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智能家居的工作过程解析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于普通设备,上电1min内每隔10s宣告一次,之后每隔5min宣告一次,如果接收到设备查找消息,且符合查找条件,则在第n毫秒开始第1min内每隔10s宣告一次,然后每隔5min宣告一次。1)配置器、设备通过相关操作,进入配置状态。通过在点击该设备所在位置,会弹出对话框,指示是否传输设备描述文件,点击“确定”按钮后,系统会向相应的设备发送请求传输的命令。文件传输由文件请求端发起请求,文件持有端对请求进行回应。

智能家居的工作过程解析

打开家电智能管理系统应用程序后,将呈现如图11-4所示的画面。在界面中有网络信息、场景模式、智能环境监控、串口配置、串口监视等几项功能。用户可以通过点击“登录设置”来设定软件登录时的密码。

首先,需要设置软件与下位机通信的串口号。切换到串口配置标签页,如图11-5所示,在此标签页里,用户可以设置通信串口的串口号、波特率奇偶校验、数据位和停止位。

智能家电管理系统在使用前需要将设备加入到网络列表中,即为设备分配网络地址。切换到“网络信息”标签页后,点击“开始配置设备ID”按钮,系统会自动发送网络配置信息,收到此消息后,设备会向系统发送相应配置消息,该消息中带有八位随机码,以区别于其他设备。收到设备发来的相应配置消息后,系统会为相应的设备发送ID配置消息,即为该设备分配网络ID。网络设备退出配置状态,此后,每隔1min向系统发送在线消息,以告知系统,该设备处于在线可控状态。整个配置过程如下:

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图11-4 家电智能管理系统界面

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图11-5 设置串口配置

配置器和设备处于配置状态时,可进行设备配置。

1)配置器、设备通过相关操作,进入配置状态。

2)配置器在管辖的子网内,定时广播包含网络ID的配置准备消息。

3)设备接收配置准备消息,随机生成8字节的设备请求标识数据,发送配置请求消息。

4)配置器接收配置请求消息,分配相应设备ID,发送配置响应消息。

5)设备接收配置响应消息,检查配置响应消息是否属于本设备(根据返回的设备请求识别码是否由本设备提交的进行判断),验证成功后,记录网络ID并获得设备ID,设备配置成功,退出配置状态。如果配置响应消息不是给本设备的,或是一直没收到配置响应消息,则再次等待配置器发送配置准备消息,重新请求配置。

6)配置器在配置状态下持续定时广播配置准备消息,直到通过相关操作退出配置状态。

对于普通设备,上电1min内每隔10s宣告一次,之后每隔5min宣告一次,如果接收到设备查找消息,且符合查找条件,则在第n毫秒n为小于10000的随机数)开始第1min内每隔10s宣告一次,然后每隔5min宣告一次。如果一个设备在长时间内没有发送任何消息,则其他设备认为该设备离线。

图11-6模拟的空调设备,在完成网络配置后的状态。

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图11-6 实现网络配置后的状态示意图

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图11-7 完整的文件传输示意图

当系统与设备完成网络配置后,系统的界面上会呈现出已上线设备,并指出该设备的网络地址和在线状态。通过在点击该设备所在位置,会弹出对话框,指示是否传输设备描述文件,点击“确定”按钮后,系统会向相应的设备发送请求传输的命令。系统作为文件传输的请求端,设备作为文件的持有端。(www.xing528.com)

文件传输由文件请求端发起请求,文件持有端对请求进行回应。请求端可根据实际情况启动、暂停或中止传输。传输可以从文件头或某个断点开始。文件请求端可通过文件总长和已经获得的文件数据来判断一个文件是否已经传输完毕。如果一个文件没有传输完毕,则请求端可以适时地请求继续传输。一个完整的文件传输过程如图11-7所示。系统界面的下方会显示文件传输的进度。

设备描述文件一般固化在设备中,记录通用控制设备的基本信息、所具备的功能、执行相关功能所涉及的参数,以及各参数取值定义,描述通用控制设备的资源,详细记录设备在互联网中的表现形式,以及设备所能提供的服务。

完成设备描述文件的传输后,系统会自动对文件进行解析,在系统界面上会显示该设备的名称,如图11-8所示。

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图11-8 文件解析的系统界面

完成设备描述文件的传输后,用户可以点击该设备进行控制。例如,点击“美的空调”后,系统会弹出如图11-9所示对话框。系统会自动解析设备描述文件,在电器信息对话框中显示设备名称、生产商、产品型号、序列号生产日期,并将电器功能列在与设备对应的功能对话框中。

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图11-9 美的空调的控制界面

点击相应的功能,系统回想该设备发送控制命令,并会返回执行的效果,如果未能得到执行,会显示未成功的原因,如图11-10所示。

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图11-10 成功与失败的界面显示

为方便用户对家电的自动控制,使家电能按照用户的意愿在某一时刻自动执行功能,系统提供了五种情景模式,分别为“起床场景”,“上班场景”,“回家场景”,“睡觉场景”和“普通场景”。用户可自行设定每种场景的内容,如图11-11所示。用户通过系统亦可了解到家庭中的环境信息,如光照,温度和湿度等,如图11-12所示。

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图11-11 智能家居的场景模式设计

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图11-12 智能家居的职能环境监控模式

系统发送和接收数据的情况可通过切换标签页“串口监视”来查看,如图11-13所示。

通过上述各种操作,可以实现对各个环境模式下各房间的电器设备控制,达到绿色节能、低碳的和谐生活目标。

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图11-13 智能家居的串口监视

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