基于KNX總線的智能家居網(wǎng)關

Hans漢斯HansJournalofWirelessHans漢斯/10.12677/GuangweiWang1,ShengliLu2,DangfengPang2,RongrongWu12EngineeringTrainingCenter,/AbstracttligentBuilding,integratingnetworkcodesignofsmarthomegatewaybasedonKofthemaincontroller,theKN王光偉1，盧勝利2，龐黨峰2，武榮榮1/10.12677/智能家居起源于國外，在國內已有十幾年的發(fā)展時間了。目前智能家居行業(yè)尚無統(tǒng)一的國際國內標網(wǎng)絡互聯(lián)互通，不能充分納入眾多無線終端設備和以太網(wǎng)終端設備，以構成基于互聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制2.1.KNX總線技術KNX是家居和樓宇控制領域唯一的開放式國際議是簡化了的OSI模型協(xié)議規(guī)范，采用五層結構，由采用雙絞線組網(wǎng)。KNX采用CSMA/CA技術檢測和避免當兩個或兩個以上的網(wǎng)絡設備需要同時進行數(shù)據(jù)2.2.智能家居網(wǎng)關組成現(xiàn)場總線技術的引入促使智能家居控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡化方向快速發(fā)展，智能信息處理與智能控制也成為構建智能家居網(wǎng)絡系統(tǒng)的關鍵技術[3]。嵌入式系統(tǒng)因集成度高、可靠性強、使用靈活，在智能家居控制設備以及通信網(wǎng)絡中得到了廣泛應用[4]，基于KNX總線的智能家居網(wǎng)關由ARM9微處理器S3C2440通過以太網(wǎng)接口傳輸至PC機乃至互聯(lián)網(wǎng)進行處理；智能終端設備的請求通過無制器。傳感器將家庭環(huán)境信息上傳到主控制器，執(zhí)行器接受總線信息并根據(jù)主控制器的控制信息使相應智能家居網(wǎng)關是家庭內部網(wǎng)絡與外部以太網(wǎng)和各種無線網(wǎng)絡交換信息的中轉站，網(wǎng)關硬件平臺主要KNX3.1.主控制器件設計提供了很好的硬件支持。智能家居網(wǎng)關硬件計KNX模塊接口電路、以太網(wǎng)接口電路3.2.以太網(wǎng)接口制器，大大簡化了以太網(wǎng)模塊的設計[5]。因此系統(tǒng)選擇了10/100Mbps兼容的自適應以太網(wǎng)控制芯片3.3.KNX模塊步收發(fā)器，TP-UART-IC為UART提供多種服務完成主控制器與KNX智能家居網(wǎng)絡的通信，通過總線、S3C2440連接如圖3所示。TP-UART-IC主要特性：TP-UART-IC由UATR數(shù)字接口和模擬電路通知微處理器進行處理；TP-UART-IC提供的服務主要有：復位服務、請求通信狀態(tài)服FigureFigure3.Theconnection3.4.無線網(wǎng)通信模塊4.1.軟件系統(tǒng)層次架構的各種信息，便于查詢和控制；硬件驅動層完成以太網(wǎng)驅動、無線網(wǎng)驅動、串口驅動、SD卡驅動等為4.2.應用軟件主程序設計主控制器軟件流程如圖5所示。主控制器啟動之后，首先完成軟硬件的初始化，同時打開串口和開4.3.TP-UART-IC通信程序驗證正確后，KNX報文數(shù)據(jù)包經串口發(fā)4.4.以太網(wǎng)通信程序NYNY數(shù)Figure4.Thelevelarchitectureofmaincontrol???YYFigure5.Themaincontroller4.5.無線通信程序決大量智能終端并發(fā)訪問，服務器資源有限的問題[8]，使只有經服務器授權過的用戶才能與服務器智能家居是目前國內外的研究熱點，具有廣闊的應用前景，而智能家居網(wǎng)關作為智能家居網(wǎng)絡與外[2]文翔.