一種基於物聯網的智能家居網關系統的製作方法

2023-05-13 19:40:06 1

本發明涉及物聯網系統技術領域，具體為一種基於物聯網的智能家居網關系統。

背景技術：

隨著社會經濟的發展、生活質量的日益改善和生活節奏的不斷加快，人們的工作、生活日益信息化。信息化社會在改變人們生活方式與工作習慣的同時，也對傳統的家庭住宅系統提出了挑戰。人們對於家居的要求已經不僅僅是物理意義上的生存空間，更為關注的是一個高度安全性、方便、舒適的生活環境、先進的通訊設備、完備的信息終端、自動化和智能化的家用電器、信息資源使用的網絡化的需求等等，現代的家居設計理念越來越追求便捷化、高效化與智能化，家居設備的高度智能化已經成為一種強烈的消費需求。同時在科學技術的快速發展的推動下，實現這種需求已經不再是天方夜譚。由於電子技術的進步，家居產品已與計算機、網絡通信技術緊密地結合在一起，智能化的家用電子電器產品應運而生，智能家居系統越來越得到人們的重視，使得家居智能化勢在必然。

技術實現要素：

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基於物聯網的智能家居網關系統，包括嵌入式主控制器和傳感器組，所述嵌入式主控制器的輸出端通過網卡接口與web伺服器相連接，所述web伺服器的輸出端通過乙太網控制器與監控中心相連接，所述乙太網控制器的輸出端還連接有中心資料庫，所述中心資料庫的數據端還連接有中心資料庫伺服器，所述監控中心包括數據採集卡，所述數據採集卡的輸出端通過數據存儲器與並行接口相連接，所述並行接口的輸出端通過rs232接口與移動接收器相連接，所述移動接收器的輸出端與網路隔離變壓器相連接，所述嵌入式主控制器的輸出端還通過wsn收發模塊與全方位接收天線相連接，所述wsn收發模塊的輸出端還連接有zigbee協調器相連接，所述zigbee協調器的輸出端還通過zigbee終端接口與傳感器組相連接，所述傳感器組的內部還設置有傳感器信號調理電路，所述傳感器信號調理電路的輸出端通過射頻控制器與供電模塊相連接。

作為本發明一種優選的技術方案，所述供電模塊的內部包括充電控制電路，所述充電控制電路的輸入端分別連接有天陽能電池板和鎳氫電池組，所述天陽能電池板和鎳氫電池組埠之間還連接有電流檢測器。

作為本發明一種優選的技術方案，所述射頻控制器的輸出端還連接有閾值設定模塊。

作為本發明一種優選的技術方案，所述嵌入式主控制器的輸入端還連接有復位按鍵，所述嵌入式主控制器的輸出端還連接有蜂鳴器。

作為本發明一種優選的技術方案，所述乙太網控制器的內部還設置有乙太網晶片，且乙太網晶片採用dm9000系列的處理晶片。

作為本發明一種優選的技術方案，所述射頻控制器的輸出端還連接有藍牙晶片。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該基於物聯網的智能家居網關系統，採用嵌入式主控制器作為整個家居系統的網絡核心設備，是智能家居網絡的數據傳輸中心和控制中心，是家居內部網絡與外部internet網絡或其它通信網絡的連接接口，主要實現的是將各種現場節點進行連接及組成家居網絡的功能，採用以atmegal28晶片為核心的帶傳感器的家電控制節點模塊，用cc2420晶片作為數據收發傳送核心。智能家居現場根據需要檢測的信號需要分別選配各種適合的傳感器，根據家居智能控制的需要分別選擇適合的控制驅動電路，該節點模塊主要完成對家居現場環境信號採集工作，同時作為匯聚節點與家庭網關模塊進行通訊，使各種家居信息能夠收集至網關進行處理，採用嵌入式internet系統配有多種網絡接口，除執行家居內網本身的監測控制功能外，還能執行與internet網絡相關的功能，從而形成整合多種標準網絡技術的嵌入式系統，不同子網、不同物理設備和區域通過它實現網絡接入，本模塊的研究設計重點是家庭網絡的路由方式和基於ieee802.15.4標準的zigbee網絡到嵌入式internet信息的轉化方法，使智能家居內網能夠在嵌入式internet的zigbee網絡環境下較低功耗、較高精度與外網信息進行數據交互，且具有低成本、軟體代碼小、高度自動、響應速度快等優點。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為本發明傳感器組結構示意圖。

圖3為本發明射頻模塊連接電路圖。

圖中：1-嵌入式主控制器；2-網卡接口；3-web伺服器；4-乙太網控制器；5-乙太網晶片；6-監控中心；7-數據採集卡；8-數據存儲器；9-並行接口；10-rs232接口；11-移動接收器；12-網路隔離變壓器；13-傳感器組；14-zigbee終端接口；15-中心資料庫；16-zigbee協調器；17-中心資料庫伺服器；18-全方位接收天線；19-蜂鳴器；20-復位按鍵；21-wsn收發模塊；22-閾值設定模塊；23-射頻控制器；24-傳感器信號調理電路；25-藍牙晶片；26-供電模塊；27-天陽能電池板；28-充電控制電路；29-鎳氫電池組；30-電流檢測器。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例：

請參閱圖1、圖2和圖3，本發明提供一種技術方案：一種基於物聯網的智能家居網關系統，包括嵌入式主控制器1和傳感器組13，所述嵌入式主控制器1的輸出端通過網卡接口2與web伺服器3相連接，所述web伺服器3的輸出端通過乙太網控制器4與監控中心6相連接，所述乙太網控制器4的輸出端還連接有中心資料庫15，所述中心資料庫15的數據端還連接有中心資料庫伺服器17，所述監控中心6包括數據採集卡7，所述數據採集卡7的輸出端通過數據存儲器8與並行接口9相連接，所述並行接口9的輸出端通過rs232接口10與移動接收器11相連接，所述移動接收器11的輸出端與網路隔離變壓器12相連接，所述嵌入式主控制器1的輸出端還通過wsn收發模塊21與全方位接收天線18相連接，所述wsn收發模塊21的輸出端還連接有zigbee協調器16相連接，所述zigbee協調器16的輸出端還通過zigbee終端接口14與傳感器組13相連接，所述傳感器組13的內部還設置有傳感器信號調理電路24，所述傳感器信號調理電路24的輸出端通過射頻控制器23與供電模塊26相連接。

優選的是，所述供電模塊26的內部包括充電控制電路28，所述充電控制電路28的輸入端分別連接有天陽能電池板27和鎳氫電池組29，所述天陽能電池板27和鎳氫電池組29埠之間還連接有電流檢測器30；所述射頻控制器23的輸出端還連接有閾值設定模塊22；所述嵌入式主控制器1的輸入端還連接有復位按鍵20，所述嵌入式主控制器1的輸出端還連接有蜂鳴器19；所述乙太網控制器的內部還設置有乙太網晶片5，且乙太網晶片5採用dm9000系列的處理晶片；所述射頻控制器23的輸出端還連接有藍牙晶片25。

具體使用方式及優點：該基於物聯網的智能家居網關系統，採用嵌入式主控制器作為整個家居系統的網絡核心設備，是智能家居網絡的數據傳輸中心和控制中心，是家居內部網絡與外部internet網絡或其它通信網絡的連接接口，主要實現的是將各種現場節點進行連接及組成家居網絡的功能，採用以atmegal28晶片為核心的帶傳感器的家電控制節點模塊，用cc2420晶片作為數據收發傳送核心。智能家居現場根據需要檢測的信號需要分別選配各種適合的傳感器，根據家居智能控制的需要分別選擇適合的控制驅動電路，該節點模塊主要完成對家居現場環境信號採集工作，同時作為匯聚節點與家庭網關模塊進行通訊，使各種家居信息能夠收集至網關進行處理，採用嵌入式internet系統配有多種網絡接口，除執行家居內網本身的監測控制功能外，還能執行與internet網絡相關的功能，從而形成整合多種標準網絡技術的嵌入式系統，不同子網、不同物理設備和區域通過它實現網絡接入，本模塊的研究設計重點是家庭網絡的路由方式和基於ieee802.15.4標準的zigbee網絡到嵌入式internet信息的轉化方法，使智能家居內網能夠在嵌入式internet的zigbee網絡環境下較低功耗、較高精度與外網信息進行數據交互，且具有低成本、軟體代碼小、高度自動、響應速度快等優點。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。