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智能家居系统架构

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路鸣雨 发布时间:2016-12-31 02:09
本帖最后由 路鸣雨 于 2017-12-6 15:45 编辑 * w. g* W7 K+ y4 M! O# f5 x

. l* ^# s! Z/ b2 @( `0 j) y! d- n

3 d. X' ]! h# `) b( o* t( H. n% q& z1 H0 f$ l
        早就有搭建物联网应用的想法,不过一直盘旋在脑子里,形不成具体的东西,具体执行也得慢慢细化成形。于是我打算先发布个大概思路,供大家闲余饭后瞅瞅,可以给给建议,指点指点。以后我还会慢慢修正更新,期待完成,然后再尝试各种版本~

智能家居应用模型One

智能家居应用模型One
角色
" u$ e, }0 z6 {! ~, Z1、智能管家:负责管理环境监测中心开关控制中心,设置环境终端开关终端之间的点联动功能。包含语音服务、提醒服务、定时服务等其他个性服务;
( t# y$ F3 `; b# u" j# r2、环境监测中心:自行处理智能管家分派的任务,实时上传环境终端发来的测量数据,监管环境终端,把环境数据在本地分类存储,能与开关控制中心联动;' Z( h* c% ^* K6 H
3、开关控制中心自行处理智能管家分派的任务,监控开关终端的状态,能与环境监测中心联动* g$ l) E$ Y! ]! X& X
4、流动显示屏:显示时间、实时信息
" Q' }8 q+ ?8 L5、特殊监测站:监测特定位置点的气压(P)、紫外线(U)、磁场强度(M)、CO2浓度(C)、PM2.5含量(G)、……,并直接与智能管家沟通,把数据在本地分类存储
2 V. G7 Y( e' W$ s. ?

0 x! y1 [: r9 @9 q6 t, k6、巡逻机器人:巡逻检查,报告或处理室内环境的异常情况;
6 }# b1 Q2 ]" I& t

' Y3 S# c: ~; h# J* y* K: K7、环境终端:检测单点位置的单一或多种环境参量;
# A$ G; v% K9 O! G- ]; \% u) C8、开关终端:控制单点位置的单个或多个开关节点,或者参量控制;
6 u" a$ S, ]; C$ I/ ?! E! N8 e
& {0 [' a0 E+ v" V, N' V配置5 E+ J) f* y) A7 V6 _) q% z
1、智能管家:1个,Gokit2开发板STM32F103RE,72MHz,3.5寸480*320串口HMI,128*64点OLED屏,语音模块,WiFi模块ESP8266,占用智能管家NRF24L01通道0;
/ o( {/ N5 O8 l& {& K4 i4 x2、环境监测中心:1个,128*64单色LCD屏,STM32F103RC,72MHz,rt-thread,占用智能管家NRF24L01通道1,SD卡更新固件,无线更新固件;
' q; ?* ?9 J: i, V8 O3、开关控制中心:1个,128*64单色LCD屏,STM32F103RC,72MHz,rt-thread,占用智能管家NRF24L01通道2,SD卡更新固件,无线更新固件
( f4 v8 y9 d9 ^4、流动显示屏:N个,32*16点RGB点阵屏,新唐M0516lan,50MHz,rt-thread,光敏传感器,占用智能管家NRF24L01通道3;
" Q! T- Q, |* g$ \$ y5、特殊监测站:N个,128*64单色LCD屏,STM32L053R8,32MHz,两节18650;或2.8寸320x240触摸屏,STM32F103RC,72MHz,rt-thread,占用智能管家NRF24L01通道4;: i( g5 d7 o% P. _) @' G9 A; f
6、巡逻机器人:N个,1.44寸TFT液晶屏,STM32F411RG,100MHz,rt-thread,摄像头,占用智能管家NRF24L01通道5;
& W5 z, g9 o) t% o7、环境终端N个,STM8L051F3P6,无屏,或STM8L052C6T6,2MHz,4位笔段式LCD,2节AAA干电池,随机占用环境监测中心的通道1$ a! k5 c! Y0 U5 l
8、开关终端N个,STM8S003F3P6,STM32F030F4P6,STM32F030C8T6,32MHz,现场取电,随机占用开关控制中心的通道19 \5 x* I4 Z* C
  c+ y7 r+ ]& v4 K# y6 \
通信协议
; Y1 }/ `& a8 b6 \* l1、NRF24L01<==>NRF24L01,空中通信速率1Mbit/s,最大2Mbit/s。SPI通信速率几个Mbit/s,面对大数据并发应该没问题;4 [/ O7 L4 A( }; R+ u
2、MCU<==>WiFi模组,标准串口通信,9600波特率,960字节/每秒,30个数据包(每包32字节)/每秒,确实有点低;
; k. w' K; W4 L4 ~* }. j: }  A! o! j% {- }0 ], \% {
环境终端>--->环境监测中心
* I- i5 O* L/ P. x1 R6 i5 ^1、一个数据包固定为28字节长,不允许超过,也不分包发送;3 w( c+ `+ T8 G- p
2、协议格式:
' G2 Y& I/ l* f6 }

环境终端>--->环境监测中心

环境终端>--->环境监测中心
3、协议说明:
  • 位置ID码:2字节,单点位置的唯一标识码。最多可安置65535个位置;
  • 电池电压:2字节,采样计算得出的电压,单位mV;
  • 参量个数:1字节,本终端上传几个环境参量,环境监测中心会据此以及类型码解析数据区域。0x03代表本终端上有3个传感器;
  • 数据域:n字节,由【1字节类型码+n字节参量数值】、【类型码+参量数值】...组成。不同的环境参量,用不同的类型码区别,参量数值根据类型码由1字节或2字节表示:【1】温度(T)为0x01,单位0.1℃,0x0103代表当前温度为25.9℃。【2】湿度(H)为0x02,单位1%,0x28代表当前湿度为40%。【3】光照度(I)为0x03,单位1LUX,0x05B4代表当前照度为1460流明,等。数据域最大28-7=21字节,若是数据值都用2字节表示,最多容纳7个传感器数据;
    7 J% }5 {1 K4 @# y- O. y
  • 剩余字节:n字节,用0x00填充;
  • 重发次数:1字节,标明这个数据包被环境终端重发了几次,0x02代表这个数据包重发了2次;
  • 校验字节:1字节,前面所有字节的累加和。0x1E代表当前数据包的校验字为0x1E,0xAA+0xAA+0x0C+0xCE+0x03+0x01+0x01+0x03+0x02+0x28+0x03+0x05+0xB4+0x02=0x1E;
    4 n5 l' @" ]5 P8 o7 z/ j
1 ^; c, z  u% g( g( z9 E
环境监测中心<--->智能管家
/ C+ d! ~3 s2 J7 |1、一个数据包固定为32字节长,不允许超过,也不分包发送;
8 I0 b0 r+ s* w" P: J5 p( a; ~2、协议格式:
9 V# V/ ^9 }- k. S7 X! h, t

环境监测中心<--->智能管家

环境监测中心<--->智能管家

/ X) p# D& q0 h- I" U$ I1 \. w1 v+ {3、协议说明:
+ X9 u- f  n: l
  • 身份ID码:1字节,身份识别的唯一标识。智能管家端显示为十进制代号,如“环境检测中心001”;
  • 命令字:1字节,0x01上传环境终端数据包命令,0x02同步时间命令,0x03联动命令;
  • 数据域:n字节,根据命令字不同,内容不同。【1】命令字为0x01,数据域即需要上传的数据包。【2】命令字为0x02,数据域即智能管家下发的时间。【3】如命令字为0x03,数据域即智能管家下发的联动命令。数据域最大32-4=28字节;
  • 剩余字节:n字节,用0x00填充;
  • 重发次数:1字节,标明这个数据包被环境监测中心重发了几次;
  • 校验字节:1字节,前面所有字节的累加和;
    ; b2 D7 j/ n/ P' z2 O( h$ F
2 c) L7 Z- X0 X0 o0 `, c
后续还有,
开关终端<---<开关控制中心开关控制中心<--->智能管家的通信协议说明及其他角色有待添加~
0 ~8 |7 V8 ?7 S8 q
" T! t9 N, O8 Q6 H2 T

8 I8 L) q) y/ R

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收藏 1 评论14 发布时间:2016-12-31 02:09

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14个回答
黑皮男 回答时间:2016-12-31 08:51:12
看着很高大上
Stm32McuLover 回答时间:2016-12-31 10:24:52
五哥1 回答时间:2016-12-31 12:21:29
这个真是高大上,我们都想了解
damiaa 回答时间:2016-12-31 13:19:39
谢谢谢谢
路鸣雨 回答时间:2016-12-31 13:42:12
黑皮男 发表于 2016-12-31 08:51
. ]0 L" S* K( h看着很高大上
; W; [! E; ]2 w
但是得实施起来啊~
路鸣雨 回答时间:2016-12-31 13:44:57
五哥1 发表于 2016-12-31 12:217 v6 g, d' y4 ?3 W0 `6 D; |
这个真是高大上,我们都想了解
. i- O- H" i1 S  x# q
想了解就看上面吧,因为我框架还没搭完,会完善,会修改,原型机也只是尝试,从简单到复杂。目前电路和程序只是测试的,放上去感觉也没什么意思~
5265325 回答时间:2017-1-1 12:09:51
zero99 回答时间:2017-1-4 13:59:58
学习了
路鸣雨 回答时间:2017-1-5 21:40:32
zero99 发表于 2017-1-4 13:59
) P, ~3 [& k# l( O8 [学习了
! }# \, W! M" E: F
~~~~~~~~
斜阳 回答时间:2017-1-5 22:12:48
智能管家对其它设备的综合管理是个难点;如果借助AI的话又需要用户花时间去训练;如果只是汇集数据,就显得不智能
zbber 回答时间:2017-1-6 08:17:27
好帖,必须支持一下!$ R2 D) L: G0 M- f+ P$ w
路鸣雨 回答时间:2017-1-16 21:03:33
斜阳__ 发表于 2017-1-5 22:12$ V/ v8 v# S. y9 v  B# F5 k
智能管家对其它设备的综合管理是个难点;如果借助AI的话又需要用户花时间去训练;如果只是汇集数据,就显得 ...
9 d3 u( t6 Z8 F, V0 S7 W
所以除了数据汇集,还能控制开关啊,然后还要联动什么的,总之先搭建好,再慢慢进化吧
路鸣雨 回答时间:2017-1-16 21:04:04
zbber 发表于 2017-1-6 08:170 g% j& H7 q) w+ ?3 t, k& X6 o
好帖,必须支持一下!

  a1 @! _' {( Q2 }. S2 W+ Tthank you ~
小小超 回答时间:2017-1-17 09:14:40
谢谢分享!!
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