[实用新型]基于物联网的智能家居云处理平台

说明书

技术领域

本实用新型属于通讯技术领域，涉及一种家居管理系统。

背景技术

随着无线通信技术的发展，物联网技术的应用得以实现。但是，由于物联网成本较高，节点过多时难以组网，布线复杂等原因，物联网技术在家居管理系统方面的应用有着很多的限制。此外，在远程控制，人机交互方面存在的缺点，也限制了物联网技术在家居管理系统方面的推广和进一步应用。

发明内容

本实用新型要解决的是提供一种构成简单的基于物联网的智能家居云处理平台。

本实用新型解决问题的方案是采用执行节点、控制节点和服务器系统构成基于物联网的智能家居云处理平台，执行节点由继电器，前端微处理器，前端无线收发模块构成，继电器、前端微处理器和前端无线收发模块依次对应连接；控制节点由中间无线收发模块、中间微处理器和WIFI模块构成，中间无线收发模块、中间微处理器和WIFI模块依次对应连接；执行节点与控制节点之间采用基于Zigbee协议局域通信网络无线连接，控制节点与服务器系统之间采用WIFI模块通过互联网进行数据传输，实现远程控制。

执行节点是整个家居管理系统的前端，用户可以根据需求设置执行节点数量，每个执行节点可以通过继电器控制家中一种用电设备的开关；前端微处理器为51单片机STC12LE5A60S2，既可以降底成本，又能很好的控制继电器及前端无线收发模块；无线收发模块采用基于CC2530芯片设计的DL-21，该模块与单片机连接简单，成本低，功耗小，易于组网，通过该模块可以将继电器的开关状态发送到控制节点，又可以接收来自控制节点的指令，从而控制继电器的开关，以实现对家中设备的控制。

控制节点是整个家居管理系统的中间级，一个系统中只需要设置一个控制节点，控制节点相当于一个网关，将来自执行节点的继电器开关状态信息上传服务器系统，并接收来自服务器系统的指令，再发送给执行节点。中间无线收发模块也是DL-21，与执行节点直接进行双向通信；中间微处理器既要控制中间无线收发模块与执行节点通信，还要控制WIFI模块与服务器通信，因此需要使用性能较高的单片机，故采用STM32F103VET6，运算速度快，工作稳定。WIFI模块为MR09，该模块既可以通过互联网发送数据到服务器系统，还能接收服务器系统发送的指令，以此来实现远程控制。

服务器系统是整个家居管理的系统的终端，包括数据库和Web前端显示。数据库存储来自执行节点的继电器开关状态信息，方便用户随时查看；Web前端显示提供人机交互功能，用户可以通过电脑或者手机访问服务器Web前端，查看继电器开关状态，并可以更改，实现远程无线家居管理。

本实用新型通过Zigbee协议的无线传输将执行节点所控制用电设备的开关状态信息发送至控制节点，控制节点使用WIFI模块，通过互联网又将状态信息发送至服务器系统，无需在前端与中间级对数据进行存储和处理，降低了整个系统的成本和功耗。

本实用新型为双向通信系统，用户可以在Web前端查看家中用电设备开关状态信息，也可以在Web前端更改状态，服务器系统会将用户的更改指令通过互联网先发送给控制节点，控制节点再通过Zigbee协议发送给执行节点。

本实用新型可以实现物联网远程无线家居管理，并有效降低了物联网应用中存在的成本过高，节点过多时组网困难，布线复杂的问题，拓展了物联网技术的推广和进一步应用。

附图说明

图1为本实用新型总体设计框图；

图2为执行节点框图；

图3为控制节点框图。

具体实施方式

本实用新型由执行节点1、控制节点2和服务器系统3依次连接组成。执行节点1由继电器4、前端微处理器5、前端无线收发模块6构成，继电器4与前端微处理器5的I/O口相连，继电器4对用电设备进行控制，前端微处理器5的引脚UART_RX和UART_TX与前端无线收发模块6的引脚UART_TX和UART_RX对应连接；控制节点2由中间无线收发模块7、中间微处理器8和WIFI模块9构成，前端无线收发模块6与中间无线收发模块7通过Zigbee协议无线连接，中间无线收发模块7的引脚UART_RX和UART_TX与中间微处理器8的引脚UART_TX和UART_RX分别对应连接，中间微处理器8与WIFI模块9通过SPI连接；WIFI模块9通过互联网上传数据到服务器或者从服务器下载用户发出的指令，Web前端显示实现人机交互。

其中前端微处理器5是STC12LE5A60S2，前端无线收发模块6和中间无线收发模块7均为基于CC2530芯片设计的DL-21，中间微处理器8是STM32F103VET6，WIFI模块9是MR09。