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智能家居之無線射頻技術應用

日期:2015-6-29    來源: 網絡



提要:無線射頻技術是近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本無線通信技術,其優點是部分產品無需重新布線,利用點對點射頻技術,安裝設置都較方便,主要應用于實現對某些特定電器或燈光控制,成本適中。

很多人們都很羨慕智能家居生活,但是因為住的是老房子,很多布線沒有考慮,所以不知道該如何實現這種智能生活。其實我們今天要談到的另外一種智能家居技術——家庭無線射頻技術,應該就是專為已裝修完成但未預先布線的房屋準備的。

無線射頻技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線通信技術。這種技術的優點是部分產品無需重新布線,利用點對點的射頻技術,實現對家電和燈光的控制,安裝設置都比較方便,主要應用于實現對某些特定電器或燈光的控制,成本適中。這類系統功能比較弱,控制方式比較單一,且易受周圍無線設備環境特別是同頻及阻礙物干擾和屏蔽;較適用于新裝修戶和已裝修戶。

這也就是我們家庭網絡中所提到的有線網絡和無線網絡的區別。無線網絡技術在沒有布線的情況下也可以搭建家庭局域網。而無線射頻技術也就是通過高頻的無線頻率(315或433.92MHz)點對點傳輸,實現燈光、窗簾、家電等的遙控功能。這類技術對于已經裝修好了的用戶非常適用,無須預先布線,不會破壞原有家居的美觀。

使用基于無線射頻技術的產品,就可以將家里所有的電器串成一個網絡,我們這里稱它為智能家居無線網絡,在這個網絡中,我們可以隨意遙控,讓每個冷冰冰的電器都聽命于我們。

家里的電器設備很多,燈光、冰箱、空調、電腦、家庭影院……有些屬于本身就帶有遙控能力的,比如空調、電視機……有些是不具備遙控功能的,比如熱水器、微波爐、電飯煲、冰箱……而不同的遙控設備又帶有不同的遙控器,相互間又不能通用,于是家里光遙控器就有四五個。那么如何遙控不具備遙控功能的設備?以及如何讓一個遙控器實現多個遙控器的功能呢?從上面的介紹我們知道,基于無線射頻技術的產品是能幫我們解決這些問題的,但他們是如何實現的呢?

智能家居無線網絡主要包括了一個家庭網關以及若干個無線通訊子節點。在家庭網關上有一個無線發射模塊,每個子節點上都接有一個無線網絡接收模塊,通過這些無線網絡收發模塊,數據就在網關和子節點之間進行傳送

無線射頻技術在智能家居的應用

家庭智能網關就是家庭的一個智能化控制中心,帶有嵌入式處理器和Armlinux操作系統;具有可觸摸的TFT液晶顯示屏(5~10英寸);有14路報警點輸入和2路報警控制輸出,發生警情時可通過網絡或電話報警;通過網關上的無線射頻模塊與網絡中各子節點進行通訊,實現家電控制;內置了Webserver,通過Web方式實現家電的遠程控制。同時家庭網關還具有留影、留言、MP3\MP4播放功能,可方便主人進行溫馨留言等。

普通家用或商用接收器,通常使用紅外線(IF),信號收發要求直線路徑,容易受外物遮擋。使用無線射頻技術,信號收發不受外物遮擋,凡在系統覆蓋范圍內,不論任何方位或角度,接收皆準確可靠。此外,信號根據使用地區的不同,由315或434MHz無線頻率傳輸,穿墻越壁,不受任何外物遮擋。系統在開放環境中,覆蓋范圍可達100米。加上無線射頻耗電量低,覆蓋面廣,無論走到任何角落,操控都是最方便可靠、自由舒心的。

以一所200平方米的住宅為例,室內長約30多米,因此以100米的覆蓋范圍計算,用戶無論走到哪里,各個開關都可接收遙控器的指令,燈光總能配合您的步伐。每個遙控器、開關或調光開關皆裝有無線射頻發送器或接收器,因此遙控器可直接向各開關發出指令,控制預設的燈光場合,而不需接通任何電線。但是室內30m的遙控距離已經是無線射頻技術的最大極限了,如果超過了這個距離,無線信號易受同頻干擾,且信號減弱,這也是無線射頻技術最大的一個缺陷。

無線射頻燈光控制系統由智能面板開關和調光器組成,調光器用以發送和接收命令信號,命令通過無線電傳播,而不是通過家庭的電源線路傳輸。每個面板開關都備有一個不同的遙控識別代碼。這些代碼利用19位識別技術,使接收器能準確辨別每個指令。即使鄰居同時使用,也絕對不會因其遙控器干擾而發生傳輸錯誤。

調光開關同樣內置RF無線射頻發射器,能獨立于遙控器或移動開關之外,控制落地燈或桌燈的開關或隨意調節燈光亮度。調光開關的背面還配有夾子,可自由地夾在電線或其他顯眼處,不易遺失,靈活自在。減少干擾,傳送或接收指令更加準確無誤。

無線智能插座系列主要通過無線射頻技術實現對非遙控電器(如熱水器、電風扇等)的電源遙控,不僅為這些電器增加了無線遙控的功能,而且還最大限度地節約能源,保障安全。

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