控制网

       智能家居网络是指在家庭内部通过一定的传输介质将各种电气设备和电气子系统连接起来，采用统一的通信协议，对内实现资源共享，对外通过网关与外部网互连进行信息交换，为用户提供设备监控、网络传输、安全报警和总和信息服务的局域网络，也称为智能家居系统^[1]。由于家居环境的固有特点，以及家居设备安装的随机性，传统的有线网络表现出其局限性，使得无线家居网络的研究成为了热点。本文提出了一种基于蓝牙无线通信技术的智能家居网络设计解决方案。这种新型的智能家居网络，将各种家用设备和家用监控系统，如PC、PDA、电视机、空调机、洗衣机、传真机、电脑、煤气泄漏及安防报警系统等，通过快速、安全、可靠的无线链路连接到一个家庭计算机上，再由该计算机将智能家居局域网与互连网和PSTN相连，组成智能家居控制网，控制网络主要实现以下功能：

（1）智能安防系统。实现家庭的防火、防盗和防煤气泄漏。通过无线连接，在特定情况下由智能监控系统通过电话网向主人报警或通过Internet向监控中心报警。

（2）智能家居布线系统。将家庭内的各种网络信息家电、三表系统、各类开关、电话、传真、电脑、煤气泄漏及安防报警设备等，进行有序的统一规划，以便实现统一管理，使之功能更强大、使用更方便。

        基于蓝牙技术的智能家居网络，其硬件组成主要包括蓝牙主设备和蓝牙从设备两大部分。所有的从设备都是内嵌蓝牙模块和MCU的通信终端，它们以主设备为核心，借助蓝牙无线电通道构成无线家庭网络。各从设备以无线方式与主设备通信，同时主设备又与PSTN接口相连，借助PSTN，采用DTMF数据手法技术即可实现家电远程控制，拨号自动报警以及三表系统数据抄送的远程通信^[3,4]。

        蓝牙主设备部分由蓝牙模块、MCU、外部RAM和家庭计算机等组成，如图1所示。以MCU为中心，采用爱立信蓝牙模块ROK101007，通过蓝牙无线电通道与蓝牙从设备相连。图1中所示的紧急开关供主人在室内遇到紧急情况时使用。如果发生火灾、盗窃或煤气泄漏等事件，则由蓝牙模块接收来自蓝牙从设备的数据，由MCU对这些数据经过处理之后，通过无线连接，由智能监控系统通过PSTN（电话交换网）向主人报警或通过Internet向监控中心报警。

        蓝牙从设备由蓝牙模块，MCU和内嵌蓝牙模块的传感器网络和被控电器组成。传感器网络由红外线传感器或烟雾传感器和三表传感器构成，该网络对各种火灾、煤气泄漏以及盗窃等灾情信号实现现场采集。系统中的蓝牙从设备可分为三类：报警触发类、三表类和被控电器类，这三类从设备都是内嵌蓝牙模块和MCU的蓝牙设备，因篇幅有限，本文将这三类设备画在同一幅图中。具体设计根据图示结构设计即可，如图2所示。

        控制中心（也称为上位机）负责各种不同类型子网之间的协议转换，完成智能家居网络控制和Internet接入功能，如图3所示。

        采用本方案设计的智能家居网络，基于蓝牙技术构建，摆脱了布线系统的束缚，体高系统的抗干扰能力。并且通过Internet或电话网络远程控制各种家用设备，使得人们的生活更加方便、快捷。实现表明该系统的通用性、可扩充性很好。

[1] 朱刚,谈振辉,周贤伟.蓝牙技术原理与协议[M].北京:北方交通大学出版社,清华大学出版社,2002

[2] 马建仓,罗亚军,赵玉亭.蓝牙核心技术及应用[M].北京:科学出版社,2003

[3] 廖惜春.蓝牙技术在智能家居系统中的应用[J].电测与仪表,2004,41(11)

[4] 马鸿雁,张少军,张琼霖.无线网络的智能家居中的应用[J].北京建筑工程学院学报,2004,20(4)

[5] 张家瑞,吴成东,马斌,面向对象的蓝牙分布式智能家居网络[J].电子产品世界,2004(7)

[6] 彭会萍,基于蓝牙技术的智能住宅网络设计研究[J].电脑开发与应用,2005,18(3)