基于Cortex-M3/M0的智能家居感知与控制子网设计方案

"智能家居基于Cortex-M3／M0的感知与控制子网设计" 本文旨在设计智能家居系统中的感知与控制子网，旨在解决传统智能家居系统中按功能划分为各个独立的抄表网、环境网、电控网、安防网等问题。通过融合不同的传输接口形式和信息流的走向，设计一个感知/控制子网，实现智能家居系统的高效、可靠、智能化。 一、系统体系结构 智能家居系统是一个分布式测控系统，包括上层管理网和下层感知/控制网。上层管理网采用以太网，用于在广阔的互联网范围内信息共享，其上连接有各种管理、存储及远程控制设备。下层感知/控制网则按信息流走向整合形成，感知网以多主或轮询的方式向上传送信息，而控制网则可采用一主多从方式向下传送控制命令。 二、嵌入式通信服务器 嵌入式通信服务器是智能家居中的核心模块，用于进行数据融合、分类以及安全管理，是感知网的管理主机。该服务器选用的是NXP公司Cortex-M3系列中的LPC1768处理器，具有低功耗、高性能的特点。LPC1768处理器内部包含有一个功能齐全的10/100Mbps以太网RMII接口控制器，可以通过RMII接口连接外部PHY芯片，实现完整的以太网通信接口。 三、PHY芯片和以太网MAC PHY芯片选用美国国家半导体公司的DP83848，用于为LPC1768芯片提供物理层接口。以太网MAC通过RMII接口与外部PHY芯片相连，实现与外部以太网PHY之间的连接。 四、感知/控制子网设计 在智能家居系统中，感知/控制子网的设计是核心部分。对具有多主竞争总线接口的模块(如CAN、ZigBee等)，融合为感知/控制子网;而对众多仅具单主总线的RS-485模块，则按信息流的流向，融合成循环检测的感知子网和点控的控制子网。 五、结论 智能家居基于Cortex-M3／M0的感知与控制子网设计，旨在解决传统智能家居系统中按功能划分的问题，实现智能家居系统的高效、可靠、智能化。本文通过对系统体系结构、嵌入式通信服务器、PHY芯片和以太网MAC的设计，实现了智能家居系统中的感知/控制子网设计。