[实用新型]一种基于Z-Wave网关的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种基于Z-Wave网关的控制系统。

背景技术

近年来，各种无线通信技术迅猛发展，广泛应用在公路收费站系统、停车场系统、自动化生产部门、门禁系统、工厂集中监控等领域，极大地提高了人们的工作效率和生活质量。其中，短距离无线通信技术因具有低功耗、低成本、抗雷击、分布式和自组织的特点，而倍受青睐，被广泛地应用在智能家居、安防和室内定位中，为用户提供舒适宜人的家庭生活空间，带来最大程度的高效、便利和安全。然而，随着无线通信的广泛应用，无线频道变得非常拥挤，频道资源紧张，干扰繁多，直接影响到了Zigbee技术、WiFi技术、Bluetooth(蓝牙)技术等短距离无线通信技术在产品中的传输表现，将上述技术应用在智能家居、安防和室内定位中存在着安全性低、传输距离短、抗干扰能力弱、或稳定性差等缺陷，不利于产品性能的表现。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于Z-Wave网关的控制系统，利用该控制系统能够实现对家庭、办公室等实时监控和远程管理，具有安全性高、传输距离长、抗干扰能力和稳定性强等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种基于Z-Wave网关的控制系统，包含：采集终端节点、网络、Z-Wave网关、以太网、云 服务器、互联网和智能终端；采集终端节点通过网络与Z-Wave网关相连；Z-Wave网关通过以太网与云服务器相连；云服务器通过互联网与智能终端连接；其中，Z-Wave网关包含Z-Wave无线通信模块和应用处理器，Z-Wave无线通信模块通过UART串口与应用处理器串接在一起。

本实用新型相对于现有技术而言，采集终端节点是通过网络与Z-Wave网关相连，使得采集终端节点采集的信息能够通过Z-Wave网关最终传输到云服务器以及智能终端中，由于该控制系统工作在868MHz频率条件下，抗干扰能力强，且当发射功率足够大时，能够实现长距离的传输，具有安全性高、传输距离长、抗干扰能力和稳定性强等特点；而且，由于采集终端节点的数量较多，与Z-Wave网关的距离较长，因此在Z-Wave网关中，使用UART串口连接Z-Wave无线通信模块和应用处理器，速度较快，最高可达100K左右，能够保证采集终端节点与Z-Wave网关的通信质量；再者，采用云服务器和智能终端可以实现对家庭、办公室等的便利监控，当事故发生时，能够及时报警通知用户，进行远程管理和控制，为用户提供良好的体验，同时节省人力物力资源。

另外，Z-Wave网关还包含以太网控制芯片、Flash闪存存储器、双倍速率同步动态随机存储器DDR和RJ45接口；应用处理器通过RMII接口与以太网控制芯片相连，Flash闪存存储器和DDR与应用处理器相连，RJ45接口与以太网控制芯片相连。其中，RMII为标准的以太网接口，用于连接应用处理器和以太网控制芯片，以实现以太网包在上述两者之间的传输。RJ45接口为以太网接口，以太网协议格式的数据经由以太网控制芯片通过RJ45接口传送到后方，外接Flash闪存存储器和DDR主要是用来防止掉电后丢失用户重要数据、信息等。利用上述Z-Wave网关能够实现数据协议格式的转换以及传输，从而实现利用控制系统进行稳定的长距离无线通信以及远程监控和管理。

另外，Z-Wave无线通信模块为ZM4101模块或ZM5101模块，以太网 控制芯片为以太网控制芯片DP83848。这里选取了可以工作于868MHz频段的ZM4101模块或ZM5101模块和低功耗的10/100单端口物理层的以太网控制芯片DP83848。利用Z-Wave无线通信模块对接收到的数据进行解析处理，并传送给应用处理器，应用处理器对解析数据按以太网传输格式要求进行再打包处理，并控制其通过以太网控制芯片DP83848传输，经由以太网接口RJ45发送到云服务器。采用上述元器件组成的Z-Wave网关，能够有效实现速度快、传输距离长的无线数据传输，提供良好的用户体验。

另外，智能终端为智能手机或平板电脑。使用智能终端不仅能够对家庭或办公室等进行监控，并能在接收到安全警报时，及时地采取措施，进行远程控制和管理。

另外，采集终端节点包含N个传感器，N为自然数。利用传感器对应用环境中的数据进行采集，经过预处理转换为Z-Wave协议格式的数据，并通过网络传送给Z-Wave网关，使得网络通信的安全性得到提高、稳定性得到增强。