[发明专利]基于ZIGBEE技术的无线开关控制器及其方法

说明书

技术领域

本发明实施例是有关ZIGBEE无线多功能开关控制的模块技术与应用方法，实现远程的智能家居无线控制功能。

背景技术

目前市场上关于智能家居的产品也很多，种类繁多，应用复杂，无线通信技术不成熟，通信可靠性和实时性得不到保障，并且网络节点数量少，节点多了，网络出现拥堵严重。本发明创造主要解决上述问题，把种类繁多的产品集合到一个应用系统中，模块化操作，使用简单，通用性强，一条命令即可切换功能类型，适合于在不同的产品中应用，实现真正的多功能控制。并且利用ZIGBEE技术实现高速率、远距离、多设备节点，通信稳定可靠、无方向性等特点，从而大大提高家居智能化程度。

目前市面上的同类产品大都采用的是红外技术或者小无线技术。红外技术在传统的具有遥控的家电产品中应用比较普遍，但是通信距离短，数据通信非常不安全，受现场的环境影响非常大，方向性单一，并且不能穿透障碍物，必须在可视距离通信、通信速率非常低，并且成功率不是很高。小无线技术为无线通信专网组网方式，以ISM或专用频点进行数据双向传输，免布线。由于小无线组网的通信协议是各厂家自行开发的私有协议，没有统一的技术标准，设备的互操作性差，互连互通困难。此外，小无线组网的路由算法往往过于简单、收敛速度慢甚至不递归，系统规模和扩展能力也存在瓶颈，小无线在底层所采用的抗干扰技术有限，所以对于目前多变复杂的无线应用环境，会降低一定的通信成功率。并且通信速率低，响应速度慢，影响数据的实时上报和控制，给人造成控制迟延的感觉。

发明内容

本发明实施例解决前述缺陷，设计一种基于ZIGBEE技术的无线开关控制器，用于控制多类智能家居设备，包括通过ZIGBEE应用协议控制这些智能家居设备的一个ZIGBEE射频芯片。

在一个实施例中，所述ZIGBEE射频芯片选用EM357型芯片，内置32位ARM处理器。

在一个实施例中，所述ZIGBEE射频芯片在休眠状态下的电流被设定为0.7μA。

在一个实施例中，所述的ZIGBEE应用协议是基于对象字典（OD）技术，对智能家居设备的参数和状态进行设置和控制。

在另一个实施例中，提供一种无线开关控制系统，设置在一个智能家居设备组成的网络中，用于集成和控制多类智能家居设备，其是由无线网关和与之无线连接的若干个控制节点组成，其中所述无线网关包含一个ZIGBEE上位节点设备，用于组建网络和协议解析，并通过ZIGBEE应用协议向控制节点传输数据；所述控制节点包含ZIGBEE射频芯片，用于配置控制节点所在设备的参数，并定时通过所述无线网关进行广播以实时查询和控制所在设备的状态。

在一个实施例中，所述的ZIGBEE应用协议是基于对象字典（OD）技术，对所述的无线网关和控制节点的参数和状态进行设置和控制。

在一个实施例中，通过READ_OD命令帧读取控制节点的实时状态信息，其中根据所需访问的控制节点的标识符的不同选择相应的命令格式；通过WRITE_OD命令帧写入控制节点的参数以进行远程控制，其中根据所需访问的控制节点的标识符的不同选择相应的命令格式。

在一个实施例中，所述标识符选用MAC地址。

在另一个实施例中，无线开关控制器的控制方法，用于控制多类智能家居设备，包括：对一个ZIGBEE射频芯片进行初始化，并对无线网关进行初始化；进一步包括：重设所述ZIGBEE射频芯片中看门狗单元（WDT）；检测串口是否连接超时，若是，则产生一个串口数据处理事件；若否，则产生一个无线数据处理事件；产生无线数据协议处理事件；检测是否已加入到一个ZIGBEE应用协议中。

在一个实施例中，所述步骤中的处理事件包括了：判断ZIGBEE射频芯片内延迟发送缓存区中是否存在数据，若是，则通过ZIGBEE应用协议发送数据；若否，则判断此控制节点的设备类型和参数；通过控制节点的外部输入单元设置此控制节点的状态。

本发明实施例可以实现控制多种设备的功能，实用简单的操作，只要修改参数就可以实现不同设备的功能。针对输出信号设备有：电动窗帘、电动幕布、电动玻璃、灯开关、调光灯开关、声光报警器等等。针对输入信号设备有：门禁信号，人体热释传感器、一氧化碳传感器、烟雾传感器和场景控制器等等。应用方法包括设备定义以及配置，和如何实现远程读取和控制。