智能开关照明控制系统中的上位机软件设计
智能开关照明控制系统中的上位机软件设计智能开关照明控制系统中的上位机软件设计
智能开关照明控制系统中的上位机软件设计
闵丽娟
闵丽娟闵丽娟
闵丽娟,
,,
,卢捍华
卢捍华卢捍华
卢捍华,
,,
,王亚石
王亚石王亚石
王亚石
(南京邮电大学物联网学院,南京 210003)
摘
摘摘
摘 要
要要
要:
::
:为了对智能开关照明控制系统中的设备进行灵活地配置和管理,设计一种上位机软件。介绍智能开关照明控制系统的系统框架,
根据控制关系灵活配置的要求,提出一种新的通信协议 SSLPT,用于协调上位机与主控单元、节点设备之间通信。在软件的界面功能实现
过程中采用统一建模语言进行分析和设计。实验结果证明了该上位机软件方法的可靠性和稳定性。
关键词
关键词关键词
关键词:
::
:智能家居;开关照明;无线通信;上位机;统一建模语言
Design of Host Computer Software
in Smart Switch Lighting Control System
MIN Li-juan, LU Han-hua, WANG Ya-shi
(College of Internet of Things, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)
【
【【
【Abstract】
】】
】In order to configure and manage the devices flexibly which are parts of smart switch lighting control system, host computer software is
designed. The structure of system is described, Smart Switch Lighting Protocol(SSLPT) is proposed for coordinating communication between host
computer and devices, the system is designed using Unified Modeling Language(UML). Experimental results show the reliability and stability of the
software.
【
【【
【Key words】
】】
】smart home; switch lighting; wireless communication; host computer; Unified Modeling Language(UML)
DOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2011.22.097
计 算 机 工 程
Computer Engineering
第 37 卷 第 22 期
Vol.37 No.22
2011 年 11 月
November 2011
·
··
·开发研究与设计技术
开发研究与设计技术开发研究与设计技术
开发研究与设计技术·
··
·
文章编号
文章编号文章编号
文章编号:
::
:1000—
——
—3428(2011)22—
——
—0290—
——
—04
文献标识码
文献标识码文献标识码
文献标识码:
::
:A
中图分类号
中图分类号中图分类号
中图分类号:
::
:TP18
1
概述
概述概述
概述
近年来,物联网成为全球关注的热点领域。作为物联网
中一种重要应用,智能家居的概念也逐步被大家认可和接受。
智能家居涉及到的内容包括家庭安防、家电控制、开关照明
控制、信息服务、日常生活服务等
[1-2]
,其中开关照明控制系
统主要是通过远程或者遥控的方式对家庭内部的各种设备进
行开关控制。受控设备包括冰箱、空调等家电设备,以及开
关电源、继电器、温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等
电子设备,这些设备都可以通过家庭网络连接起来,查询它
们的状态、以及接收指令。按照组网方式进行分类,家庭网
络可以采用有线方式或者无线方式进行组建。
Zigbee
是近年
来发展起来的一种短距离无线通信技术,具有近距离、低功
耗、低速率、低成本等特点
[3]
,该技术与开关照明控制系统
相结合,能够提供灵活的组网方式,较好地实现无线控制信
号的传送
[4]
。
国内已有不少研究人员对基于
Zigbee
技术的开关照明控
制系统进行了探索和研究。文献
[5]
提出一种以
Zigbee
技术
为基础的智能家居系统设计方案,对各种传感器的信息进行
采集、传输和控制,并通过上位机的串口收发功能接受数据,
实现系统的监测与控制。文献
[6]
通过
Internet
和手机
2
种远
程控制方式与家庭网络联网,并通过上位机系统软件完成室
内灯光及家电的本地控制和状态显示。文献
[7]
提出一种可以
通过
Web
页面上的按钮开关进行远程控制的方案,该系统不
仅可用于智能家居系统中的灯光控制,也可用于智能建筑的
灯光控制。文献
[8-9]
实现室内温度的监测,并通过上位机软
件对异常温度进行报警。文献
[10]
介绍以智能手机为远程控
制工具,以上位机为主控中心,利用第
2
代因特网对智能家
电及各安防设备进行远程监控的方法。但是上述研究成果中,
系统发送一次控制命令只能控制一个设备,或者同时控制一
组设备,如果需要把被控的一组设备拆分成
2
组设备分别进
行控制,或者在被控的一组设备中加入一个或多个设备形成
一个整体来进行控制,都是非常困难的,因为这种控制关系
是事先固化、无法灵活改动的。
为对家庭设备的开关进行灵活控制,方便使用者的随意
操控,降低系统的维护成本,增强系统的实用性,本文提出
一种智能开关照明控制系统的上位机软件设计方法,该软件
是整个控制系统的管理和控制平台,不但能够通过界面展示
系统设备的当前状态信息,实现对设备的开关控制,而且还
可以通过配置随意改变控制关系,不需要对家庭现有设备的
内部控制程序进行改动,从而提高系统的灵活性、可维护性。
2
智能开关照明控制系统框架
智能开关照明控制系统框架智能开关照明控制系统框架
智能开关照明控制系统框架
智能开关照明控制系统的框架如图
1
所示,由远程控制
设备和家庭设备组成。在远端,用户可以通过互联网、移动
电话、固定电话等不同的方式发送控制命令;控制命令由家
庭网关接收,在经过命令解析后,根据系统内部定义的通信
协议
SSLPT
进行转换并发送给主控单元;主控单元是
Zigbee
无线网络中的协调器,可以实现创建网络、管理网络节点、
基金项目
基金项目基金项目
基金项目:
::
:国家自然科学基金资助项目(61003237);广东省教育部产
学研结合基金资助项目(2010B090400168);南京邮电大学福富实验
室基金资助项目
作者简介
作者简介作者简介
作者简介:
::
:闵丽娟(1975-),女,讲师,主研方向:信息管理系统;
卢捍华,副研究员;王亚石,助理研究员
收稿日期
收稿日期收稿日期
收稿日期:
::
:2011-06-10 E-mail:
::
:minlj@njupt.edu.cn