Guriga casriga ah waa guri sida madal, isticmaalka tignoolajiyada isku dhafan ee fiilooyinka, tignoolajiyada isgaarsiinta shabakadda, tignoolajiyada amniga, tignoolajiyada xakamaynta otomaatiga ah, tignoolajiyada maqalka iyo muuqaalka si loogu daro xarumaha la xiriira nolosha qoyska, jadwalka si loo dhiso xarumo deganaansho oo hufan iyo nidaamka maaraynta arrimaha qoyska, loo hagaajiyo amniga guriga, ku habboonaanta, raaxada, farshaxanka, iyo la xaqiijiyo ilaalinta deegaanka iyo deegaanka badbaadinta tamarta. Iyada oo ku saleysan qeexitaanka ugu dambeeyay ee guriga casriga ah, tixraac astaamaha tignoolajiyada ZigBee, naqshadeynta nidaamkan, lagama maarmaanka u ah waxaa ku jira nidaam guri oo caqli badan (nidaamka xakamaynta guriga casriga ah (dhexe), nidaamka xakamaynta nalalka guriga, nidaamyada amniga guriga), iyadoo lagu saleynayo nidaamka isku xirka fiilooyinka guriga, nidaamka shabakadda guriga, nidaamka muusikada asalka ah iyo nidaamka xakamaynta deegaanka qoyska. Iyada oo lagu saleynayo in lagu nool yahay sirdoonka, waxaa la rakibay dhammaan nidaamka lagama maarmaanka ah oo keliya, iyo nidaamka qoyska ee rakibay nidaamka ikhtiyaariga ah ee hal nooc iyo wixii ka sarreeya ugu yaraan waxay sirdoonku ku noolaan karaan. Sidaa darteed, nidaamkan waxaa loogu yeeri karaa guri caqli badan.
1. Qorshaha Naqshadeynta Nidaamka
Nidaamku wuxuu ka kooban yahay aalado la kantaroolo iyo aaladaha kontaroolada fog ee guriga ku jira. Kuwaas waxaa ka mid ah aaladaha la kantaroolo ee qoyska ugu badan waxaa ka mid ah kumbuyuutarka geli kara internetka, xarunta kontaroolada, qaybta la socodka iyo kantaroolka qalabka guryaha ee lagu dari karo. Qalabka kontaroolada fog waxay inta badan ka kooban yihiin kombiyuutaro fog iyo taleefanno gacmeed.
Hawlaha ugu muhiimsan ee nidaamku waa: 1) bogga hore ee daalacashada bogga shabakadda, maaraynta macluumaadka asalka ah; 2) Hirgeli xakamaynta badhanka ee qalabka guriga ee gudaha, amniga iyo iftiinka iyada oo loo marayo internetka iyo taleefanka gacanta; 3) Iyada oo loo marayo module-ka RFID si loo xaqiijiyo aqoonsiga isticmaalaha, si loo dhammaystiro badhanka xaaladda amniga gudaha, haddii ay dhacdo xatooyo iyada oo loo marayo digniinta SMS ee loo diro isticmaalaha; 4) Iyada oo loo marayo software-ka nidaamka maaraynta xakamaynta dhexe si loo dhammaystiro xakamaynta maxalliga ah iyo muujinta xaaladda nalalka gudaha iyo qalabka guriga; 5) Kaydinta macluumaadka shakhsi ahaaneed iyo kaydinta xaaladda qalabka gudaha waxaa lagu dhammaystiraa iyadoo la adeegsanayo xogta. Waxay ku habboon tahay isticmaalayaasha inay weydiiyaan xaaladda qalabka gudaha iyada oo loo marayo nidaamka xakamaynta dhexe iyo maaraynta.
2. Naqshadeynta Qalabka Nidaamka
Naqshadeynta qalabka ee nidaamka waxaa ka mid ah naqshadeynta xarunta xakamaynta, qaybta la socodka iyo ku darista ikhtiyaariga ah ee koontaroolaha qalabka guriga (tusaale ahaan, koontaroolaha taageeraha korontada).
2.1 Xarunta Xakamaynta
Hawlaha ugu muhiimsan ee xarunta xakamaynta waa sidan soo socota: 1) Si loo dhiso shabakad ZigBee oo aan lahayn fiilo, ku dar dhammaan qaybaha la socodka shabakadda, oo loo xaqiijiyo helitaanka qalab cusub; 2) aqoonsiga isticmaalaha, isticmaalaha guriga ama dib ugu soo mara kaarka isticmaalaha si loo gaaro beddelka amniga gudaha; 3) Marka tuug uu soo galo qolka, u dir farriin gaaban isticmaalaha si uu u qayliyo. Isticmaalayaashu waxay sidoo kale xakamayn karaan amniga gudaha, nalalka iyo qalabka guriga iyada oo loo marayo farriimo gaagaaban; 4) Marka nidaamku keligiis shaqeynayo, LCD-gu wuxuu soo bandhigayaa xaaladda nidaamka hadda jira, taas oo ku habboon isticmaalayaasha inay arkaan; 5) Ku kaydi xaaladda qalabka korontada oo u dir PC si uu nidaamka ugu sameeyo khadka tooska ah.
Qalabka wuxuu taageeraa dareenka Carrier-ka ee ogaanshaha marin-u-helka badan/isku dhaca (CSMA/CA). Danabka shaqeynaya ee 2.0 ~ 3.6V wuxuu ku habboon yahay isticmaalka korontada oo hooseeya ee nidaamka. Samee shabakad xiddigta ZigBee ee bilaa-waayirka ah gudaha adigoo ku xiraya module-ka isku-duwaha ZigBee ee xarunta xakamaynta. Iyo dhammaan qanjidhada kormeerka, oo loo doortay inay ku daraan koontaroolaha qalabka guriga sida qanjidhada terminal-ka ee shabakadda si ay ugu biiraan shabakadda, si loo xaqiijiyo xakamaynta shabakadda ZigBee ee bilaa-waayirka ah ee amniga gudaha iyo qalabka guriga.
2.2 Qalabka La Socodka
Hawlaha qaybta kormeerka waa sidan soo socota: 1) ogaanshaha calaamadaha jirka aadanaha, dhawaaqa iyo digniinta iftiinka marka tuugadu soo galaan; 2) xakamaynta iftiinka, qaabka xakamaynta waxaa loo qaybiyaa xakamaynta otomaatiga ah iyo xakamaynta gacanta, xakamaynta otomaatiga ah ayaa si toos ah u shidda/damisa iftiinka iyadoo loo eegayo xoogga iftiinka gudaha, xakamaynta iftiinka gacanta ayaa loo maraa nidaamka xakamaynta dhexe, (3) macluumaadka digniinta iyo macluumaadka kale ee loo diro xarunta xakamaynta, waxayna ka heshaa amarrada xakamaynta xarunta xakamaynta si loo dhammaystiro xakamaynta qalabka.
Habka ogaanshaha microwave-ka ee infrared plus waa habka ugu badan ee lagu ogaado calaamadaha jirka aadanaha. Baaritaanka infrared-ka ee pyroelectric waa RE200B, qalabka kor u qaadistana waa BISS0001. RE200B waxaa ku shaqeeya danab 3-10 V ah waxayna leedahay curiye infrared ah oo laba-xasaasi ah oo pyroelectric ah. Marka curiyuhu helo iftiinka infrared-ka, saameynta sawir-qaadista ayaa ka dhici doonta tiirarka curiye kasta, dallacaadduna way urursan doontaa. BISS0001 waa asIC isku-dhafan oo dijitaal-analog ah oo ka kooban amplifier hawlgal, isbarbardhigga danabka, kontaroolaha xaaladda, saacadda dib u dhigista iyo saacadda xannibaysa. Iyadoo lala kaashanayo RE200B iyo dhowr qaybood, badhanka infrared-ka pyroelectric ee aan firfircoonayn ayaa la samayn karaa. Module-ka Ant-g100 waxaa loo isticmaalay dareemaha microwave-ka, inta jeer ee dhexe wuxuu ahaa 10 GHz, waqtiga ugu badan ee la aasaasayna wuxuu ahaa 6μs. Marka lagu daro module-ka infrared-ka pyroelectric, heerka qaladka ee ogaanshaha bartilmaameedka si wax ku ool ah ayaa loo dhimi karaa.
Module-ka xakamaynta iftiinka wuxuu inta badan ka kooban yahay iska caabinta sawir-qaadista iyo gudbinta xakamaynta iftiinka. Ku xidh iska caabinta sawir-qaadista taxane ah iska caabinta la hagaajin karo ee 10 K ω, ka dibna ku xidh dhammaadka kale ee iska caabinta sawir-qaadista dhulka, oo ku xidh dhammaadka kale ee iska caabinta la hagaajin karo heerka sare. Qiimaha danabka ee labada dhibcood ee isku xidhka iska caabinta waxaa laga helaa iyada oo loo marayo beddelaha SCM analog-ilaa-dijital ah si loo go'aamiyo in iftiinka hadda jira uu shidan yahay. Iska caabinta la hagaajin karo waxaa hagaajin kara isticmaaluhu si uu ula kulmo xoogga iftiinka marka iftiinka la shido. Badhamada iftiinka gudaha waxaa xakameeya relays. Hal deked oo keliya ayaa la gaari karaa.
2.3 Xullo Xakamaynta Qalabka Guriga ee lagu daray
Dooro inaad ku darto xakamaynta qalabka guriga inta badan iyadoo loo eegayo shaqada qalabka si loo gaaro xakamaynta qalabka, halkan taageeraha korontada tusaale ahaan. Xakamaynta taageeraha waa xarunta xakamaynta waxay noqon doontaa tilmaamaha xakamaynta taageeraha PC-ga ee loo diro koontaroolaha taageeraha korontada iyada oo loo marayo hirgelinta shabakadda ZigBee, lambarka aqoonsiga qalabka kala duwan wuu ka duwan yahay, tusaale ahaan, qodobbada heshiiskan lambarka aqoonsiga taageeraha waa 122, lambarka aqoonsiga TV-ga midabka guriga waa 123, sidaas darteedna lagu ogaanayo aqoonsiga xarunta xakamaynta qalabka korontada ee kala duwan. Isla lambarka tilmaamaha, qalabka guryaha ee kala duwan waxay qabtaan hawlo kala duwan. Jaantuska 4 wuxuu muujinayaa isku-dhafka qalabka guryaha ee loo doortay in lagu daro.
3. Naqshadeynta software-ka nidaamka
Naqshadeynta software-ka nidaamka waxaa inta badan ka kooban yahay lix qaybood, kuwaas oo ah naqshadeynta bogga shabakadda ee kontoroolka fog, naqshadeynta nidaamka maaraynta kontoroolka dhexe, kontoroolka ugu weyn ee xarunta xakamaynta naqshadaynta barnaamijka ATMegal28, naqshadeynta barnaamijka iskuduwaha CC2430, naqshadeynta barnaamijka kontoroolka CC2430, naqshadeynta barnaamijka ku darista qalabka CC2430.
3.1 Naqshadeynta barnaamijka Iskuduwaha ZigBee
Isuduwaha marka hore wuxuu dhammaystiraa bilowga lakabka codsiga, wuxuu dejiyaa xaaladda lakabka codsiga wuxuuna helaa xaalad shaqo la'aan ah, ka dibna wuxuu shidaa carqaladaha caalamiga ah wuxuuna bilaabaa dekedda I/O. Isuduwaha ayaa markaa bilaabaya dhisidda shabakad xiddig bilaa-waayir ah. Hab-maamuuska, iskuduwaha ayaa si toos ah u doorta xadka 2.4 GHz, tirada ugu badan ee bits-kiiba ilbiriqsi waa 62 500, PANID-ka caadiga ah waa 0 × 1347, qoto dheer ee ugu badan ee xidhmooyinka waa 5, tirada ugu badan ee baytyada halkii dir waa 93, heerka baud-ka dekedda taxanaha ahna waa 57 600 bit/s. SL0W TIMER wuxuu soo saaraa 10 joojin ilbiriqsikiiba. Ka dib markii shabakadda ZigBee si guul leh loo aasaasay, iskuduwaha wuxuu cinwaankiisa u diraa MCU ee xarunta xakamaynta. Halkan, xarunta xakamaynta MCU waxay aqoonsataa Iskuduwaha ZigBee inuu yahay xubin ka mid ah barta la socodka, cinwaankeeda la aqoonsadayna waa 0. Barnaamijku wuxuu galayaa wareegga ugu weyn. Marka hore, go'aami in ay jirto xog cusub oo ay soo dirtay barta terminal-ka, haddii ay jirto, xogta si toos ah ayaa loogu gudbiyaa MCU ee xarunta xakamaynta; Go'aami in MCU-ga xarunta xakamaynta uu leeyahay tilmaamo la soo diray, haddii ay sidaas tahay, tilmaamaha u dir qaybta terminal-ka ee ZigBee ee u dhiganta; Xukun in amnigu furan yahay, haddii uu jiro tuug, haddii ay sidaas tahay, macluumaadka digniinta u dir MCU-ga xarunta xakamaynta; Xukun in iftiinku uu ku jiro xaalad kontorool oo otomaatig ah, haddii ay sidaas tahay, shid beddelaha analog-ilaa-dijital ah si loo qaado muunad qaadashada, qiimaha muunad qaadista ayaa ah furaha lagu shido ama lagu damiyo iftiinka, haddii xaaladda iftiinku isbeddesho, macluumaadka cusub ee gobolka waxaa loo gudbiyaa xarunta xakamaynta MC-U.
3.2 Barnaamijka Xirmooyinka Terminalka ZigBee
Qalooca terminalka ee ZigBee waxa uu tilmaamayaa qalooca ZigBee ee bilaa-waayirka ah ee uu maamulo isku-duwaha ZigBee. Nidaamka dhexdiisa, inta badan waa qalooca la socodka iyo ku darista ikhtiyaariga ah ee koontaroolaha qalabka guriga. Bilaabidda qanjidhada terminalka ee ZigBee waxa kale oo ku jira bilowga lakabka codsiga, furitaanka carqaladaha, iyo bilaabista dekedaha I/O. Kadib isku day inaad ku biirto shabakadda ZigBee. Waa muhiim in la ogaado in qanjidhada dhammaadka oo keliya oo leh dejinta isku-duwaha ZigBee loo oggol yahay inay ku biiraan shabakadda. Haddii qanjidhada terminalka ee ZigBee ay ku guuldareysato inay ku biirto shabakadda, waxay mar kale isku dayi doontaa labadii ilbiriqsiba mar ilaa ay si guul leh ugu biirto shabakadda. Ka dib marka ay si guul leh ugu biirto shabakadda, qanjidhada terminalka ee ZI-Gbee waxay u dirtaa macluumaadkeeda diiwaangelinta Isuduwaha ZigBee, kaas oo markaa u gudbinaya MCU ee xarunta xakamaynta si uu u dhammaystiro diiwaangelinta qanjidhada terminalka ee ZigBee. Haddii qanjidhada terminalka ee ZigBee ay tahay qalooca la socodka, waxay xaqiijin kartaa xakamaynta nalalka iyo amniga. Barnaamijku wuxuu la mid yahay iskuduwaha ZigBee, marka laga reebo in qaybta la socodka ay u baahan tahay inay xogta u dirto iskuduwaha ZigBee, ka dibna Iskuduwaha ZigBee wuxuu xogta u diraa MCU ee xarunta xakamaynta. Haddii qaybta terminalka ZigBee ay tahay koontaroole taageere koronto, waxay u baahan tahay oo keliya inay hesho xogta kombiyuutarka sare iyada oo aan la soo gelin xaaladda, si xakameynteeda si toos ah loogu dhammaystiro joojinta helitaanka xogta wireless-ka. Marka la joojiyo helitaanka xogta wireless-ka, dhammaan qaybaha terminal-ka waxay u turjumaan tilmaamaha xakamaynta ee la helay xuduudaha xakamaynta ee qaybta lafteeda, mana farsameeyaan tilmaamaha wireless-ka ee la helay ee barnaamijka ugu weyn ee qaybta.
4 Khalad-ka-saaridda khadka tooska ah
Tilmaamaha sii kordhaya ee ku saabsan xeerka tilmaamaha qalabka go'an ee uu soo saaro nidaamka maaraynta xakamaynta dhexe waxaa loo diraa MCU ee xarunta xakamaynta iyada oo loo marayo dekedda taxanaha ah ee kombiyuutarka, iyo iskuduwaha iyada oo loo marayo is-dhexgalka laba-xariiqle, ka dibna iskuduwaha ayaa u diraa godka terminalka ZigBee. Marka godka terminalka uu helo xogta, xogta waxaa loo diraa PC-ga mar kale iyada oo loo marayo dekedda taxanaha ah. PC-gan, xogta ay heshay godka terminalka ZigBee waxaa la barbar dhigaa xogta ay soo dirto xarunta xakamaynta. Nidaamka maaraynta xakamaynta dhexe wuxuu diraa 2 tilmaamood ilbiriqsi kasta. Ka dib 5 saacadood oo tijaabo ah, software-ka tijaabinta ayaa joogsada marka uu muujiyo in wadarta tirada baakadaha la helay ay tahay 36,000 oo baakadood. Natiijooyinka tijaabada ee software-ka tijaabinta gudbinta xogta ee borotokoolka badan ayaa lagu muujiyay Jaantuska 6. Tirada baakadaha saxda ah waa 36,000, tirada baakadaha khaldan waa 0, heerka saxnaantuna waa 100%.
Tiknoolajiyadda ZigBee waxaa loo isticmaalaa in lagu xaqiijiyo shabakadda gudaha ee guriga casriga ah, taas oo leh faa'iidooyinka xakamaynta fog ee ku habboon, ku darista dabacsan ee qalab cusub iyo waxqabadka xakamaynta ee la isku halleyn karo. Tiknoolajiyadda RFTD waxaa loo isticmaalaa in lagu xaqiijiyo aqoonsiga isticmaalaha iyo in lagu hagaajiyo amniga nidaamka. Iyada oo loo marayo marin u helidda moduleka GSM, hawlaha xakamaynta fog iyo digniinta ayaa la hirgeliyaa.
Waqtiga boostada: Jan-06-2022