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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; \6 [  N4 ?. I

, w( t. ~/ h5 T4 i& q- N8 S/ M; N8 N6 b9 g6 ~: T! `( K
* r( ?7 l, _3 [
+ ^2 N. c& _7 t
        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' _/ a$ D, p4 T0 h3 j. F; A
1、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;! w! _, i1 C- u. o* x* C! C; y' B
2、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;
- F1 |3 c% z( X. F, M0 {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
1 s" I+ w' [3 E# ]% Z* g4、流动显示屏:显示时间、实时信息& [  \& h5 ^% b2 j. v* x- m/ T$ ~+ d
5、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
, ?* L9 @% C0 t- n! H8 [* @
) m* [$ D/ c+ g, S
6、巡逻机器人:巡逻检查,报告或处理室内环境的异常情况;
4 o/ @9 S( K2 X1 w
: G) k1 ~( d% D8 \  l* u7 W8 o
7、环境终端:检测单点位置的单一或多种环境参量;) F1 B7 R2 E- o7 a( L, O
8、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;
; v1 k+ F$ M0 b2 ]! _! x% u% w0 e) U* j4 d8 g1 O
配置- i' L: ]  U5 A1 w: \
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;, i+ ?" M) d* P- W9 v
2、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;3 X! @1 b9 P9 f. U1 S: L* B
3、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3 }# m6 E5 s2 E! R, n
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;
5 V2 T: R) _3 Z1 D1 x$ W5、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;' e" o+ U3 W4 Z% G' y4 R2 B  I  d
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;  |1 b# k& g( q2 k6 ]- C
7、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' ?4 h" {* Y4 q
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1+ @/ ?( S* q1 z5 e: S# o% i
+ {9 Z( n' R) |
通信协议- ^6 K: q6 P! s5 ]" S
1、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;
; ~& r5 j# q. B2、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;
" d4 P; j3 I/ [# G0 b
- Q6 T/ g' h5 k" Z& L3 I* M环境终端>--->环境监测中心- s! b& V  w1 K* e9 n7 w
1、一个数据包固定为28字节长,不允许超过,也不分包发送;* ^) Y, {8 X6 T, V% @/ o
2、协议格式:
# M1 i9 D& y# E

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;
    : z+ _: v3 \* w, D, f! W5 X; w
  • 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;( L0 K0 [* @( L" W: G
8 a" Z3 }( I2 b# p! D
环境监测中心<--->智能管家
) r) v' X1 Q, ~# ?( C6 H1、一个数据包固定为32字节长,不允许超过,也不分包发送;
; @1 `$ H/ j- a1 Q% P! G' ^' G2、协议格式:, ]. Z2 t" E$ q$ d9 H- i

环境监测中心<--->智能管家

环境监测中心<--->智能管家

' d- |8 F2 |2 ~, e3、协议说明:
+ s; B" X. u; p$ X1 m
  • 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;  k0 ~' b; |; q" L! ~2 W

+ i3 z+ Y) [# E6 G& R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~
3 H7 |% j. u4 I* ~4 F3 o; `

) R! I4 m: p; K+ y8 r
. I! z6 \. f6 R8 d+ S( j) a

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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; m0 |& I4 U# }1 Y+ p
看着很高大上

( p2 G3 _. O7 k1 D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 12:21
( R9 V* h' k7 X7 O1 u0 ~7 X9 V这个真是高大上,我们都想了解

: _9 z; o3 g# i% O5 b0 A# C5 |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
! i* r3 b2 ?6 ]3 `6 S+ T学习了
. ]( m$ B* O& v) C8 ^% w* [
~~~~~~~~
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!
, P! t/ |1 q3 R# v
路鸣雨 回答时间:2017-1-16 21:03:33
斜阳__ 发表于 2017-1-5 22:122 z& i7 g6 E2 s- j- {
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 ...

2 f& b) U- q+ R- Y0 k+ Z1 f' W# b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 08:17
1 k3 M  z+ V% _9 ~' l4 w好帖,必须支持一下!

; \+ {$ a: _' m+ O( W4 Z: ]3 Xthank you ~
小小超 回答时间:2017-1-17 09:14:40
谢谢分享!!
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