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《智能家居DIY》智能路由器+网关+控制端解决方案(全开源)

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发表于 2015-9-16 15:50:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
在智能设备、3D打印、物联网IOT很热门,智能家居协议还未形成统一,小米路由器、TP-LINK、极路由、360路由器等已经进入了智能时代,猜猜他们想干什么?成为路由器+家居控制中心,路由器是一天24小时都在运行,具备有成为家居控制中心的条件。

路由器4合1.jpg


2013年底,基于对创客的爱好,我们成立了"智能创客网”www.znck007.com,开始研究硬件+软件+手机客户端的智能方案,每个人都有一个家,因此从家开始,以让我们技术宅拯救世界为理念,开始了智能家居DIY。


DIY系列四合一.jpg
经过了二年的研究,从第一系列(arduino mini+enc28j60+nrf24l01)和第二系列(arduino+zigbee),到第三系列(openwrt(wifi)+arduino+zigbee/nrf24l01/ble),同时受到电子工业出版社邀请写了一本《智能家居DIY》的书籍。书中介绍第三系列的具体实现方案,采用的openwrt是一个路由器系统(小米路由器就是基于这个系统深度开发的),全天稳定运行,不仅可以当路由器使用,也可以实现家居控制中心。


一、选择硬件板
硬件开发板四合一.jpg
在市面上有很多硬件板,如上图703n、RT5350、Raspberry(树莓派)、bananapi(香蕉派),我们要满足可以刷openwrt(具有Wifi的STA+AP、USB接口)。


703n_.jpg
经过研究,采用了性价比比较高的703n,改造成flash16M,内存64M,然后刷入openwrt系统。(采用其它板也可以,openwrt软件部分类式)


二、刷入openwrt系统

刷flash.jpg
703n使用flash刷写器刷入openwrt固件(各种硬件开发板,刷入openwrt的方式不同)


openwrt首页.jpg
使网页登陆openwrt(luci),如上图很像路由器系统网页设置,我们也可以修改成自定义的页面。



三、接上arduino+zigbee+nrf24l01

硬件板.jpg
使用连usb连接(或如我们做成pcb板,直接插入openwrt板)


安装ch341和ftdi.jpg
安装ch340、ftdi驱动(openwrt一条命令就可以安装)


运行python脚本.jpg
这时openwrt可以和arduino串口通信(像电脑开发arduino一样简单)
编写串口通信代码可以使用lua、python、C代码编译、ipk编译(根据自己懂的语言开发)

如下python脚本:

print "ttyUSB0 ready..."
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 115200, timeout=1) #打开串口通信
#ser.write("lABC") #向串口发送字符
while True:
    data=ser.readline() #读取一行 读取1个字符read(1)
    print "serial data <<<"+data
    time.sleep(1)
ser.close()


编译nrf24l01.jpg

然后再开发arduino+zigbee(串口通信,也兼容ble等)+nrf24l01(spi通信)代码,arduino开源有很多代码可以参考,zigbee自组网代码(可以跟我们联系要)。


四、云端服务器(手机端外网控制)
云端首页.jpg
云端服务器可以使用java,aspx,php等语言,加上mysql,mssql,oracle等数据库
使用您善长的语言+数据库开发,API控制和保存数据记录。


GET_POST数据.jpg
云端主要实现与openwrt通信(可采用http、tcp、udp等)
http协议简单,但会有延时和耗cpu/ram资源,tcp长连接耗服务器资源,udp转发适合方案(但比较专业和深入)



五、终端
控制端.JPG
终端基础硬件,采用zigbee或arduino+nrf24(可含zigbee/ble等)做为与openwrt网关通信。



六、传感器,控制器
传感器.JPG
传感器上传数据到云端,供用户电脑手机查看分析报警等,如温度、湿度、pm2.5、气压、门磁、下雨、人体红外等。


控制器.JPG
控制器收到用户命令实现开关,控制家电类操作,如开灯、开门、开窗、电视、冰箱、空调等。



开关流程.JPG
传感器数据流程:传感器-》终端无线-》网关无线-》云端服务器-》保存传感数据-》用户查看。
控制器数据流程:手机操作-》云端服务器-》网关-》网关无线-》终端无线-》开关命令。



七、微信/小米/360硬件平台研究
云-模块-控制.jpg 当前微信、QQ、360、小米、OneNET等互联网公司都开发了硬件平台,微信有自己的Airsync/Airkiss协议,小米有了智能模组、360生产物联芯片模块等。
他们以云端+芯片模块(含协议)的模式与各大厂商、公司合作,希望有大量的厂家接入并生产给消费者。

未来局势很明显,他们提供强大的云端和芯片模块(有些免费送的),物联网IOT就是这些大互联网公司的天下,那跟我们也就没什么关系了吗?
智能创客网www.znck007.com汇集了群多创客,免费智能硬件教学(图书+源码+论坛+云端+视频等),教如何连接这些硬件平台,站在巨人的肩膀上做自己的产品。


八、关于我们
关于我们.jpg




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发表于 2015-9-18 20:21:24 | 显示全部楼层
感谢群主分享!!!
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发表于 2015-9-20 12:14:59 | 显示全部楼层
好厉害!!我已经买书了
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发表于 2015-9-20 12:47:06 | 显示全部楼层
多谢楼主分享,已经购买书本+主机+模块 学习中
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 楼主| 发表于 2015-9-20 13:57:00 | 显示全部楼层
alex_vip 发表于 2015-9-20 12:47
多谢楼主分享,已经购买书本+主机+模块 学习中

一起学习。
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发表于 2015-10-1 10:21:47 | 显示全部楼层
我继续顶你!太好的帖子了 支持












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发表于 2015-10-5 13:19:56 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享
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发表于 2015-10-5 14:48:06 | 显示全部楼层
谢谢分享
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