CN203338025U - 基于以太网的智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于以太网的智能家居系统，包括对家居环境进行监测的检测装置、智能网关及执行模块，所述检测装置、智能网关及执行模块之间通过以太网总线进行连接；所述智能网关包括电源模块、控制单元、均分别与所述电源模块和控制单元相连接的液晶屏模块、数据传输单元、JTAG接口、复位电路、晶振电路、按键及指示灯单元；其中所述控制单元采用STM32微处理器作为主控制器；所述智能网关与检测装置之间通过UDP协议进行通信。该智能家居系统布线简单。通信可靠性高。

Description

基于以太网的智能家居系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于以太网的智能家居系统。 

背景技术

随着网络化技术和现代通信技术的发展，家庭网络化已经成为家庭现代化发展的趋势。智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居—系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 

智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活相关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电。场景联动等有机的结合在一起。通过网络综合智能控制和管理。 

随着智能家居的不断发展，在智能家居中使用的传感器的种类越来越多，智能家居网关与传感器节点之间的通信介质成为社会各界人士关注的一个热点话题。常用的通信介质有无线、Zigbee、GSM/GPRS、电力载波和以太网。他们各有优缺点，采用无线和Zigbee，可以免除布线，但是节点的能量有限，每隔一段时间就需要更换电池板，导致节点的寿命较短；采用GSM/GPRS通信方式，覆盖范围虽然广泛，通信质量也可靠，但是以数据传输量为依据进行计费，运营起来的成本高，而且会出现信号盲区、包丢失等现象；采用电力载波通信方式，可利用家居里面现有的电力线进行数据的传输，即也可以免除布线的复杂度，但是线路阻抗低、衰减大、干扰强、噪声大，且随时间不断变化，通信的可靠性较差。 

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种提高通信可靠性、家居控制更准确的基于以太网的智能家居系统。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：基于以太网的智能家居系统，包括对家居环境进行监测的检测装置、智能网关及执行模块，所述检测装置、智能网关及执行模块之间通过以太网总线进行连接； 

所述智能网关包括控制单元及与控制单元连接的液晶屏模块、数据传输单元、JTAG接口、复位电路、晶振电路、按键及指示灯单元；还包括电源模块，所述电源模块与液晶屏模块、数据传输单元、JTAG接口、复位电路、晶振电路、控制单元、按键及指示灯单元连接进行供电；所述控制单元为STM32微处理器；

所述智能网关与检测装置之间通过UDP协议进行通信。

进一步的，所述检测装置包括湿度检测装置或/和温度检测装置或/和CO浓度检测装置及或/和烟雾浓度检测装置。 

本实用新型的优点及有益效果如下：

1、本实用新型中所述检测装置、智能网关及执行模块之间通过以太网总线进行连接，抗干扰能力强、布线简单；

2、智能网关与检测装置之间通过UDP协议进行通信，提高了系统的通信可靠性。

附图说明    

图1为本实用新型优选实施例基于以太网的智能家居系统结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例智能网关的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出的非限定性的实施例对本实用新型作进一步的阐述。 

如图1所示为一种基于以太网的智能家居系统，包括对家居环境进行监测的检测装置1、智能网关2及执行模块3，所述检测装置1、智能网关2及执行模块3之间通过以太网总线进行连接； 

所述智能网关2包括控制单元7及与控制单元7连接的液晶屏模块5、数据传输单元6、JTAG接口8、复位电路9、晶振电路10、按键及指示灯单元11；还包括电源模块4，所述电源模块4与液晶屏模块5、数据传输单元6、JTAG接口8、复位电路9、晶振电路10、控制单元7、按键及指示灯单元11连接进行供电；所述控制单元7为STM32微处理器；

所述智能网关2与检测装置1之间通过UDP协议进行通信。

优选的，所述检测装置1包括湿度检测装置或/和温度检测装置或/和CO浓度检测装置及或/和烟雾浓度检测装置。 

在本实用新型的优选实施例中，控制单元7所采用的STM32的系统构架主系统由四个驱动单元（Cortex-M3内核、DCode总线(D-bus)、系统总线(S-bus)、通用DMA1、通用DMA2）和四个被动单元（内部闪存存储器、FSMC、内部SRAM、AHB到APB的桥(AHB2APBx)以及与它相连接上网所有的APB设备）构成。这些都是由一个多级的AHB总线构架相互连接的，其中Cortex-M3内核的闪存指令接口与指令总线由ICode总线将其相连接，指令的预取就在该总线上进行。DCode总线将闪存存储器的数据接口与Cortex-M3内核的DCode总线相连接( 常量加载和调试访问)。系统总线连接Cortex-M3内核的系统总线到总线矩阵，总线矩阵协调着内核和DMA间的访问。DMA线将DMA的AHB主控接口与总线矩阵相联，总线矩阵协调着CPU的DCode和DMA到SRAM、闪存和外设的访问。总线矩阵协调内核系统总线和DMA主控总线之间的访问仲裁（此仲裁利用轮换算法）。总线矩阵由四个驱动部件(CPU的DCode、系统总线、DMA1总线和DMA2总线)和四个被动部件(闪存存储器接口(FLITF)、SRAM、FSMC和AHB2APB桥)构成。AHB外设通过总线矩阵与系统总线相连，允许DMA访问。两个AHB/APB桥在AHB和2个APB总线间提供同步连接。APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速(最高72MHz)。 

    在本实用新型的优选实施例中，智能网关中液晶屏模块5采用了ALIENTEK 2.8寸的TFTLCD模块；本实用新型的优选实施例中，数据传输单元6选择AX88796B作为以太网控制芯片； 

在实施例中，智能网关电源电路由两部分组成：j系统外部供电，k电池供电，整个系统由外接5V电源供电，系统的实时时钟部分由板载纽扣电池提供3.3V的工作电压。本实施例中优选采用手动复位。

上述实施例中的STM32最小系统的晶振电路由外部高速晶振（8M）电路和外部低速晶振（32.768K）电路两部分组成。其中，外部高速晶振为系统的运行提供时钟；低速晶振为实时时钟（RTC）等提供时钟。需要注意的是：使外部低速时钟工作的前提条件是芯片的VBT脚必须接3.3V电压。 

以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。 

Claims (2)

1. 基于以太网的智能家居系统，包括对家居环境进行监测的检测装置(1)、智能网关(2)及执行模块(3)，其特征在于：所述检测装置(1)、智能网关(2)及执行模块(3)之间通过以太网总线进行连接；

所述智能网关(2)包括控制单元(7)及与控制单元(7)连接的液晶屏模块(5)、数据传输单元(6)、JTAG接口(8)、复位电路(9)、晶振电路(10)、按键及指示灯单元(11)；还包括电源模块(4)，所述电源模块(4)与液晶屏模块(5)、数据传输单元(6)、JTAG接口(8)、复位电路(9)、晶振电路(10)、控制单元(7)、按键及指示灯单元(11) 连接进行供电；所述控制单元(7)为STM32微处理器；

所述智能网关(2)与检测装置(1)之间通过UDP协议进行通信。

2.根据权利要求1所述的基于以太网的智能家居系统，其特征在于：所述检测装置(1)包括湿度检测装置或/和温度检测装置或/和CO浓度检测装置及或/和烟雾浓度检测装置。

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