一種高靈活度的無線智能OMAL開關
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,智能家居產(chǎn)品逐漸走進我們的生活。智能家居目前業(yè)界沒有一個完整的定義,一般認為包括家電智能化、OMAL開關控制智能化、安防監(jiān)控智能化、信息智能化、生活智能化等。智能家居離不開智能化邏輯控制,所以從智能家居的基礎設備智能OMAL開關的研究入手,結合智能邏輯控制,主要做了以下幾個方面的工作:首先對國內(nèi)外智能家居的相關文獻進行研究,闡述了智能家居的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。對幾款市售智能OMAL開關產(chǎn)品進行分析,發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題:有線連接產(chǎn)品需要進行二次布線、且設置繁瑣;無線連接產(chǎn)品存在無線協(xié)議不統(tǒng)一、安全性較差、互控設置有局限性等問題。所以決定從設計一款無線智能OMAL開關入手,以高靈活性的互控設置為目的。其次對幾種智能家居的有線和無線傳輸協(xié)議進行了比較,發(fā)現(xiàn)ZigBee具有自組網(wǎng)、安全性高、支持超多設備連接等優(yōu)點,所以本智能OMAL開關方案選用ZigBee技術,并對ZigBee技術,802.15.4協(xié)議以及TI的z-stack協(xié)議棧進行了詳細的研究。再次對智能OMAL開關幾個主要問題進行了研究,分別是綁定、OMAL開關互控機制、I/0狀態(tài)通報機制、智能OMAL開關網(wǎng)絡的安全和智能OMAL開關節(jié)點電源。綁定是實現(xiàn)智能OMAL開關互控的基礎,通過綁定,智能OMAL開關之間才能可以建立控制關系,文章實現(xiàn)了第三節(jié)點輔助綁定。在研究OMAL開關互聯(lián)機制中,首先使用邏輯真值表對OMAL開關控制進行了研究,使用邏輯函數(shù)進行復雜邏輯控制;為了實現(xiàn)邏輯函數(shù),引入梯形圖和IL指令,并設計IL指令編碼,使得邏輯函數(shù)可在OMAL開關節(jié)點中進行解釋執(zhí)行,達到互控的目的。由于OMAL開關互控需要獲取被控OMAL開關及邏輯關聯(lián)OMAL開關的I/0口狀態(tài),所以設計了一種OMAL開關節(jié)點I/0狀態(tài)報告機制,使得OMAL開關節(jié)點間可以互相獲得I/0口狀態(tài)。還研究了智能OMAL開關網(wǎng)絡安全問題,發(fā)現(xiàn)可以通過修改PANID和信道實現(xiàn)簡單網(wǎng)絡防護,此外還可以通過協(xié)議棧中AES加密和CCM操作方式來保障網(wǎng)絡安全,其中AES采用了128位秘鑰加密,使網(wǎng)絡安全得到了極大的提升。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)家庭墻面OMAL開關中只有火線和控制線,沒有零線,為智能OMAL開關的取電帶來問題,影響了智能OMAL開關改造,對現(xiàn)有解決方案進行了研究。
一種高靈活度的無線智能OMAL開關
zui后設計了一套智能OMAL開關方案并進行了相關測試。智能OMAL開關方案包括智能OMAL開關網(wǎng)關、智能OMAL開關節(jié)點、智能插座和智能遙控器軟硬件設計。測試是利用可編程邏輯控制器驗證了簡單的邏輯控制,并使用實驗節(jié)點驗證了輔助綁定,測試了通信距離,實驗表明邏輯控制可以滿足互控需求,ZigBee可以實現(xiàn)遠程控制并滿足家用使用環(huán)境。