智能家居系統(tǒng)嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)詳述

　　智能家居系統(tǒng)基本任務(wù)之一，就是能夠通過Internet網(wǎng)絡(luò)對(duì)各類電器實(shí)現(xiàn)操作控制。由于主要家居電器本身就由220V供電，因此利用電力線 實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控是一種非常有效的方式。面向服務(wù)于智能家居系統(tǒng)的嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，著重闡述了設(shè)計(jì)思路、芯片選型，以及電力線通信模塊及其協(xié)議設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技 術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)到電力線協(xié)議轉(zhuǎn)換的軟硬件設(shè)計(jì)?；贗nternet網(wǎng)絡(luò)，對(duì)連接于電力線的多類家用電器進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，結(jié)果表明系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，監(jiān)控功 能可靠，相關(guān)技術(shù)具有很好的實(shí)用價(jià)值。

　　智能家居系統(tǒng)，既涉及到家庭中各種高端信息設(shè)備的互聯(lián)互通，也涉及到對(duì)家庭中各種照明、安防、電 器和基礎(chǔ)設(shè)施之間的聯(lián)網(wǎng)以及相互間的自動(dòng)控制，最終為用戶提供一種安全、舒適且方便的智能化和信息化生活空間。其一個(gè)基本的功能要求就是能通過電話線或因 特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種家用設(shè)備（如空調(diào)、熱水器）的遠(yuǎn)程使用和操作控制。

　　“智能家居系統(tǒng)嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)”必須立足于滿足需求，選擇最佳技術(shù)方案，以自主技術(shù)為基礎(chǔ)，充分考慮國(guó)內(nèi)外家庭網(wǎng)絡(luò)目前的發(fā)展現(xiàn)狀和已有的標(biāo)準(zhǔn)（或規(guī)范） ，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的家庭網(wǎng)絡(luò)及其產(chǎn)品，并構(gòu)筑安全、可靠且實(shí)用的家庭局域網(wǎng)絡(luò)。

　系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

　　家庭網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)的核心部分，各個(gè)不同協(xié)議子網(wǎng)之間的互聯(lián)和信息共享都需要通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行，而且網(wǎng)關(guān)還負(fù)責(zé)家庭局域網(wǎng)接入Internet。為適用 于普通的家庭用戶，網(wǎng)關(guān)一般設(shè)計(jì)為嵌入式設(shè)備，并采用TCP/IP技術(shù)和高性能微處理器實(shí)現(xiàn)。家庭嵌入式網(wǎng)關(guān)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線、Zigbee無 線通信和電力線載波等多種通信協(xié)議，同時(shí)具有Internet、GPRS和GSM等多類接口，以支持各類數(shù)據(jù)的傳輸。用戶可通過有線和無線的以太網(wǎng)，以及 通過手機(jī)短信等多種方式，實(shí)現(xiàn)授權(quán)行為下的*瀏覽和家庭智能設(shè)備控制。

　　如冰箱、空調(diào)、微波爐、洗衣機(jī)和熱水器等主要家居電器一般都需要 220v市電供電，即這類設(shè)備本身就接在電力線上，因此不必再用CAN總線或Zigbee無線通信的方式進(jìn)行監(jiān)控，而是直接采用電力線載波數(shù)據(jù)針對(duì)上述設(shè) 備進(jìn)行傳輸監(jiān)控，就是一種比較好的方式。鑒于一個(gè)完整的智能家居系統(tǒng)嵌入式網(wǎng)關(guān)，其功能一般也非常復(fù)雜，因此本設(shè)計(jì)主要致力于實(shí)現(xiàn)嵌入式網(wǎng)關(guān)的對(duì)外 Internet接口部分，以及嵌入式網(wǎng)關(guān)的對(duì)內(nèi)接口部分，即電力線載波通信模塊的硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)，同時(shí)預(yù)留CAN接口以及串行接口，以便將來升級(jí)網(wǎng) 關(guān)功能，使其支持經(jīng)過CAN總線通信的三表設(shè)備，以及經(jīng)過Zigbee通信的低功耗傳感器設(shè)備。