智能家居系统开发框架
版本号：V0.1
版本历史：
V0.1，2016/5/15，beep_,初步规划智能家居系统框架并对部分内容予以说明。
一、智能家居系统内部划分
（1）按系统划分
家电控制系统（冰箱、电视、空调）
灯光控制系统（灯、窗帘）
家庭安防系统（门、窗、火灾、漏水、漏电、漏气、入侵、摄像）
家庭娱乐系统（灯光、音响、电视）
家庭检测系统（温度、湿度、过敏气体）
老人看护系统、室内定位系统等
（2）按场景划分
智能厨房（漏水检测、漏电检测、漏气报警、火灾报警、油烟检测）
智能卧室（湿度检测、温度检测、灯光控制、红外入侵、窗帘控制、空调控制）
智能客厅(电视机与音响控制、入侵检测、灯光控制、湿度检测、温度检测、家庭影院)
智能餐厅（灯光、音响）
走道（天气、门窗显示、家电显示）
（3）按设备划分
A、智能家电
B、信号采集设备
光照、火焰、烟雾、侵水、CO检测、温度、湿度、过敏气体、门窗开关状态、
红外检测、录像
C、控制型设备
开关设备：绝多数继电器控制的设备、电磁阀控制设备。
指示设备：指示某信号量具体值或某设备运行状态。
电机设备：控制对象由电机驱动,如窗帘。
接口设备：传统家电与智能家居系统之间的控制接口。（ZigBee-红外）。
其他驱动设备:LED驱动、摄像头。
D、控制和采集设备
内部集成控制型设备和信号采集设备于一体。
带电量检测的智能插座、用水量统计的水阀。
E、网关和控制中心
二、组网方案
1、ZigBee拓扑结构
点对点传播：
星型拓扑方式：适用于普通家庭应用
网型拓扑方式：带路由器、节点数量最多、任意穿墙
2、相关标准：
ZigBee Profile: 0104,ZigBee专门为智能家居制定的应用规范
自定义Profile
Arduino: 是否使用或参考开源硬件设计
相关行业标准：
3、网关设计
ZigBee<>WIFI<>以太网
4、平台及服务器
独立开发平台：
接入华为、易联科等企业平台
微信、QQ硬件等。
其他平台的API接入。
三、供电系统
电池供电：低功耗设计、电池电量检测系统
220V交流供电：开关电源设计
DC5V、DC12V、DC24V供电：购买模块
无源系统：利用相关物理原理产生微弱电流、无源开关、RF.
四、信号量与控制量
1、信号量
光照强度、温度、湿度、门磁、窗磁、火焰|烟雾检测、CO检测、漏水检测、红外信号、
用电量、用水量、设备运行状态、视频、音频
2、控制量
家电、灯光、窗帘驱动、水阀、插座
3、显示量
触摸屏、语音、报警
4、紧急信号量
漏水、漏气、火灾
五、核心组件
1、ZigBee转红外控制器
目前只有部分家电支持蓝牙或WIFI功能，绝大多数家电采用红外控制和按键控制，
对于采用红外控制的家电，可以设计一款ZigBee转红外的控制器，可将部分家电纳入
到智能家居系统中。
硬件需求：CC2530内部集成红外控制器，电路简单。
难点：对码学习。
2、智能插座
具有开关、定时、用电量统计功能于一体的插座，适应于手动控制的家电。
硬件设计：专用的电量统计芯片，AC-DC电源、继电器
3、智能水阀
具有自动开关、用水量统计功能于一体的水阀。
硬件设计：水量传感器、人体检测传感器、电磁阀
备注：水量传感器以脉冲计数，每流过1L水，脉冲次数约为常数。
4、智能网关
实现WIFI、ZigBee、以太网之间的转换。
5、传感器设备
采集智能家居系统的信号量的节点设备，独立节点，除传感器外无其他装置。
6、紧急信号量设备
实现家居安防系统，并带有自动报警装置，如火灾报警。
7、窗帘控制器、
电机驱动窗帘控制。
8、照明控制系统
LED照明控制系统。
9、智能控制中心
硬件采用服务器架构，相关功能的软件实现。
*10、交互设备
随处可见的触摸屏、语音、按键等输入设备。
随处可见的显示屏、语音、报警等输出设备，如火灾警铃、温湿度显示、天气等。
六、开发目标
基本设计：按照设备类型开发软、硬件
信号量采集：室内温湿度多少？各个家电的用电量多少？
控制量控制：窗帘打开、关闭，电视开关。
高级设计：按照系统或场景实现功能（服务器程序）
多个设备之间系统级合作实现一个功能。
如：夏季晚上开启家庭影院模式 就需要有窗磁检测、灯光控制、空调、电视、温湿度检
测等多个设备。
七、软、硬件开发条件
硬件开发：
CC2530、STM32芯片、ARM平台、LED驱动电源、传感器、电机及驱动电路、开关电
源、电磁阀等
MDK5.1，IAR、GCC等
客户端开发：
JAVA、HTML5
服务器开发：
LINUX，C、QT等
八、项目预算与工程管理
项目预算：
1、用于购买芯片、传感器、电机、电磁阀等器件及PCB制版费用。
2、服务器或平台开发的软、硬件费用
3、其他费用
工程管理：
敏捷开发模型。