[发明专利]基于无线控制的智能家居系统及其通讯防碰撞算法

说明书

[技术领域]

本发明涉及通信电子技术领域，具体地说是一种基于无线控制的智能家居 系统及其通讯防碰撞算法。

[背景技术]

随着计算机、通信及微电子技术的飞速发展和人民生活水平的提高，人们 对居住环境的要求，也向着追求精神内涵、安全舒适、便捷智能化和自动化为 理想目标，智能化的家居环境也逐渐备受人们的关注。目前，在现有的智能家 居设计中，控制中心与终端设备的连接多采用基于总线的有线连接方式，如485， CAN等，该种方式不但施工复杂，维护极不方便。此外，虽也有采用无线通讯的 方式，但若多台终端设备同时在往控制中心发送数据，则会出现数据碰撞丢失 的现象。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种基于无线控制的智能家居 系统，能够让人们享受到更加个性化、高品质、智能化的生活方式，实现了用 户可在远程对智能家居进行实时控制。

为实现上述目的设计一种基于无线控制的智能家居系统，包括中央控制模 块、智能门禁控制模块、智能灯光控制模块、智能热水器控制模块、烟雾传感 器模块、无线传输模块和电源模块，所述智能门禁控制模块、智能灯光控制模 块、智能热水器控制模块、烟雾传感器模块分别连接电源模块，所述智能门禁 控制模块、智能灯光控制模块、智能热水器控制模块、烟雾传感器模块、电源 模块中均集成有zigbee模块芯片，并通过zigbee模块芯片与无线传输模块进 行通讯，所述无线传输模块通过UART接口与中央控制模块进行数据交互。

还包括远程移动终端，所述远程移动终端通过网络平台连接计算机，所述 计算机与中央控制模块进行通讯。

所述电源模块内部存在电压转换电路，所述电源模块经电压转换电路将外 界电压转换为智能门禁控制模块、智能灯光控制模块、智能热水器控制模块、 烟雾传感器模块所需电压。

所述中央控制模块采用广播发送的方式进行通信，所述中央控制模块与智 能门禁控制模块、智能灯光控制模块、智能热水器控制模块、烟雾传感器模块 之间均设有广播监听状态和连接状态。

所述无线收发模块和zigbee模块均采用CC1100E芯片作为zigbee节点的 CPU，所述CC1100E芯片上集成有处理器硬核、射频收发器、存储单元以及外设 接口电路，所述zigbee节点的时钟电路由32MHz晶振以及32.768KHz晶振两个 无缘晶振提供，32MHz晶振为工作在正常模式下的zigbee节点提供系统时钟， 32.768KHz晶振为工作在低功耗模式下的zigbee节点提供系统时钟。

该基于无线控制的智能家居系统的通讯防碰撞算法，包括以下步骤：

(1)节点传输数据之前，先对当前传输的信道进行侦听，若信道空闲，则 过一个帧间间隔时间DIFS后侦听，如果依旧空闲，则立即发送数据，进行数据 的传输；

(2)若此时有其它节点正好同时发送数据，此时状态为碰撞状态，则需要 进行退避算法，回退一个随机时间进入争用窗口；

(3)将开始碰撞后的时间划分为长度均匀都为2t的时间片；

(4)在第一次碰撞后，所有节点应等待0或1个时间片后重新发送；

(5)当发生二次碰撞后，所有的节点随机分配的是0、1、2或3个时间片， 在等待了分配到各自的时间片之后重新发送数据；

(6)以此类推，当第i次碰撞后，所有的节点随机分配的是0至2的i次 方减一个时间片，等待了自己分配到的时间之后重传数据。

当碰撞了10次后，可以选择的时间片是在0至2的10次方减一之间，如 果连续出现16次的碰撞则不需重发，直接报告上层。