讯 ，能 够 处 理 来 自各 个 无 线 接 收 模 块 的 数 据 。 Ｕ Ｓ Ａ Ｒ Ｔ １用 于与
Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ串口通 讯 ； １个 Ｓ Ｐ Ｉ ， 用于和射频模块（ Ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １ ） 通讯 ；
１ 个 Ｉ Ｉ Ｃ， 用 于 与 其 中 蓝 牙模 块 （ Ｂ ｌ ｕ ｅ ｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ） 进行通讯。
四种无线通讯方式。 １ 系统 描 述
Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ核 心 系 统 、 Ａ ｒ ｄ ｕ ｉ ｎ ｏ扩展 子 系统 及各 无 线 模 块 ，包 括 射频模块 、 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ模 块 、 蓝 牙 模 块 。电源 管 理 模 块 为 各 个模 块 提
供工作 电源； Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ核 心 系 统 运 行 Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ 系统 ， 处 理 来 自终 端 或 网 络 的 数 据 。 无 线 模 块 包 括 射 频 模 块 （ Ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １ ） 、 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ模 块 （ Ｃ Ｃ２ ５ ３ ０ ） 和 蓝 牙模 块 （ Ｃ Ｃ ２ ５ ４ １ ） 。 Ａｒ ｄ ｕ ｉ ｎ ｏ扩 展 子 系 统 有 ２个 Ｕ Ｓ ＡＲ Ｔ， Ｕ Ｓ ＡＲ Ｔ Ｏ用 于 与 Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ 进 行 串 口通
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｈｏ ｗ ｔ ｏ ｓ ｅ ｔ ｕＤ ａ ｈｉ ｇｈ ｅｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｙ ａｎ ｄ ｌ ｏｗ ｃｏ ｓ ｔ ｏｆ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｈ ｏｍｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａｓ ｂｅ ｃ ｏｍｅ ａ ｈ ｏ ｔ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｉ ｎ ｔ ｏ ｄａ ｙ Ｓ ｗｏｒ ｌ ｄ． Ｉ ｎ ｏｒ ｄｅ ｒ ｔ ｏ ｃｏ ｎ ｎｅ ｃ ｔ ｄｉ ｆｅ ｒ ｅｎ ｔ ｐｒ ｏ ｔ ｏｃ ｏｌ ｓ ｏ ｆ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅｎ ｔ ｈ ｏｕ ｓ ｅ ｈｏ ｌ ｄ ｅ ｑｕｉ ｐｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｄｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｓ ｕ ｐｐ ｏｒ ｔ ＲＦ，
８ ０
基 于 Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ的 智能 家居 网关 系 统 的设 计
基于 Ｏ ｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ的智能家居网关系统的设计
Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｈｏ ｍｅ Ｇａ ｔ ｅ ｗａ ｙ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ
点 问题 。 采 用 的 智 能 家居 网 关 以 Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ为核 心 ， 网关 同 时 支持 射 频 、 蓝牙、 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 、 Ｗｉ — Ｆ ｉ 四种 无 线 通 讯 方 式 ， 方便 不 同
厂 家不 同设 备 不 同协 议 间 与 家居 共 享 数 据 。 关键词 ： 智 能 家居 ， Ｏ ｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ ， 射频 ， 蓝 牙， Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ． Ｗｉ — Ｆ ｉ ‘
系 统 设 计 从 总 体 上 分 为 两 部 分 ，家 居 网关 方 案设 计 和 终端 设备方案设计。如图 １ 所示 ， 家居 网关 是 整 个 系 统 的 核 心 部 分 ， 能够通 过各无线模块将 终端设备发来 的数据进 行分类处 理 ， 并 存储到数据库中 ， 最 后通 过 外 网将 数据 发 送 到 远 程 服 务 器 ， 是不 同协议 数据汇集 、 转发 的中心 ， 起 到数据的分析 、 处理 、 存储 、 转 发作用 。 终 端 设 备 指 的 是 采 用 某 一 特 定 无线 传输 协 议 的设 备 ， 终 端 设 备 能 够 通 过 所 采 用 的 协 议 与 家 居 网 关 实 现 数 据 的交 互 ， 并 最 终 完 成 本 设 备 的检 测 、 控制， 例如采用某一特 定协议 的空调 、 冰箱 、 照 明设 备 等 。
ｂｌ ｕｅ ｔ ｏｏ ｔ ｈ， Ｚｉ ｇｂ ｅｅ ． ａｎ ｄ Ｗ ｌ ＦＩ ｆ ｏｕ ｒ ｋ ｉ ｎ ｄｓ ｏ ｆ ｃｏ ｍ ｍｕｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏｄ ｓ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａｐ ｅｒ ｔ ａｋ ｅｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅｌ ｌ ｉ ｇｅｎ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ｇａ ｔ ｅ ｗａ ｙ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃｏ ｒ ｅ ｂａ ｓ ｅ ｏｎ Ｏｐ ｅｎ Ｗ ＲＴ．
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｓ ｍａ ｒ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ， Ｏｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ ． Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ Ｒ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ（ Ｒ Ｆ ） ， Ｂ ｌ ｕ ｅ ｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ． Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ， Ｗｉ － Ｆ ｉ
智 能 家 居 网关 是 家 居 智 能 化 的心 脏 ，通 过 它 实 现 系统 信息 的采集 、 信 息输入 、 信息输 出 、 集 中控 制 、 远程控 制 、 联 动 控 制 等 功 能 。一 方 面 ， 智 能 家居 网关 将 家 庭 网 络 与 外 部 网 络 连 接 ， 实 现 两者之间的信息交换 ； 另一 方 面 ， 智 能 家 居 网 关 自动 收集 各 种在 线设备的相关信息 ， 生成 数 据 库 实 时数 据 信 息 ， 实 现 对 各 种 设备 进 行 集 中控 制 和 管 理 ， 是 智 能 家居 的核 心 。 本 文 所 提 到 的 智 能 网 关 系 统 以 ０ｐ ｅ ｎ ＷＲ Ｔ核 心 ， 同时支持射频 、 蓝牙 、 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 、 Ｗｉ —（ 上海大学机 电工程与 自 动化 学院， 上海 ２ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘要 ： 随 着信 息 社 会 的发 展 ， 网络 和 信 息 家 电 已越 来越 多地 出现 在人 们 的 生 活 之 中 ， 而这 一切 发展 的 最 终 目标 都 是 给
人 类提 供 一 个舒 适 、 便捷 、 高效 、 安 全的 生活 环 境 。 如 何 建 立 一 个 高 效 率 、 低 成 本 的 智 能 家 居 系统 已成 为 当今 世 界 的 一 个 热