[发明专利]一种无线智能家居安防系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，涉及一种无线智能家居安防系统，特别涉及一种基于ZigBee网络和移动通信网络的无线智能家居安防系统及其控制方法。

背景技术

随着科技的发展及人们生活水平的不断提高，居住环境的改善备受关注，家庭生活中每个成员的舒适、安全与便利的需求越来越受到开发商的重视。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的智能化控制系统，该系统可满足并实现高效、舒适、安全、便利、环保的人文居住环境。

目前，国外关于智能家居系统的研究主要集中在家电智能控制领域，如对空调、冰箱、电视等家用电器实现智能控制，采用的技术主要是互联网接入以及控制终端方式，系统的复杂度高、扩展性差，而且费用也较高。对于不同家庭用户来讲，没有真正意义上实现智能家庭控制中心，所以很难被广大消费者所接受。

而国内的一些制造商所开发的智能家居产品，主要是将传统的烟、火、气等传感器通过有线级联，并且通过红外万能遥控器对家电实现控制。这样就存在以下问题：对于已经建成的楼宇，因为要布线，所以系统安装比较困难；系统接口复杂，简单的系统设置与配置需要专业人员才能维护；缺乏友好的人机交互，操作复杂。所以，无线智能家居安防系统必将成为未来的主流产品。

ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4协议的短距离、低功耗、开放式的无线个人局域网(Wireless Personal Area Networks)通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种无线智能家居安防系统及其控制方法，实现家居控制的无线化、智能化、安全化和整合化。

一种无线智能家居安防系统，包括ARM处理器，多个嵌入在家居设备、报警传感器或家用电器之内的ZigBee节点模块和控制电路模块，以及移动通讯终端；ARM处理器与移动通讯模块、ZigBee中心收发模块和触摸控制屏相连接；移动通讯模块与移动通讯终端之间通过移动通信网络发送数据，ZigBee中心收发模块与ZigBee节点模块之间通过ZigBee协议路由无线发送数据。

所述的ARM处理器为Micro2440核心板，移动通讯模块为GSM/CDMA模块，ZigBee中心收发模块为CC2530无线收发芯片，Micro2440核心板与GSM/CDMA模块和CC2530无线收发芯片之间使用串口通信。

所述的控制电路模块为控制板电路模块，接收ZigBee节点模块发送的驱动信号，或者接收被控设备的触发信号，并将其传递给ZigBee节点模块；所述的被控设备为烟感报警器、红外报警器、温度传感器、湿度传感器或电子门锁。

所述的电路模块为由多路可控硅组成的电压调理电路模块，在接受到ZigBee节点模块发送的驱动信号之后，通过调压方式控制被控设备；所述的被控设备为灯光亮度调节器或中央空调。

所述的电路模块为继电器控制电路模块，在接受到ZigBee节点模块发送的驱动信号之后，通过对继电器组合逻辑的控制实现对被控设备的控制；所述的被控设备为电动窗帘、电动车库门、太阳能热水器或游泳池进水/排水开关。

所述的无线智能家居安防系统，还包括由ZigBee模块和按键组合板构成的遥控器，通过切换无线通道和发射指令控制被控设备；遥控器还通过按键组合键进行密码加密。

上述无线智能家居安防系统的控制方法，包括以下步骤：

1)建立ZigBee中心收发模块到所有ZigBee节点模块的路由：

ZigBee网络以广播的方式通知上电的ZigBee节点模块初始化，侦听到ZigBee网络的数据帧之后，ZigBee节点模块产生一个0～256的随机数，这个随机数与时延基数相乘得出本节点的时延；每个ZigBee节点模块等待随机时延后，用64位IEEE扩展地址作为节点号，发出入网请求；ZigBee网络收到请求后分配给该ZigBee节点模块一个16bit的网内节点号，并在地址表中记录该传感器节点的相关信息，进行设备关联；