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智能家居智能电子系统调研汇报

David LiuAbout 6 min

智能家居智能电子系统调研汇报

智能家居系统概述

赵晓纯,王芳.嵌入式智能家居电子控制系统开发策略[J].电子质量,2019(2):31-35,48.DOI:10.3969/j.issn.1003-0107.2019.02.008.

背景介绍

在现代信息技术和科学技术不断发展的过程中,远程监控系统也被广泛应用到消防控制、智能建筑等多种领域中,并且也成为了社会中各行业场所安防及重点部门的安防基础,管理部门能够根据远程监控系统获得视频图像信息,从而有效实现异常事件的处理和监控等目的。

市场现状

目前,国内外都开始不断提出智能小区、智能家居等相关内容的产品。现代市场中也已经开发了一系列智能家居产品,比如 HAI 公司的智能家庭产品、海尔网络家电等,这些产品在世界多个国家及地区中使用。在人们生活水平不断提高的过程中,大部分人们对于自身的居住环境都提出了较高的要求,并且想要使用智能家居。

涉及技术

为了能够有效满足现代人们对于居住环境的需求,相关研究人员都开始投入到智能家居研究过程中[1-2]。基于 ARM 和 ZigBee 技术能够为家居环境实现远程监控系统的设计,从而有效满足在人们对智能化及高品质生活体验的需求,并且还能够方便了人们对居住环境的远程管理和监控[3]。基于此本文就对现代智能家居远程监控系统的需求及功能进行了分析,从而实现了基于 ARM 和 ZigBee 智能家居远程监控系统的设计。

电子开关控制系统 - Zigbee 实例分析

张威.基于 Zigbee 的智能家居电子开关控制系统[J].科技传播,2015(19):154-155.

系统总体方案

智能家居电子开关控制系统是当前业界技术发展现状和智能家居系统的应用场景,选择了基于 IEEE802.15.4 标准的低功耗个域网协议 Zigbee。Zigbee 是一种短距离、低功耗的无线通信技术,其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本,主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备,其作为一种近距离无线组网通讯技术具有成本低和功耗低的优点。并通过 GSM 模块实现远程控制。同时充分考虑经济性和可靠性而设计开发的,系统总体方案如图 1 所示。

模块设计方案

整体系统按功能模块可分为信息接收模块、信息解析模块和家电控制模块。

  1. 信息接收模块

    此模块将短信接收、网络信息接收、本地 Zigbee 信息接收整合,通过信息解析,将这三种来源的信息转换成系统中使用的统一格式的信息,方便之后的操作。此程序在系统初始化模块运行完毕后开启,此程序单独开启 GSM 线程和 socket 线程用来监听短信命令和网络命令。

  2. 信息解析模块

    此模块通过短信解析验证、网络信息解析验证、本地 Zigbee 信息解析验证,验证短信用户是否为授权用户;验证网络指令密码是否正确;验证家电信息。

  3. 家电控制模块

    此模块接收用户指令,进入不同家电控制程序。GSM 智能网关发送命令信号字符串,写入 zigbee 设备所在串口,目标为 zigbee 模块的 mac 地址。命令字符串包括实际操作命令,查看状态命令;命令参数,命令内容和数据头之间用分隔符区分。此命令发送到终端节点后,因为终端节点设置源地址不输出,所以终端节点收到的通用信号格式。

安全隐患与安规检测

王卫敏.智能家居系统中电子开关产品的安全风险点与认证检测[J].IT 经理世界,2020,23(6):162.

电子开关产品安全隐患

随着智能家居逐渐步入每家每户,电子开关安全问题会更多暴露,作为质量检测机构,应在引发安全事故之前进行必要预警并给出技术支撑。

可能造成安全事故的原因主要有几个方面:

  • 人们对于电子设备的尺寸颜值以及智能化程度一直都有炙热的追求,开发商投其所好,追求过度小尺寸导致对应电器内部电路板和元件之间过于拥挤,造型上也变得五花八门。
  • 而与此同时,对于产品需求功能的多样性使得线路板的结构也更复杂化。原本结构简单、元器件排布规整和松散的单面板也演变成结构复杂、元器件密布的多层板[1-2]。

电子开关是利用电子电路以及电力电子器件来实现电路通断的运行单元,至少包含一个可控的电子驱动元件(晶体管、继电器等),多采用半导体器件(微控制器、集成电路等),无论在工作机制上还是耐受性和可靠性上与借助机械操作使触点通断的机械开关区别较大,不仅是材质用料会影响质量,在电路设计上以及电子元器件选取上造成的产品缺陷导致使用中的安全隐患更加不可忽视。

安规检测关键项目

电子开关产品未列入国家强制认证产品目录范围,属于自愿认证和检测的产品,遵循标准是 GB/T 16915.1《家用和类似用途固定式电气装置的开关 第 1 部分:通用要求》和 GB/T 16915.2《家用和类似用途固定式电气装置的开关第 2-1 部分:电子开关的特殊要求》[3]。

电子开关在设计结构上的巨大改变,从产品安全保障和检测的角度而言,问题点直接反映在两个主要方面,即爬电距离与电气间隙过小和非正常工作状态下的安全性能不佳。

  • 爬电距离与电气间隙试验

    带电/载流部件和触点间的爬电距离与电气间隙的缩小会直接导致 电器内部短路、过温起火等极端安全隐患。

  • 非正常条件试验

    非正常工作状态下的安全试验是模拟开关在某些故障条件下 (如:极端使用条件下可能出现的过载、电路或部件的短路或断路等)仍可保证不会造成危险(已触及金属部件带电、喷出火焰或燃烧 颗粒等)且不会危及周围环境,是对使用者人身和财产安全的进一步保障。

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