智能家庭的无线电源插座系统
摘要
本文介绍了为家庭自动化网络安装电源插座系统的设计思想和执行，插座模型的目
的是将无线个域网应用到建筑中，为家庭自动化网络的遥控操作起到执行器节点的作用。电源模型已经应用到相关的建筑中，测试家庭自动化网络的试验台也已经创造出，该实验台式为了验证电源插座模型的基础功能的。验证实验说明电源插座模型能够在少量公共设备条件下，简单实现并且能灵活控制各种各样的家用电器，这有助于我们更快的增加更多的智能到家庭环境中。
关键词：智能家居 家庭自动化 电源插座 无线传感器 制动器网络
1．简介
智能家居越来越受欢迎，人们需要越来越多的家庭自动化装置来提升生活环境和享受高科技生活。人们想用更多的传感器和制动器来装备他们的房子，是房子具有最佳的便捷、安全和消遣。当家庭环境更加智能化后，老年人也能独自生活在自己家里而不需要太早就不得不住到疗养院去。
近几年来，快速形成的许多无线通信技术改革了家庭自动化装置。无线传感器网络的实际应用就是一个很好的例子，军事应用如战场监视是无线传感器网络发展起来的最初动机。无线传感器网络现在已应用到许多不同的场合中，包括环境监测、医疗保健、家庭自动化和交通控制。无线传感器网络的使用结合最近发布的无线个域网标准，我们有更多的机会建立无线电控制和监控程序，以保证低成本、低能耗、范围广、可靠性高。
电源输出口或者电源插座也许是现代家庭最常用的电器，如果我们想要建立一个家庭自动化系统，这些装置时提供电器连接甚至开关功能的必要模块。通过开关的开和关，将电力传输到连接电源插座的无线网络来控制家庭电器上，这已经不是一个新想法了。市场上已经有很多具有遥控功能的插座产品，但必须声明大多数产品只能提供点对点的无线通讯。每个电源插座必须装备有遥控操作的遥控设备，当你在同一时间操作多个遥控装置时，控制这些电源插座将变得非常方便。
无线个域网技术已经应用到建立家庭自动化网络，以落实无线访问监测和控制应用软
件。一些研究人员已经计划建立一个以遥控器控制单元为基础的无线个域网，和以多个电子消费设备的红外转换装置为基础的无线个域网。与来自不同供应商的不同红外编码相匹配是非常困难的，说服家电制造商由于成本原因和其他非技术原因将这些模块整合到他们的产品中也是非常困难的。大部分情况下我们只要打开/关家电，但不管这些设备让他们在那里工作，因此转换无线 控制功能到电源插座是一个不错的主意。基于蓝牙的无线控制电源插座模块已经被提出，该模块在大型网状网络和双向数据交流上会变的毫无用处，这是由于蓝牙协议的局限性造成的。增加太多其它的通信接口到最后设备，同时也大大增加系统的复杂性和成本，因此应避免这种装置在家庭环境中的广泛部署。
图.1 家庭环境的无线电源插座系统
2.系统概述
各种家电的简单控制是智能家庭的特征之一，为了落实那些远程控制功能，我们通常需要添加控制电线，而且必须在新房内部装饰安装好之前。为无线电源插座装置提供了一个更灵活的方式来实施远程控制功能。由于这些设备，你不再需要因为系统提升或维护而破坏原来的室内装饰，这些设备对那些没有安装自动化基础设施的旧房子更为有用。正如图.1所示，建议的家庭自动化网络实际上是无线传感器和驱动器网络的实际应用，家庭自动化网络由几个传感器节点、几个无线电源插座模块和一个基站组成。每个电源插座被用于添加到家庭自动化网络的制动器节点，这个传感器节点和制动器节点被部署在家庭环境中，他们形成一种自主网状网络。基站可以为当地这个网状网络的用户交流提供多个接口和遥控网络管理。
图.2 电源插座模块的结构分解
3. 无线电源插座模块
提出的电源插座系统的核心部件是无线电源插座模块，在灵活控制家用电器上发挥了重要作用，旨在成为远程控制功能中的一个制动器节点。图2显示了提出的电源插座模块的结构分解，它由一个无线个域网顺从的射频收发、一个主机板和一个变压器组成，这些都封装在一个塑料装置中。射频收发通过扩张连接器与主机板相连接，它工作2.4十亿赫兹的频率范围内并建立了与其他模块的无线通信通道。主板使用一个低成本的单片机的实施控制逻辑与一个特定的晶片驱动 继电器。该样机的尺寸为196mm×163mm×60mm， 它有6个插座,其中的每一个都可以被控制另行规定。
图.3说明了电源插座模块的软件流程图，
4.结论
我们提出过一个为远程控制家用电器设计的无线电源插座系统，提出的电源插座模块具有多点网络技术能力，通过添加一个无线个域网到它的结构中实现。传感器和制动器网络可以通过配置形成的电源插座模块同其他的传感器节点进入到家庭环境中。电源插座模块的基本功能已经试验台测试过，实验结果显示提出的电源插座模块成功的实现了用较少的设备实现多种家电的远程控制，这为家庭自动化网络的部署提供了一个更快、更灵活的方式。
