[发明专利]基于ZigBee和页面生成的智能家电系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及远程智能家电控制领域，具体涉及基于ZigBee和页面生成的智能家电系统及其实现方法。

背景技术

远程智能家电控制技术是综合了电子、通信、家电和计算机四大学科的先进技术，吸引了各个领域的先进研究组织、知名企业的研究，并形成了具有不同侧重点的协议标准。这些协议主要有起初各公司的私有协议，也有最终形成的公开协议，其中国外知名的公开协议有微软主导的UpnP、索尼主导的HAVi和Sun公司主导的Jini。当前远程智能家电控制领域中还较少能够实现页面自动生成，一种情况是设备商为每个设备预先设定一个固定的页面，下载到用户端上安装，这种方式的优点是控制页面功能丰富，但每安装一个新设备或设备升级都要重新下载新的页面，样式太过固定；另一种情况是终端设备提供少量信息实现页面自动生成，但由于信息较少，生成的页面简单、功能不齐全、操作不方便。本发明的远程家电控制技术，使用非常热门的ZigBee技术，具有成本低、安装方便、功耗低、性能稳定的优点；ZigBee网络为网关自动生成家电控制页面提供了足够的关键信息，生成的家电控制页面操作方便、页面功能丰富；网关对终端设备进行名称管理，实现了终端设备的集中管理。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供基于ZigBee和页面生成的智能家电系统及其实现方法。具体技术方案如下：

本发明提供基于ZigBee和页面生成的智能家电系统及其实现方法，所述系统包括计算机、嵌入式Web网关和多个终端设备。计算机通过互联网远程访问嵌入式Web网关，获取家电控制页面，对终端设备进行名称管理、设备运行状态及环境参数的查询和控制。嵌入式Web网关与终端设备采用ZigBee协议实现无线连接，嵌入式Web网关通过无线网络将操作指令发送给指定网络地址的终端设备，终端设备接收网关指令，执行控制指令，上传设备运行状态及环境参数数据。

上述的基于ZigBee和页面生成的智能家电系统中，嵌入式Web网关采用Linux操作系统，包括BOA服务器、通用网关接口CGI和SQLite数据库；BOA服务器从ZigBee协调器模块接收到的设备出厂信息中获取页面生成关键信息，根据家电控制页面模板，经过CGI程序对页面生成关键信息进行处理，自动生成该终端设备的家电控制页面。

上述的基于ZigBee和页面生成的智能家电系统中，嵌入式Web网关中的ZigBee协调器模块与终端设备共同组成ZigBee无线网络，ZigBee协调器模块负责建立ZigBee网络，分配加入成员的网络地址，维护节点的绑定关系表，一方面将终端设备上发的物理地址、设备出厂信息等数据发送给嵌入式Web网关中的嵌入式Web服务器，另一方面将嵌入式Web服务器下发的操作指令发送给指定终端设备；终端设备在加入ZigBee网络后，上发物理地址、设备出厂信息等数据给ZigBee协调器模块，接收ZigBee协调器模块下发的查询指令或控制指令，采集终端设备运行状态及温湿度等环境参数或执行相应控制指令。

上述的基于ZigBee和页面生成的智能家电系统中，终端设备包括无线单片机、射频电路、传感器模块、设备控制模块和时钟电路；无线单片机通过差分射频端口、收发切换端口与射频电路连接；无线单片机通过ADC端口与传感器模块连接；无线单片机通过I/O端口与设备控制模块连接；终端设备若收到查询指令时，终端设备将其运行状态和传感器模块采集的温湿度等环境参数值上发给嵌入式Web网关，家电控制页面将显示该终端设备运行状态和最新温湿度等环境参数信息；终端设备若收到控制指令时，终端设备通过设备控制模块对设备进行控制，控制成功后将反馈信息上发给嵌入式Web网关，家电控制页面将显示该反馈信息，表明该设备控制成功。

上述的基于ZigBee和页面生成的智能家电系统中，计算机通过互联网远程访问嵌入式Web网关，获取家电控制页面；在家电控制页面上，根据终端设备的安装位置，对默认终端设备名称进行自定义，将自定义设备名称对应的物理地址、设备出厂信息等数据存储在SQLite数据库中，实现终端设备名称管理；在家电控制页面上选择任意终端设备，出现该设备即时温湿度等环境参数信息及设备支持的操作按键，选择要实现功能的按键，则嵌入式Web网关下发该终端设备对应按键的查询指令或控制指令给对应物理地址的终端设备。

上述的基于ZigBee和页面生成的智能家电系统及其实现方法，该方法中嵌入式Web网关先建立系统，终端设备加入系统后，提交物理地址、设备出厂信息，嵌入式Web网关通过提取页面生成关键信息自动生成该终端设备家电控制页面，计算机通过家电控制页面按键对该终端设备进行操作，具体包括如下步骤：