基于BACnet与ARM7/蓝牙的智能家居控制系统研究

　　0　引言

　　“智能家居”(Smarthome),又称智能住宅,它利用先进的计算机技术、嵌入式系统技术、网络通讯技术和传感器技术等,将家中的各种设备有机地连接到一起。智能家居使得用户可以更方便地控制和管理家庭设备,比如,可以通过蓝牙对网络家电进行控制及管理,甚至可以使多个设备形成互斥联动,从而在最大程度上给用户提供高效、便利、舒适与安全的居住环境和工作环境。

　　随着电子技术和信息技术的发展,家居智能化的水平将越来越高,智能家居控制方式也将会越来越灵活。然而由于智能家居领域标准的不统一和各种技术手段之间的竞争导致所采用的设计方案参差不齐。为此,本文作者提出一种具有前瞻性、先进性及工程实用性的智能家居系统解决方案。

　　1　总体设计

　　1·1　BACnet协议

　　BACnet标准具有先进的体系结构。从理论上讲,BACnet标准可以与所有的通信网络进行无缝集成。它可以利用未来任何可以使用的网络,使之纳入该标准,成为其物理层和数据链路层,也能达到无缝集成的目的。这是目前其他所有现场总线标准所无法比拟的。

　　从实际的应用来看,现在世界上一些从事楼宇自控的专业公司已经开始全面的接受BACnet协议,并且从BACnet协议颁布以来就开始开发相应的产品,如最近ABB、Siemens、Honeywell等公司就宣布其产品全面支持和应用BACnet协议。

　　1·2　智能家居系统框架

　　本控制系统把BACnet协议与嵌入式结合起来,其实也说明了该系统的设计思想就是有线与无线相结合。采用有线方式保证了系统的稳定性与安全性,而采用无线方式则能使得控制变得更方便、快捷。系统的核心是智能家居控制器,它负责对家居的各部分进行统一的控制。子系统主要包括信息家电部分、空气调节部分、安防报警部分、门禁部分等。各部分即为通讯的一个终端,彼此之间既独立又相互联系,某一个节点出现故障时不影响到其他节点的运行。智能家居系统总体架构框图如图1所示。

　　该系统最大的先进性体现在可以与采用BACnet协议的智能家居系统及智能小区进行无缝互联,而且在选择控制模块时也有很大的空间,只要是基于BACnet协议的控制模块或设备都可以实现互联互通。BACnet标准作为楼宇自控领域中唯一的开放性国际标准,是我国楼宇自控领域与国际接轨和赶上国际先进水平的机遇。这也是本文作者选择BACnet作为该系统总线的最主要原因。

　　2　智能家居控制器硬件设计

　　2·1　蓝牙技术

　　目前具有竞争力的三种无线连接方式是同是工作2·4GHz下的IEEE802·11、HomeRF和蓝牙。与其他两种技术相比,蓝牙技术中的跳频更快,在接收或发送一个分组数据后,即跳至另一频点,因而更加稳定,同时它还具有低功耗、低成本和灵活安全等特点。此外,蓝牙技术的通信距离和数据传输速率也正好符合智能家居系统的需要。因此,在智能家居系统中选用蓝牙实现家庭内各设施的互联是合适的。