關於未來智慧家居採用哪種無線通訊技術,一直是目前爭論的熱點。本文以WiFi插座為例,敘述基於WiFi技術的智慧家居,如果要實現智慧家居中的其他功能,實現原理類似。例如,要實現遠端視頻監控,只需將插座改為攝像頭並實現相應的軟體功能即可。
智慧家居中的無線通訊技術主要有:
①紅外通信技術;
②433 MHz等小於1 GHz的射頻技術;
③藍牙技術;
④ZigBee通信技術;
⑤Z—Wave技術;
⑥WiFi技術。
每種技術都有其優缺點,但不管採用哪種通信技術,如果要實現對家居設備的遠端控制,設備都需要接入Internet網。而WiFi通信技術是手持終端接入Internet的主流技術,採用WiFi技術之外的其他通信技術的設備要接入Internet都需要家庭閘道進行轉換,例如採用ZigBee技術的智慧家居系統,需要在家庭閘道中增加ZigBee轉WiFi的功能。
WiFi技術在智慧家居中的應用的主要優點有:WiFi智慧節點可以直接連接無線路由器,從而接入Internet網;不需要家庭閘道,節點可以任意擴充;不會破壞現有裝修;智慧手機可以進行局域網控制和遠端控制。
當然,WiFi技術相比ZigBee和433 MHz射頻通信技術也有其缺點:功耗偏大、價格偏高。但隨著節能技術的引進和晶片工藝的改進,功耗問題和價格問題已逐步得到解決。鑒於WiFi模組是筆記本、平板電腦和智慧手機的標準配置,基於WiFi技術的智慧家居會逐步得到推廣和應用,市場前景廣闊。
基於WiFi智慧插座的智慧家居系統方案
WiFi插座的控制原理
WiFi插座由串口WiFi模組、繼電器控制電路、繼電器和輸出觸點構成,如圖1所示。
串口WiFi模組根據接收到的控制指令控制繼電器的通斷,控制電路如圖2所示。
模組收到合上指令,PC8埠輸出高電平,Q1導通,繼電器的線圈有電流流過,繼電器的觸點L_IN和觸點L_OUT吸合,插座供電給負載;
模組收到斷開指令,PC8埠輸出低電平,Q1截止,繼電器的線圈沒有電流,繼電器的觸點L_IN和觸點L_OUT斷開,插座斷電。
以上只是以WiFi插座為例,敘述基於WiFi技術的智慧家居,如果要實現智慧家居中的其他功能,實現原理類似。例如,要實現遠端視頻監控,只需將插座改為攝像頭並實現相應的軟體功能即可。
基於WiFi技術的智慧家居系統
基於WiFi技術的智慧家居系統由WiFi智慧節點、智慧家居閘道、無線路由器、遠端伺服器、控制終端、3G通信網路和Internet網路組成,如圖3所示。
結語
隨著人們生活品質的提高,智慧家居的概念會越來越深入人心,而採用全套的智慧家居系統的費用很高,並且對於已經交付使用的住宅來說,改造起來還很麻煩。利用WiFi智慧插座,不需要家庭閘道,不需要破壞現有裝飾,就可以輕鬆實現對家用電器的智慧化控制,自己動手實現基於WiFi技術的智慧家居的構建,體驗科技帶來的便利。