CN102904784A

CN102904784A - 一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统

Info

Publication number: CN102904784A
Application number: CN2012102419203A
Authority: CN
Inventors: 苏淳
Original assignee: TAICANG BOTIAN NETWORK TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: TAICANG BOTIAN NETWORK TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明涉及一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，采用433MHz无线收发模块实现设备与终端之间的数据交互，该系统包括：设备端433模块，将外围传感器及家电主控制板的消息和类别通过433模块的天线发送出去；终端433模块，接收射频信号，传送至终端基带芯片解析并进行相应处理，将结果返回终端433模块，433模块收到后将消息发出。

Description

一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统

技术领域

本发明属于智能家居领域，具体涉及一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统。

背景技术

随着信息社会的发展，网络和信息家电已越来越多地出现在人们的生活中，而这一切发展的最终目标都是给人类提供一个舒适、便捷、高效的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的物联网智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。近年来，国际上许多大公司提出了相应的解决方案，但迄今为止，这一领域的国际标准尚未成熟，各国正努力研制适合于本国国情的智能家居系统。本发明提出了一种适合中国国情的智能家居系统。

433MHz无线收发模块为短距离无线通信模块，在智能家居系统中实现传感器与终端的信息传递。由于该模块的成本极低、睡眠模式不到1μA的电流消耗、绿色环保小尺寸封装和极少的外围部件等特点，势必在智能家居系统中被广泛使用。目前中国移动推出的物联网宜居通产品中，在TD/GSM无线移动座机中增加433MHz无线收发模块，完成与传感器的数据交互，实现安防报警和家电远程控制功能。本发明使用433MHz无线收发模块，设计了一套智能家居系统。系统包含安防报警和家电远程控制两个子系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能家居系统，该方法能够快实现对家居进行智能控制。

实现本发明目的的技术方案是：一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，该系统包括：

设备端433模块，将外围传感器及家电主控制板的消息和类别通过433模块的天线发送出去；

终端的433模块，接收射频消息，传送至终端基带芯片解析并进行相应处理，将结果返回终端433模块，433模块收到后将消息发出。

作为本发明的进一步改进，在本系统中，采用433MHz无线收发模块实现设备与终端之间的数据交互。当外围传感器家电主控制板监测到有消息发出时，将消息信息和类别传给设备端的433模块，433模块将信息通过天线发出，终端的433模块收到射频消息，传送给终端基带芯片，基带芯片解析并进行相应处理，将结果返回终端433模块，433模块收到后将信息发出。

作为本发明的进一步改进，本系统包括安防报警433模块、家电433模块，终端433模块。

作为本发明的进一步改进，家电433模块执行下列步骤：

（1）当空调发生故障时，由主控制芯片将故障原因按照规定的协议组装成数据包发送给433模块，433模块将数据发出；

（2）当433模块收到家电控制信息时，将此消息传给主控制芯片，由主控制芯片解析数据并处理控制命令，然后将状态反馈给433模块，433模块最终将反馈消息发出。

作为本发明的进一步改进，在本系统中，安防报警433模块有两个工作状态，一个为睡眠模式，另一个为工作模式，在睡眠模式下，SI1015芯片处于睡眠状态，定时唤醒发出心跳消息告知终端传感器在位，并打开中断唤醒功能；在工作模式下，SI1015根据唤醒原因发出不同的射频消息。

作为本发明的进一步改进，在本系统中，终端433模块，双方通信MAC层格式规定前导码发送48byte，然后是同步字节和有效数据，数据传输率为19.2kbit/s来保证433模块睡眠时间小于20ms，当检测到有效前导码时，继续将数据收完解析并处理；否则进入睡眠模式。

本发明提供了一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，将433MHz无线收发模块应用于智能家居，物联网智能家居系统利用433MHz无线收发技术，为实现成本低廉、准确有效、安全可靠、快速的智能家居系统提供了可能。

本发明的有益效果在于：

（1）低成本、低功耗和小尺寸封装等特点，能较为理想地完善整个智能家居系统；

（2）在无线移动座机的基础上集成了“防火、防盗、防煤气、老人紧急医疗求助、防劫持”的报警功能，可以对接“防盗探测器、火警探测器、煤气探测器、医疗求救按钮”等无线探测器及遥控器；

（3）通过短信指令或Web控制，该子系统可以实现家电远程控制。

附图说明

图1是本发明实施例1的硬件结构图。

图2是本发明实施例1的系统数据交互流程图。

图3是本发明实施例1的安防433模块流程图。

图4是本发明实施例1的安防433模块流程图。

图5是本发明实施例1的终端433模块流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步说明。

图1是本发明提供的一种统硬件结构图。应用433MHz无线收发模块实现设备与终端之间的数据交互，本文研究了433MHz无线收发模块选择SiliconLabs公司推出的SI1015无线收发芯片，其中对于433MHz的FSK收发器件，SI1015芯片内部集成了单片机和射频收发器；外围器件较少以及超低的功耗，比较适合物联网产品的开发。该系统硬件结构如图1所示，当外围传感器家电主控制板监测到有消息发出时，将消息信息和类别传给设备端的433模块，433模块将信息通过天线发出。终端的433模块收到射频消息，传送给终端基带芯片，基带芯片解析并进行相应处理，将结果返回终端433模块，433模块收到后将信息发出，这是双方通信的一个基本流程，由此可见，433MHz无线收发模块完成了外围设备和终端之间的数据传输。

图2是系统数据交互流程图。为实现安防告警和家电控制的功能，此系统软件设计方案目的是实现传感设备、终端和平台间的互联互通，流程如图2所示。

图3安防433模块流程图。为满足此要求，433模块有两个工作状态，一个为睡眠模式，另一个为工作模式。在睡眠模式下，SI1015芯片处于睡眠状态，定时唤醒发出心跳消息告知终端传感器在位，并打开中断唤醒功能。在工作模式下，SI1015根据唤醒原因发出不同的射频消息，其软件流程图如图3所示。

图4家电433模块流程图。由于433模块的功耗对于家电来讲影响微乎其微，因此家电远程控制系统的设计方案并没用考虑433模块的省电，让该模块长期处于接收状态和故障查询状态。当空调发生故障时，由主控制芯片将故障原因按照规定的协议组装成数据包发送给433模块，433模块将数据发出。当433模块收到家电控制信息时，将此消息传给主控制芯片，由主控制芯片解析数据并处理控制命令，然后将状态反馈给433模块，433模块最终将反馈消息发出。其具体的软件流程如图4所示。

图5终端433模块流程图。该软件设计需使用状态机，主要有3个状态：接收，发送和基带控制。当处于接收时，SI1015完成对RF数据的监控，当有数据时，将其接收完并将状态变为发送；否则睡眠，并定时唤醒。当处于发送状态时，SI1015将消息发送给基带芯片，由基带完成对消息的解析以及和平台的交互工作，状态变为接收，进入睡眠。当终端收到平台的家电控制命令时，终端主动发出中断唤醒SI1015，此时SI1015在中断服务程序中将状态机变为基带控制，在此状态下，SI1015完成接收基带发出的消息，并将消息通过天线发出，最后将状态变为接收，进入睡眠。

Claims

1.一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，其特征是，该系统包括：

设备端433模块，发送外围传感器及家电主控制板的消息和类别；

终端的433模块，接收射频信号，传送至终端基带芯片解析并进行相应处理，将结果返回终端433模块，433模块收到后将消息发出。

2.根据权利要求1所述的一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，其特征是，433MHz无线收发模块采用SiliconLabs公司的SI1015无线收发芯片。

3.根据权利要求1所述的一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，其特征是，系统模块包括安防报警433模块、家电433模块，终端433模块。

4.根据权利要求1或3中所述的一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，家电433模块执行以下步骤：

（1）空调发生故障时，由主控制芯片将故障原因按照规定的协议组装成数据包发送给433模块，433模块将数据发出；

5.根据权利要求1中所述的一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，其特征是，当探测器感应到报警信号时，无线移动座机会自动按照用户设定的接警电话号码，分别以短信方式和语音方式及时通知用户。

6.根据权利要求1中所述的一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，其特征是，家电远程控制子系统，通过短信指令或Web控制实现家电远程控制。

7.根据权利要求1或3中所述的一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，其特征是，安防报警433模块存在两个工作状态，一个为睡眠模式，另一个为工作模式：在睡眠模式下，SI1015芯片处于睡眠状态，定时唤醒发出心跳消息告知终端传感器在位，并打开中断唤醒功能；在工作模式下，SI1015根据唤醒原因发出不同的射频消息。

8.根据权利要求1或3中所述的一种基于433无线收发模块的物联网智能家居系统，其特征是，终端433模块，双方通信MAC层格式规定前导码发送48byte，然后是同步字节和有效数据，数据传输率为19.2kbit/s，433模块睡眠时间小于20ms，当检测到有效前导码时，继续将数据收完解析并处理；否则进入睡眠模式。