[发明专利]一种基于Zigbee和智能手环的智能家居系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于Zigbee和智能手环的智能家居系统及其控制方法，包括中央控制器、手机Android客户端、Zigbee协调器、无线通讯模块、语音播放电路、家庭设备节点、传感器节点和智能手环，用户通过佩戴智能手环进行室内定位，根据设定实现家居系统的智能开闭，传感器节点对家居系统进行检测，当发生危险时通知用户，当发送火灾时进行智能报警。

主权项

一种基于Zigbee和智能手环的智能家居系统的控制方法，所述的基于Zigbee和智能手环的智能家居系统包括中央控制器、手机Android客户端、Zigbee协调器、无线通讯模块、语音播放电路、家庭设备节点、传感器节点和智能手环，所述的中央控制器通过无线通讯模块与手机Android客户端通信，中央控制器分别与语音播放电路、Zigbee协调器相连，所述的Zigbee协调器与家庭设备节点、传感器节点通信，所述的智能手环通过Zigbee自组网与家庭设备节点、传感器节点通信，所述的智能手环集成有CC2431芯片；其特征在于：设置Zigbee协调器为主节点，Zigbee协调器建立zigbee家庭局域网，同时创建一个网络邻接表，在每个房间设置一个路由器，主节点为每个路由器分配一个PAN ID，并将信息添加到网络邻接表中，完成路由器的添加；当家居设备或传感器需要加入该网络时，其对应的Zigbee分节点将自身64位的IEEE地址发送给路由器，再由路由器转发给Zigbee协调器，Zigbee协调器根据不同路由器转发来的信息进行分组，然后为每个Zigbee分节点分配一个PAN ID，并将信息添加到网络邻接表中，标志该Zigbee分节点被添加到网络中；当需要对某一家庭设备进行控制时，主节点找到与该家庭设备相连的Zigbee分节点，并将中央控制器的控制信息发往与该Zigbee分节点相连的路由器，路由器再将控制信息转发给对应的Zigbee分节点，Zigbee分节点接收到控制信息后，通过功能驱动模块对该家庭设备进行相应的操作；中央控制器通过无线通讯模块与手机Android客户端通信，用户通过手机Android客户端对中央控制器的设置进行修改；Wifi模块中的ESP8266设置为AP接入点，手机Android客户端接入该AP后，ESP8266记住该设备，并隔设定时间给手机发送询问信息，确定手机Android客户端是否还在wifi覆盖区域，当手机离开覆盖区域后中央控制器收不到手机发送的确认信息，切换成为4G模块通信；设定位置固定不变的家庭设备节点或传感器节点作为室内定位的参考节点，将参考节点的位置参数作为智能手环的CC2431芯片的定位引擎的一个参数输入，将收到的信号强度RRSI作为另一个参数输入，定位引擎计算得到自身的位置，并将位置信息发送给中央控制器；中央控制器根据智能手环的位置关闭或开启家庭设备；传感器阵列中的传感器检测室内环境信息，检测信息通过A/D转换模块、Zigbee分节点、路由器和Zigbee协调器传输给中央控制器，当某一检测信息超过其设定阈值时，中央控制器根据预存设置通过4G模块向手机Android客户端发送短信或者拨打电话，当选择拨打电话时，语音播放电路播放对应的音频；传感器阵列中的烟雾传感器、红外线传感器和温度传感器检测室内环境变化，通过中央控制器判断是否发生火灾，当判断发生火灾时，利用4G模块进行语音拨号报警，同时中央处理器启动语音播放电路播放音频。