一種智能家居的帶場(chǎng)景控制功能的Zigbee開(kāi)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)、嵌入式、zigbee通訊、智能家居。涉及基于Zigbee通訊方式的智能家居系統(tǒng)。涉及一種智能家居的Zigbee開(kāi)關(guān)。尤其是一種能將場(chǎng)景指令集存儲(chǔ)到Zigbee模塊存儲(chǔ)空間中，并可以直接與其他同網(wǎng)絡(luò)zigbee終端進(jìn)行通訊的Zigbee開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)融合個(gè)性需求，將與家居生活有關(guān)的各個(gè)用電設(shè)備完美的結(jié)合在一起，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制和管理，實(shí)現(xiàn)全智能化的生活方式。場(chǎng)景功能是智能家居自動(dòng)化的一個(gè)靚麗體現(xiàn)。借助于一個(gè)Zigbee場(chǎng)景開(kāi)關(guān)，可以完成一系列的操作，例如同時(shí)打開(kāi)家里所有的開(kāi)關(guān)，這是傳統(tǒng)單個(gè)開(kāi)關(guān)和單個(gè)設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)的也是智能家居的核心功能之一。
[0003]傳統(tǒng)的智能家居場(chǎng)景功能，大多是將場(chǎng)景指令集保存在網(wǎng)關(guān)中，這樣導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)的工作量比較大，網(wǎng)關(guān)的存儲(chǔ)空間畢竟是有限的，不可能存儲(chǔ)大量的場(chǎng)景。本實(shí)用新型采用的是用Zigbee開(kāi)關(guān)存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)場(chǎng)景指令集，大大減小了網(wǎng)關(guān)的工作量，而且每個(gè)Zigbee開(kāi)關(guān)都能存儲(chǔ)場(chǎng)景指令，大大提高了整個(gè)智能家居系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間。
[0004]存儲(chǔ)在網(wǎng)關(guān)中的場(chǎng)景，除了存儲(chǔ)容量受限制外，由于控制指令都是由網(wǎng)關(guān)發(fā)出的，也就是說(shuō)智能家居網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是星狀結(jié)構(gòu)，即一個(gè)網(wǎng)關(guān)控制多個(gè)終端，這樣，對(duì)網(wǎng)關(guān)的要求比較高，一旦網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)將處于癱瘓狀態(tài)，場(chǎng)景功能也將失效。
[0005]基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)，場(chǎng)景功能由網(wǎng)關(guān)來(lái)存儲(chǔ)和實(shí)現(xiàn)時(shí)，需要要求場(chǎng)景指令集合中涉及到的終端設(shè)備到中控網(wǎng)關(guān)之間的無(wú)線通訊的鏈路完好，這對(duì)中控網(wǎng)關(guān)的信號(hào)強(qiáng)度，安裝位置，以及網(wǎng)關(guān)通訊的頻度都有諸多限制，這也是Zigbee無(wú)線通訊方式的智能家居系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施效果不佳，受到諸多限制的重要原因之一。
[0006]本實(shí)用新型充分利用了 Zigbee技術(shù)對(duì)等網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即網(wǎng)關(guān)可以控制終端設(shè)備，終端設(shè)備也能直接控制其他終端，把場(chǎng)景分布設(shè)置在各個(gè)Zigbee開(kāi)關(guān)上，這樣，即使網(wǎng)關(guān)故障或與網(wǎng)關(guān)的無(wú)線通訊鏈路故障，其他的Zigbee開(kāi)關(guān)已經(jīng)設(shè)置好的場(chǎng)景仍然可以完成場(chǎng)景工作，從而改進(jìn)了無(wú)線智能家居系統(tǒng)的可靠性能。
[0007]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能家居的帶場(chǎng)景控制功能的Zigbee開(kāi)關(guān)，是既有中控智能家居系統(tǒng)的一項(xiàng)改進(jìn)，無(wú)論在有線系統(tǒng)或無(wú)線系統(tǒng)，有了帶場(chǎng)景控制功能的Zigbee開(kāi)關(guān)后，智能家居系統(tǒng)不再依賴(lài)中控網(wǎng)關(guān)來(lái)控制所有設(shè)備，這種分布式控制的方法大大提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，即使智能家居中部分設(shè)備損壞，只要某端到某端的通訊路徑完好，該部分的控制仍然照常工作，這樣實(shí)現(xiàn)真正的端到端直接控制，也就是說(shuō)控制信號(hào)的傳送路徑發(fā)生根本改變。
[0008]該項(xiàng)技術(shù)是基于Zigbee無(wú)線通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)，盡管Zigbee無(wú)線技術(shù)提供了端到端通訊方式，但是在現(xiàn)有的基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)中，場(chǎng)景的控制仍然是采用的中控模式，即各個(gè)終端端點(diǎn)都由中央網(wǎng)關(guān)來(lái)控制，場(chǎng)景也保存在中央控制器或網(wǎng)關(guān)中，或者保存在移動(dòng)終端設(shè)備甚至是云端設(shè)備中，場(chǎng)景調(diào)用執(zhí)行時(shí)由網(wǎng)關(guān)中控來(lái)指揮，也就是仍存在依賴(lài)中控網(wǎng)關(guān)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型是把場(chǎng)景指令集保存到Zigbee開(kāi)關(guān)中，并由保存有場(chǎng)景的Zigbee開(kāi)關(guān)來(lái)指揮場(chǎng)景的執(zhí)行。當(dāng)用戶(hù)用指令調(diào)用場(chǎng)景或直接由Zigbee開(kāi)關(guān)操作控制調(diào)用Zigbee開(kāi)關(guān)中場(chǎng)景時(shí)由保存有場(chǎng)景的Zigbee開(kāi)關(guān)來(lái)指揮場(chǎng)景的執(zhí)行。本實(shí)用新型有效解決上述問(wèn)題。這種帶場(chǎng)景控制功能的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有zigbee智能家居系統(tǒng)中的場(chǎng)景面板功能，實(shí)現(xiàn)了任何一個(gè)zigbee開(kāi)關(guān)都可以定義為場(chǎng)景面板的創(chuàng)新。
[0010]—種智能家居的帶場(chǎng)景控制功能的Zigbee開(kāi)關(guān)，具備將智能家居場(chǎng)景分布式處理的功能，即將指令集合保存到Zigbee開(kāi)關(guān)存儲(chǔ)器中，當(dāng)用戶(hù)調(diào)用場(chǎng)景時(shí)直接由Zigbee開(kāi)關(guān)調(diào)用控制智能家居終端設(shè)備的指令。
[0011]進(jìn)一步的，Zigbee開(kāi)關(guān)內(nèi)部自帶zigbee通訊模塊。
[0012]進(jìn)一步的，Zigbee開(kāi)關(guān)可以直接與其他終端進(jìn)行通訊，不需要經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)。
[0013]進(jìn)一步的，其場(chǎng)景指令集合保存在Zigbee通訊模塊中。
[0014]進(jìn)一步的，其場(chǎng)景指令集合保存在Zigbee通訊模塊的非易失性存儲(chǔ)器中。
[0015]進(jìn)一步的，Zigbee開(kāi)關(guān)是直接發(fā)送控制指令到其他終端來(lái)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景功能，不受有無(wú)網(wǎng)關(guān)在線的限制。
[0016]進(jìn)一步的，Zigbee開(kāi)關(guān)場(chǎng)景的觸發(fā)既可以是指令也可以是Zigbee開(kāi)關(guān)自身的操作。
[0017]進(jìn)一步的，這種開(kāi)關(guān)可以是觸摸開(kāi)關(guān)、乒乓開(kāi)關(guān)、復(fù)位開(kāi)關(guān)等多種形式。
[0018]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還采用以下技術(shù)方案，其中還包括編寫(xiě)場(chǎng)景、保存場(chǎng)景、調(diào)用場(chǎng)景三部分。
[0019]其中，編寫(xiě)場(chǎng)景是創(chuàng)建一套指令集，通過(guò)移動(dòng)終端編輯成一條條指令，先可在移動(dòng)終端上保存為一個(gè)場(chǎng)景，也可以直接逐條發(fā)送出去。編輯場(chǎng)景的指令集合需編寫(xiě)場(chǎng)景起始、指令間隔、跨頁(yè)指示、場(chǎng)景結(jié)束等幾種指令標(biāo)識(shí)符。其中，指令間隔用于把指令區(qū)分開(kāi)，這樣指令是可以變長(zhǎng)度的?？珥?yè)指示，由于Zigbee模塊的非易失性存儲(chǔ)器存在每段存儲(chǔ)器容量有限制，也就是頁(yè)面大小，通常為每頁(yè)255字節(jié)，超過(guò)此長(zhǎng)度即需要跨頁(yè)處理，編輯場(chǎng)景時(shí)就要考慮這個(gè)問(wèn)題。場(chǎng)景結(jié)束，用于場(chǎng)景結(jié)束的算法判斷。
[0020]場(chǎng)景編寫(xiě)按上述規(guī)則完成后，在移動(dòng)終端上操作，經(jīng)由網(wǎng)關(guān)將指令與間隔符等逐條發(fā)送到Zigbee終端模塊上，場(chǎng)景保存是指Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備將接收到的指令集合保存到片內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器中。
[0021]調(diào)用場(chǎng)景是指保存有場(chǎng)景的Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備按收到調(diào)用場(chǎng)景指令，或者Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備被手動(dòng)觸發(fā)，如按鍵，Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備會(huì)開(kāi)始解析對(duì)應(yīng)場(chǎng)景的指令集合，并逐條發(fā)送或執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景功能。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型的目的是提供一種能存儲(chǔ)智能家居場(chǎng)景指令集的Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備，當(dāng)用戶(hù)調(diào)用場(chǎng)景時(shí)直接由Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備控制調(diào)用終端設(shè)備控制指令的方法，其中包括編寫(xiě)場(chǎng)景、保存場(chǎng)景、調(diào)用場(chǎng)景三部分。
[0024]場(chǎng)景編寫(xiě)部分實(shí)現(xiàn)方法，場(chǎng)景是一套指令的集合，每個(gè)指令之間有間隔符號(hào)，間隔符分為三種:“&&”、“&; ”、“&! ”。其中，“&&”間隔符表示還沒(méi)有結(jié)束，下面還有指令發(fā)送過(guò)來(lái)并且已發(fā)送的這一節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度沒(méi)有超過(guò)255，在單片機(jī)系統(tǒng)中，一個(gè)非易失存儲(chǔ)器的分區(qū)不能太大，以255為例，就需要按分區(qū)極限設(shè)限制；“&; ”表示還沒(méi)有結(jié)束，下面還有指令發(fā)送過(guò)來(lái)并且已發(fā)送的這一節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過(guò)255，模塊需要另起一個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；“&! ”是結(jié)尾終止符，表示下面已經(jīng)沒(méi)有指令了，結(jié)束寫(xiě)場(chǎng)景狀態(tài)。由于Zigbee模塊一次傳送的指令不能太多，這些指令用戶(hù)需要一條條的發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)再逐條通過(guò)Zigbee通訊方式轉(zhuǎn)發(fā)到Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備上，終端設(shè)備接收這些指令后逐個(gè)分析處理。這里的終端設(shè)備即指本實(shí)用新型的zigbee場(chǎng)景開(kāi)關(guān)。
[0025]保存場(chǎng)景的過(guò)程，為把場(chǎng)景保存到Zigbee模塊的存儲(chǔ)器中，首先需要在其片內(nèi)的非易失存儲(chǔ)器中設(shè)定一段存儲(chǔ)空間。以設(shè)置20個(gè)場(chǎng)景為例，設(shè)置0x0400為起始的第一個(gè)場(chǎng)景，共20個(gè)，那么當(dāng)一個(gè)場(chǎng)景的長(zhǎng)度超過(guò)了分頁(yè)的大小，例如255時(shí)，就按一個(gè)固定偏移量取用下一個(gè)空間，例如偏移量是“30”，那么對(duì)場(chǎng)景“01”來(lái)說(shuō)，分配給場(chǎng)景“01”的存儲(chǔ)空間是0x0400+01起，然后，如果一個(gè)頁(yè)空間即255個(gè)不夠，那么場(chǎng)景“01”的下一段空間是0x0400+01+30。這種存儲(chǔ)方法有效利用空間，又能用簡(jiǎn)單的程序就可以實(shí)現(xiàn)，特別解決存場(chǎng)景指令較多時(shí)，儲(chǔ)空間可以跨頁(yè)面使用。當(dāng)Zigbee模塊接收到場(chǎng)景指令時(shí)，按上述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)場(chǎng)景的過(guò)程。
[0026]發(fā)給Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備的指令是一條條發(fā)送的，這是因?yàn)閆igbee的每個(gè)包長(zhǎng)的負(fù)載有限。第一條是通知Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備模塊準(zhǔn)備接收?qǐng)鼍暗闹噶?，指令中有編?xiě)場(chǎng)景的代號(hào)。后面每個(gè)指令發(fā)到Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備就表示編寫(xiě)的都是該編號(hào)下的場(chǎng)景中的指令了。指令的格式和合法性判斷工作由手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)在此處只接收信息并按算法保存。分頁(yè)管理單片機(jī)程序內(nèi)部的存儲(chǔ)器分配和使用，由單片機(jī)負(fù)責(zé)完成。具體方法，如本段上述介紹的。
[0027]Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備場(chǎng)景的調(diào)用過(guò)程:存儲(chǔ)好場(chǎng)景后，場(chǎng)景的調(diào)用是指令調(diào)用的方式，但指令的觸發(fā)可以有多種方式，既可以是由Zigbee通訊接收指令觸發(fā)，也可以是定時(shí)啟動(dòng)指令觸發(fā)，還可以是Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備上的按鍵等手動(dòng)方式觸發(fā)。在程序內(nèi)部，都是一個(gè)指定場(chǎng)景代號(hào)的觸發(fā)指令來(lái)完成。當(dāng)手動(dòng)觸發(fā)時(shí)，可以有多個(gè)按鍵，例如一個(gè)三路觸摸開(kāi)關(guān)有三個(gè)按鍵，那么這三個(gè)按鍵可以分別對(duì)應(yīng)于三個(gè)不同的場(chǎng)景。
[0028]場(chǎng)景的執(zhí)行過(guò)程，當(dāng)觸發(fā)場(chǎng)景的條件成立后，Zigbee開(kāi)關(guān)設(shè)備根據(jù)場(chǎng)景ID的不同，在對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間查詢(xún)出對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景指令，這個(gè)場(chǎng)景指令可能會(huì)有多達(dá)幾十條的指令，發(fā)送這些指令不能簡(jiǎn)單的循環(huán)發(fā)送。要在