფრთხოების შეცვლა; 3) როდესაც ოთახში ქურდი შემოიჭრება, გაუგზავნეთ მოკლე შეტყობინება მომხმარებელს განგაშისთვის. მომხმარებლებს ასევე შეუძლიათ გააკონტროლონ შიდა დაცვა, განათება და საყოფაცხოვრებო ტექნიკა მოკლე შეტყობინებების საშუალებით; 4) როდესაც სისტემა მუშაობს მარტო, LCD აჩვენებს სისტემის მიმდინარე სტატუსს, რაც მოსახერხებელია მომხმარებლებისთვის სანახავად; 5) შეინახეთ ელექტრული აღჭურვილობის მდგომარეობა და გაუგზავნეთ კომპიუტერს სისტემის ონლაინ რეალიზებისთვის.
აპარატურა მხარს უჭერს Carrier sens მრავალჯერადი წვდომის/შეჯახების გამოვლენას (CSMA/CA). ოპერაციული ძაბვა 2.0 ~ 3.6 ვ ხელს უწყობს სისტემის დაბალი ენერგიის მოხმარებას. დააყენეთ უკაბელო ZigBee ვარსკვლავის ქსელი შენობაში, საკონტროლო ცენტრში ZigBee კოორდინატორის მოდულის მიერთებით. და ყველა მონიტორინგის კვანძი, არჩეულია საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კონტროლერის დასამატებლად, როგორც ტერმინალის კვანძი ქსელში, რათა შეუერთდეს ქსელს, რათა განხორციელდეს შიდა უსაფრთხოებისა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკის უკაბელო ZigBee ქსელის კონტროლი.
2.2 მონიტორინგის კვანძები
მონიტორინგის კვანძის ფუნქციები შემდეგია: 1) ადამიანის სხეულის სიგნალის აღმოჩენა, ხმოვანი და მსუბუქი განგაში ქურდების შემოჭრისას; 2) განათების კონტროლი, კონტროლის რეჟიმი დაყოფილია ავტომატურ კონტროლად და ხელით კონტროლად, ავტომატური კონტროლი შუქის ჩართვა/გამორთვაა ავტომატურად შიდა შუქის სიძლიერის მიხედვით, ხელით კონტროლი განათების კონტროლი ხდება ცენტრალური კონტროლის სისტემის მეშვეობით, (3) განგაშის ინფორმაცია და სხვა ინფორმაცია იგზავნება საკონტროლო ცენტრში და იღებს საკონტროლო ბრძანებებს საკონტროლო ცენტრიდან აღჭურვილობის კონტროლის დასასრულებლად.
ინფრაწითელი პლუს მიკროტალღური გამოვლენის რეჟიმი ადამიანის სხეულის სიგნალის ამოცნობის ყველაზე გავრცელებული გზაა. პიროელექტრული ინფრაწითელი ზონდი არის RE200B, ხოლო გამაძლიერებელი მოწყობილობა არის BISS0001. RE200B იკვებება 3-10 ვ ძაბვით და აქვს ჩაშენებული პიროელექტრული ორმაგი მგრძნობიარე ინფრაწითელი ელემენტი. როდესაც ელემენტი იღებს ინფრაწითელ შუქს, ფოტოელექტრული ეფექტი მოხდება თითოეული ელემენტის პოლუსებზე და მუხტი დაგროვდება. BISS0001 არის ციფრულ-ანალოგური ჰიბრიდული asIC, რომელიც შედგება ოპერაციული გამაძლიერებლის, ძაბვის შედარების, მდგომარეობის კონტროლერის, დაყოვნების დროის ტაიმერისა და დაბლოკვის დროის ტაიმერისგან. RE200B-თან და რამდენიმე კომპონენტთან ერთად შეიძლება ჩამოყალიბდეს პასიური პიროელექტრული ინფრაწითელი გადამრთველი. Ant-g100 მოდული გამოიყენებოდა მიკროტალღური სენსორისთვის, ცენტრალური სიხშირე იყო 10 გჰც, ხოლო დაყენების მაქსიმალური დრო იყო 6μs. პიროელექტრო ინფრაწითელ მოდულთან ერთად, სამიზნის აღმოჩენის შეცდომის მაჩვენებელი შეიძლება ეფექტურად შემცირდეს.
სინათლის კონტროლის მოდული ძირითადად შედგება ფოტომგრძნობიარე რეზისტორისა და სინათლის კონტროლის რელესგან. შეაერთეთ ფოტომგრძნობიარე რეზისტორი სერიულად რეგულირებადი რეზისტორით 10 K ω, შემდეგ შეაერთეთ ფოტომგრძნობიარე რეზისტორის მეორე ბოლო მიწასთან და შეაერთეთ რეგულირებადი რეზისტორის მეორე ბოლო მაღალ დონეზე. ორი წინააღმდეგობის შეერთების წერტილის ძაბვის მნიშვნელობა მიიღება SCM ანალოგური ციფრული გადამყვანის მეშვეობით, რათა დადგინდეს, ჩართულია თუ არა მიმდინარე შუქი. რეგულირებადი წინააღმდეგობა შეიძლება დარეგულირდეს მომხმარებლის მიერ სინათლის ინტენსივობის დასაკმაყოფილებლად, როდესაც შუქი ახლახან ჩართულია. შიდა განათების გადამრთველები კონტროლდება რელეებით. შესაძლებელია მხოლოდ ერთი შეყვანის/გამოსვლის პორტის მიღწევა.
2.3 აირჩიეთ დამატებული საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კონტროლერი
აირჩიეთ საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კონტროლის დამატება, ძირითადად, მოწყობილობის ფუნქციის მიხედვით, მოწყობილობის კონტროლის მისაღწევად, მაგალითად, ელექტრო ვენტილატორისთვის. ვენტილატორის კონტროლი საკონტროლო ცენტრი იქნება კომპიუტერის ვენტილატორის კონტროლის ინსტრუქციები, რომელიც გაიგზავნება ელექტრო ვენტილატორის კონტროლერზე ZigBee ქსელის განხორციელების მეშვეობით, სხვადასხვა ტექნიკის საიდენტიფიკაციო ნომერი განსხვავებულია, მაგალითად, ამ შეთანხმების დებულებები ვენტილატორის საიდენტიფიკაციო ნომერია 122, შიდა ფერადი ტელევიზორის საიდენტიფიკაციო ნომერი. არის 123, რითაც აცნობიერებს სხვადასხვა ელექტრო საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მართვის ცენტრს. ერთი და იგივე ინსტრუქციის კოდისთვის, სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო ტექნიკა სხვადასხვა ფუნქციებს ასრულებს. სურათი 4 გვიჩვენებს დასამატებლად შერჩეული საყოფაცხოვრებო ტექნიკის შემადგენლობას.
3. სისტემის პროგრამული უზრუნველყოფის დიზაინი
სისტემის პროგრამული უზრუნველყოფის დიზაინი ძირითადად მოიცავს ექვს ნაწილს, რომლებიც არის დისტანციური მართვის ვებ გვერდის დიზაინი, ცენტრალური მართვის მართვის სისტემის დიზაინი, საკონტროლო ცენტრის მთავარი კონტროლერი ATMegal28 პროგრამის დიზაინი, CC2430 კოორდინატორი პროგრამის დიზაინი, CC2430 მონიტორინგის კვანძის პროგრამის დიზაინი, CC2430 აირჩიეთ მოწყობილობის დამატება პროგრამის დიზაინი.
3.1 ZigBee Coordinator პროგრამის დიზაინი
კოორდინატორი ჯერ ასრულებს აპლიკაციის ფენის ინიციალიზაციას, აყენებს განაცხადის ფენის მდგომარეობას და მიღების მდგომარეობას უმოქმედო მდგომარეობაში, შემდეგ რთავს გლობალურ შეფერხებებს და ახდენს I/O პორტის ინიციალიზებას. ამის შემდეგ კოორდინატორი იწყებს უკაბელო ვარსკვლავის ქსელის შექმნას. პროტოკოლში, კოორდინატორი ავტომატურად ირჩევს 2.4 გჰც დიაპაზონს, ბიტების მაქსიმალური რაოდენობა წამში არის 62 500, ნაგულისხმევი PANID არის 0×1347, დასტის მაქსიმალური სიღრმე არის 5, ბაიტების მაქსიმალური რაოდენობა გაგზავნაში არის 93 და სერიული პორტის ბაუდის სიჩქარეა 57 600 ბიტი/წმ. SL0W TIMER წარმოქმნის 10 შეწყვეტას წამში. მას შემდეგ, რაც ZigBee ქსელი წარმატებით შეიქმნა, კოორდინატორი აგზავნის მის მისამართს საკონტროლო ცენტრის MCU-ში. აქ საკონტროლო ცენტრი MCU განსაზღვრავს ZigBee Coordinator-ს, როგორც მონიტორინგის კვანძის წევრს და მისი იდენტიფიცირებული მისამართია 0. პროგრამა შედის მთავარ ციკლში. პირველ რიგში, დაადგინეთ არის თუ არა ტერმინალის კვანძის მიერ გაგზავნილი ახალი მონაცემები, თუ არის, მონაცემები პირდაპირ გადაეცემა საკონტროლო ცენტრის MCU-ს; დაადგინეთ აქვს თუ არა საკონტროლო ცენტრის MCU გაგზავნილი ინსტრუქციები, თუ ასეა, გაგზავნეთ ინსტრუქციები შესაბამის ZigBee ტერმინალურ კვანძში; განსაჯეთ ღიაა თუ არა დაცვა, არის თუ არა ქურდი, თუ ასეა, გაგზავნეთ განგაშის ინფორმაცია საკონტროლო ცენტრის MCU-ში; განსაჯეთ არის თუ არა შუქი ავტომატური მართვის მდგომარეობაში, თუ ასეა, ჩართეთ ანალოგური ციფრული გადამყვანი სინჯის აღებისთვის, შერჩევის მნიშვნელობა არის შუქის ჩართვის ან გამორთვის გასაღები, თუ სინათლის მდგომარეობა იცვლება, ახალი მდგომარეობის ინფორმაცია არის გადაეცემა საკონტროლო ცენტრს MC-U.
3.2 ZigBee Terminal Node Programming
ZigBee ტერმინალის კვანძი ეხება უკაბელო ZigBee კვანძს, რომელსაც აკონტროლებს ZigBee კოორდინატორი. სისტემაში ძირითადად არის მონიტორინგის კვანძი და საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კონტროლერის სურვილისამებრ დამატება. ZigBee ტერმინალის კვანძების ინიციალიზაცია ასევე მოიცავს აპლიკაციის ფენის ინიციალიზაციას, შეფერხებების გახსნას და I/O პორტების ინიციალიზაციას. შემდეგ შეეცადეთ შეუერთდეთ ZigBee ქსელს. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მხოლოდ ZigBee-ის კოორდინატორის კონფიგურაციის მქონე ბოლო კვანძებს შეუძლიათ შეუერთდნენ ქსელს. თუ ZigBee ტერმინალის კვანძი ვერ შეუერთდება ქსელს, ის კვლავ ეცდება ყოველ ორ წამში, სანამ წარმატებით შეუერთდება ქსელს. ქსელში წარმატებით მიერთების შემდეგ, ZI-Gbee ტერმინალის კვანძი აგზავნის თავის სარეგისტრაციო ინფორმაციას ZigBee კოორდინატორს, რომელიც შემდეგ გადასცემს მას საკონტროლო ცენტრის MCU-ში ZigBee ტერმინალის კვანძის რეგისტრაციის დასასრულებლად. თუ ZigBee ტერმინალის კვანძი არის მონიტორინგის კვანძი, მას შეუძლია გააცნობიეროს განათებისა და უსაფრთხოების კონტროლი. პროგრამა მსგავსია ZigBee კოორდინატორის, გარდა იმისა, რომ მონიტორინგის კვანძს სჭირდება მონაცემების გაგზავნა ZigBee კოორდინატორთან, შემდეგ კი ZigBee კოორდინატორი აგზავნის მონაცემებს საკონტროლო ცენტრის MCU-ში. თუ ZigBee ტერმინალის კვანძი არის ელექტრული ვენტილატორის კონტროლერი, მას სჭირდება მხოლოდ ზედა კომპიუტერის მონაცემების მიღება მდგომარეობის ატვირთვის გარეშე, ასე რომ მისი კონტროლი შეიძლება პირდაპირ დასრულდეს უსადენო მონაცემების მიღების შეწყვეტისას. უკაბელო მონაცემთა მიღების შეფერხებისას, ყველა ტერმინალის კვანძი თარგმნის მიღებულ საკონტროლო ინსტრუქციებს თავად კვანძის საკონტროლო პარამეტრებში და არ ამუშავებს მიღებულ უკაბელო ინსტრუქციებს კვანძის მთავარ პროგრამაში.
4 ონლაინ გამართვა
ცენტრალური კონტროლის მართვის სისტემის მიერ გაცემული ფიქსირებული აღჭურვილობის ინსტრუქციის კოდის მზარდი ინსტრუქცია იგზავნება კონტროლის ცენტრის MCU-ში კომპიუტერის სერიული პორტის მეშვეობით, ხოლო კოორდინატორს ორხაზიანი ინტერფეისის საშუალებით, შემდეგ კი ZigBee ტერმინალში. კვანძი კოორდინატორის მიერ. როდესაც ტერმინალური კვანძი მიიღებს მონაცემებს, მონაცემები კვლავ იგზავნება კომპიუტერში სერიული პორტის საშუალებით. ამ კომპიუტერზე ZigBee ტერმინალის კვანძის მიერ მიღებული მონაცემები შედარებულია საკონტროლო ცენტრის მიერ გაგზავნილ მონაცემებთან. ცენტრალური კონტროლის მართვის სისტემა ყოველ წამში აგზავნის 2 ინსტრუქციას. ტესტირების 5 საათის შემდეგ, ტესტირების პროგრამა ჩერდება, როდესაც აჩვენებს, რომ მიღებული პაკეტების საერთო რაოდენობაა 36000 პაკეტი. მრავალპროტოკოლიანი მონაცემთა გადაცემის ტესტირების პროგრამული უზრუნველყოფის ტესტის შედეგები ნაჩვენებია ნახაზზე 6. სწორი პაკეტების რაოდენობაა 36 000, არასწორი პაკეტების რაოდენობა 0 და სიზუსტის მაჩვენებელი 100%.
ZigBee ტექნოლოგია გამოიყენება ჭკვიანი სახლის შიდა ქსელის რეალიზებისთვის, რომელსაც აქვს მოსახერხებელი დისტანციური მართვის უპირატესობები, ახალი აღჭურვილობის მოქნილი დამატება და საიმედო კონტროლის შესრულება. RFTD ტექნოლოგია გამოიყენება მომხმარებლის იდენტიფიკაციის გასაცნობად და სისტემის უსაფრთხოების გასაუმჯობესებლად. GSM მოდულის წვდომის საშუალებით რეალიზებულია დისტანციური მართვის და განგაშის ფუნქციები.
გამოქვეყნების დრო: იან-06-2022