基于安卓的智能家居网关设计的意义

基于安卓的智能家居网关设计的意义,第1张

方便人类。搞清楚网关前有必要了解一下智能家居的组网原理:其实目前这些智能家居设备是通过两种网关、三种方式互联的。2种网关是蓝牙网关、基于ZigBee物联网网关,3种连接方式是蓝牙连接、ZigBee连接、Wi-Fi连接(无需网关)。
那么既然可直接通过家里的WIFI,还要网关做什么?我们发现WIFI连接的硬件设备,特别依赖无线网络。你家的无线网络得稳定、可靠。不然会经常遇到设备离线、丢失连接等现象。通常家中来多点亲朋好友,连接路由器的手机一多,无线网络就会卡。此外电信宽带故障、或是路由器一断电,家里的智能设备也会成为摆设。既然Wi-Fi网络有缺陷,另外两种通过网关连接的设备表现如何。网关其实是个桥梁,既能连接WIFI网络,又能自己组网连接家里其它智能设备。
一、ZigBee网关和蓝牙网关特别省电,子设备可以做得很小不用插电,电池就能搞定。
二、ZigBee网关可以脱离于家里宽带网络而存在,哪怕你路由器故障。预设的自动化关联 *** 作和警报都不受影响(比如温湿度传感器检测房屋较干联动打开加湿器)。
三、ZigBee 通过中继可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数十倍高,传输距离更远
两大功能
智能家庭网关具备智能家居控制枢纽及无线路由两大功能,一侧负责具体的安防报警,家电控制,用电信息采集。通过无线方式与智能交互终端等产品进行数据交互。它还具备有无线路由功能,优良的无线性能,网络安全和覆盖面积,SmartLife系列智能家庭网关是您无线家庭网络的理想选择。
信号穿透力强
在传输距离和无线信号的穿透力方面,完全可以满足现在3居室、复式、跃层户型的无线覆盖,对于别墅也可以基本保证无线信号覆盖整个家庭。使得用户完全不必担心无线信号无法到达的局限。
丰富的智能家居管理功能
手机、PAD、多种设备通过它均可轻松控制到家中的电器,智能家居中枢设备。

Web前端开发就是创建Web页面、或者APP等前端界面呈现给用户的过程,通过HTML、CSS及JavaS等衍生出来的各种技术、框架、解决方案,来实现互联网产品的用户界面交互。
前端开发需要学习的技术有:
1、掌握基本web前端开发技术:HTML、CSS、JavaScript、DOM、BOM、AJAX等,而且要了解它们在不同浏览器上的兼容情况、渲染原理和存在的Bug 。
2、必须掌握网站性能优化、SEO和服务器端开发技术的基础知识 。
3、必须学会运用各种web前端开发与测试工具进行辅助开发。
4、除了掌握技术层面的知识,还要掌握理论层面的知识,包括代码的可维护性、组件的易用性、分层语义模板和浏览器分级支持等 。
5、未来web前端开发工程师还要研究HTML5、web视觉设计、网站配色、网站交互设计模式等相关技术。
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你这个想法不怎么样啊,首先你安装智能家居系统必然有一个网关,这个网关是通过wifi或者zigbee或者315或者433控制其他的设备的,你完全可以装一个跟这个网关配套的app软件控制它;假如你如果想脱离网关来 *** 作这些设备,目前手机支持的无线信号只有wifi,蓝牙,3G,2g,而只能家居系统内部的信号有电力载波,这个肯定不能用,这是有线技术;射频技术,这个也不能用,手机不支持;zigbee通讯,手机也不支持,wifi,这个手机可以接入,但是利用wifi的通讯距离很短,脱离网关使用的话,你只能在你家中控制,一离开家就失效;这个不是很实用,没有任何智能家居系统是通过蓝牙技术控制的;2g、3g网络信号更不可能,因为如果这样做那么你家里的一盏灯或者一部窗帘电机都需要插一张手机卡,更不现实;
综上所述,你的想法不错,但是并不可取,回答完毕,望采纳!

随着经济和 社会 的发展,城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一,城市照明设施规模日益增大,用电量节节攀升, 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放,服务质量和节能水平有待提高,难以满足现代化城市照明的需要,主要表现在以下几个方面:

监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制,对单灯运行情况无法实时、准确监控,不能实现智能化监控和精细化管理;部分城市仍停留在“时控”时代,缺少基本的信息化管理手段。

运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式,工作量巨大,需要投入大量的人力物力,并且还可能留有盲区,运维效率低、成本高,难以实现主动服务、保障服务质量。

照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段,过度照明和照明不足的矛盾难以调和,无法实现按需照明,从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施,设施被盗时有发生,给照明管理部门造成直接的经济损失,严重影响城市照明的正常运行,同时带来安全隐患。

1 设计与实现

本系统由3大部分组成:NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。

图1

11 NB-IoT通信模块

基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块,支持全球各主流定位系统GNSS,不仅支持当前运营商的主流物联网频段,对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ,其尺寸仅 为 225mm265mm27mm,能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求,

通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式,减少过度照明节约电能,真正实现节能、环保、安全、舒适的照明,减少对大气的污染,建设资源节约型、环境友好型 社会 。

12 云端控制中心

是根据路灯管控开发的一款远程 *** 作与监控管理平台,方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态,也可以实时监测每个设备的当前信息,并根据采集到的参数的情况,实时判断线路情况,给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。

13 手机端APP

一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法,包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联,形成APP调节城市路灯的架构,构建智能手机 APP 节点,每个 APP 节点代表一个APP 注册用户;当用户登录 APP 应用时,APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统;路灯管理系统根据APP应用信息,查询用户所属路段的路灯实时状态,并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念,通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度,合理分配路灯照明资源,降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。

2 测试与分析

硬件调试:分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。

21 电源电路


图2 电源电路

图 2 中,EUP3420 是一款恒定频率,采用电流模脉宽调制(PWM)架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关,可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入,转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络33V供电。

C1000:适配器的输入端,用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。

L1000:开关电源 buck 电感输出端,用万用表或者示波器测试该点电压是否为33V,通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。

22 通信链路

NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。


图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询

23 LED驱动电路


图4 LED驱动电路

上图中,三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26(焊接LED模组)组成,NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集,使三极管Q11工作在开关状态,实现对LED的开断。

3 软件测试

安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。


图5 手机控制端界面

PC端实现对各个端口的控制。


图6 云端控制端界面

4 控制系统特性

41 管道NB-IoT设计

一是广覆盖:NB-IoT 覆盖能力强,在同样的频段下,NB-IoT 比现有的网络增益 20dB,覆盖面积扩大 100 倍。它不仅可以满足广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明,在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。

二是强链接:在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。这将意味着,基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统,将能够管控更多的终端设备,满足未来智慧城市中大量设备联网需求。

三是低功耗:低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标,NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,终端模块的待机时间可长达10年,特别适用于智能家居的应用。

四是低成本:低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元,最终低至 1 美元,这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。

42 云端智能管理

采用单灯控制技术,构建路灯物联网,精准控制每一盏路灯,在保证照明需求的前提下,根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案,真正实现“按需照明”,深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口,单灯节能方式采用开关灯控制方式。

通过单灯“在线巡测”,及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位,转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式,实现定向运维、主动服务,减轻劳动强度,提高路灯运维效率,降低运维成本。

43 客户端APP

智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能,为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段,主要体现为:实时监控:可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端,支持基于 Android *** 作系统的移动终端远程控制,可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。

5 应用前景分析

对于 NB-IoT 产业的发展,中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地,到今年年底建成基站规模 40万个,到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局,将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江

门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目,实现了到处开花、处处结果。

6 结束语

城市智慧照明是智慧能源的开端,以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑,实现整个城市一张网,对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合,在满足市民正常照明需求的前提下,通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式,减少过度照明,电能节约率可达30% 60%,真正实现节能减排,减少对大气的污染,建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理,通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警,并根据故障等级启动相应的处置流程,将被动巡检改为定点维护,反应更加敏捷处置效率更高,将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应,提高亮灯率,减少各种故障,合理照明,美化照明,安全照明,营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果,树立和提升城市的品牌形象。


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