手机遥控智能家居居如何把数据发送给手机

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智能家居无线网络通讯协议设计
关键字:通讯协议 无线网络 智能家居
  “智能家居”(smart home)又称智能住宅,它利用先进的计算机技术、嵌入式系统技术、网络通讯技术与传感器技术等,把家中的各种设备有机的结合起来,优化用户生活方式,方便用户管理设备,并能通过场景设定使多个设备间形成联动。
  家庭网络的分层结构中,整个系统分成5 层:
  物理媒体层(Media),底层协议层(Protocol)、应用程序接口层(API)、应用程序层(APP)和最终用户接口层(UI)。其中第一、二层标准已经颁布并在实际中应用;第三层(API)是家庭网络技术发展的关键,是当前业界研究的热点;第四层是应用程序层,是在第三层的基础上由技术人员开发的各种应用程序;第五层是各种用户接口(UI)工具,包括各种遥控装置、应急开关、求助按钮以及其它可视接口设备,对整个系统性能的发挥和使用至关重要。本文主要针对第三、四层结构,设计符合智能家居系统平台的数据通讯协议。
  1 系统总体方案
  1.1 总体设计方案
  图1 中 主控制器作为智能家居远程,通过以太网ENC28J60 接收远程控制数据包,完成数据解析后通过射频发送控制命令,延时并接收节点应答数据,将应答数据以json 数据格式(一种数据保存格式)通过发送局部更新Web信息,达到监测控制家居环境的效果。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&   图1 智能家居远程监控方案
  1.2 控制单元
  控制单元采用ARM 微控制器STM32F103RBT6,Cortex-M3 内核,64 引脚LQFP。具有128K 字节的程序空间,20K 字节的RAM,最高工作时钟72MHz,具有丰富的片上资源,有7 通道DMA 控制器,能够支持SPI,USART 等外设。适合低成本,低功耗的嵌入式系统的开发与设计。
  图2 中,该芯片通过SPI 串口共连3 外设:SD 卡接口、以太网芯片ENC28J60 以及射频模块芯片nRF24l01.ARM 微控制器的PA4-PA7 口分别作为SD卡的片选信号,时钟信号引脚,MISO 和MOSI 口;PB12-PB15 分别作为以太网芯片ENC28J60 的片选信号,时钟信号引脚,MISO 和MOSI 口;PC6 为射频模块RX/TX 模式使能端,PC7 为SPI 使能引脚,PC10-PC12 分别作为射频模块nRF24L01 的MOSI,MISO 和时钟信号引脚,结合MCS-51 单片机的微控制应用能力,设计了一种简单、实用的嵌入式网关及终端控制。
  1.3 射频通讯单元
  接收部分采用模块nRF24l01,该模块在2.4GHz 全球开放ISM 频段使用;最高工作速率2Mbps,高效GFSK 调制,抗干扰能力强;共有126个频道,满足多点和跳频通信的需要;内置硬件CRC 校错和点对多点通信地址控制[9]。其中至少两个模块组成了通信系统,图3 中,一个作为主控制器数据发送端;其它作为节点设备数据接收端。接收端完成命令数据接收,依据命令内容联动对应设备;完成命令后节点射频模块进入发送状态,返回当前节点设备状态。
  2 软件设计
  2.1 射频工作模式选择
  nRF24l01 射频模块的收发模式有三种:EnhancedShockBurst TM 收发模式、ShockBurst TM 收发模式和直接收发模式三种。Enhanced ShockBurst TM 收发模式由器件EN_AA 寄存器配置内容决定。
  在Enhanced ShockBurst TM 收发模式下,使用片内先入先出堆栈区,数据从微控制器低速送入,高速发射,速率为1Mbps,通过这种方式即使使用低速的微控制器也能得到很高的射频发射速率。并且与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行,这样有三大优点:节能;系统费用低;数据空中停留时间短,抗干扰性高。同时也减小了整个系统的平均工作电流。
  2.2 数据发送接收流程
  2.2.1 主控制器射流程
  本文设计的系统是在同一信道下,初始状态下只有一个发射节点,多个接收节点,主控制器射频流程如图4.
  (1) 等待网络数据包的到来,nRF24l01 射频模块启动发送模式,在配置信道上通过广播方式发送,延时50ms,保证每个从控制器都能接收数据包。
  (2) 数据发送完成后射频模块立即配置为接收模式,接收从控制器设备的状态数据帧,并定时2 秒,超时或成功接收从控制器设备应答数据则重新自动配置成发送模式并返回第1 步,防止射频模块全部进入接收模式出现互锁“假死”状态。
  (3) 如果成功接收从控制器设备应答数据,射频模块进入等待状态。
  2.2.2 从控制器射频流程
  所有接收节点接收该数据包,并对该数据包的驱动接口数据进行解析校对,比如接收地址匹配,命令码,操作文件?有匹配节点则进入驱动应用程序并执行操作。该射频模块多数情况下处于接收模式,具体流程如图4:
 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&  图4 主控射频流程
  (1) 从控制器节点nRF24l01 射频模块配置成接收模式,直到接收数据包。
  (2) 对数据包的驱动接口部分进行解析,接收地址是否匹配,如不匹配则返回步骤(1),再判断命令操作码及文件标志,如出现非法操作码或文件标志,则返回步骤(1),有对应驱动接口则进入驱动应用程序。
  (3) 根据输入的应用数据(记录控制数据和记录数据),操作设备将设备状态写入发送数据帧。完成后,射频模块配置进入发送模式,将发送数据帧返回主控制器,并延时1 秒。
  (4) 判断是还发送成功,失败则重新进入步骤(1),成功则结束,同样进入初始化状态。
 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&  图5 从机节点射频流程图。
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文件加密软件如何保障智能家居数据安全
关键字:终端
  为保护智能家居设备的数据安全以及用户的,使用现代安全技术,用专业的加密软件对其数据本源进行加密才是关键。
  何为智能家居,这是一种融合了控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。它的诞生着实让我们眼前一亮,它彻底改变我们的生活方式,为我们带来更多的便捷和高效。但随着智能家居的火热,它的安全问题也成为了我们关注的焦点,您别看智能家居属于民用产品,但是实际上依旧属于国家安全系统的一部分,堪称安全命脉,若是命脉被别人掐住了,那么造成的危险可想而知。
  智能家居带来的安全隐患
  1、智能家居与连接在―起,会生成―组关于我们日常生活的数据,数据会被储存到某家公司的上,会通过一些手段窃取这些信息。
  2、智能家居数据隐务器可以提供最新的家庭自动化技术,包括智能能源管理、遥控门锁和室内视频监控等。所有的这些功能很方便地通过、电脑和网络门户来控制。当然这些庞大的数据体系,也会成为黑客、恶意软件攻击的目标。
  3、智能家居作为的重要组成部分,其信息泄漏问题也是常事。
  4、智能家居设备漏洞多,某公司的一项研究发现,十大最热门的智能家居设备中,存在个不同的信息安全漏洞。
  通过以上分析可知,智能家居的隐私安全问题非常的严重,用户的隐私被赤裸的暴漏,如何维护用户的隐私安全也成为大家关注的焦点。
  为了防范各种恶意攻击,我们需要采取各种手段提升智能家居安全级别,为路由设置WPA2密码 、保持固件升级、打开,这些方法固然不错,但您是否考虑过,黑客一旦你的智能家居设备,其中的敏感数据就会一目了然,这恰恰又是黑客最需要的。
  数据安全问题 使用文件加密软件方可解决
  那么如何在正常使用智能家居产品的同时去避免网络带来的安全隐患呢?其实智能家居的数据安全问题和其他领域的数据安全问题一样,归根到底还是其本源的数据安全问题。如此一来,要想从根本上保障智能加密的数据安全,使用专业的文件和文件夹加密软件从本源上对其进行加密才是关键。加密直接作用于数据本身,即使是文件被不法分子窃取了,只要加密算法不被破解,数据依然是安全的。
  针对智能家居数据特点,夏冰软件推出了一款专业的文件和文件夹加密软件()――文件夹加密超级大师。文件夹加密超级大师,这款软件集文件加密、文件夹加密、保护、文件夹保护多种功能与一身,多种加密类型可以满足所有文件和文件夹加密需求,再加上经文件夹加密超级大师加密的文件可以防止复制、移动、删除,这就从根本上杜绝了机密数据泄密的可能。
  文件夹加密超级大师给文件加密的方法
  1、文件夹加密超级大师软件。
  2、在文件夹加密超级大师的软件主窗口上点击文件加密按钮,然后在弹出的窗口中选择需要加密的文件。
  3、在弹出的文件加密窗口中,输入加密密码,然后根据需要选择加密类型,点击确定就可以了。
  既然智能家居存在安全隐患我们就应该把这种隐患消除,或者是尽可能的减小隐患带来的不利影响。为保护智能家居设备的数据安全以及用户的信息安全,使用现代安全技术,用专业的文件和文件夹加密软件对其数据本源进行加密才是关键。
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关注Chinabyte格力手机半年内上市 争夺智能家居终端入口|格力|智能家居|董明珠_家电_新浪科技_新浪网
格力手机半年内上市 争夺智能家居终端入口
  在日前的博鳌亚洲论坛上,格力集团董事长董明珠透露,格力手机将于半年内上市。这标志着格力正式杀入中国手机市场的“血海”。
  一家以制造空调而闻名的家电巨头,为何要进入竞争激烈的手机市场?从生产“大”家电到“小”手机,格力行不行?所有舆论关注的问题,最终都汇聚于一个焦点:格力到底在下怎样一盘棋?
  多名业内人士认为,格力布局手机产品,从短期来看,是为了在空调市场渐趋饱和的情况下,通过多元化的战略继续保持利润的增长,而从长期来看,则是为了抢占智能终端入口,进而切入智能家居这一移动互联网时代的“大蛋糕”。
  尽管格力拥有强大的技术创新优势,但在竞争激烈的中国手机市场,尤其是在新技术层出不穷、电商发展势头强劲、跨界融合不断加快的今天,“格力手机”能否赶上“格力空调”的高度,仍是一个需要时间检验的“迷局”。
  手机有望成为营收增长“新引擎”
  “手机业务不是我今天突发奇想或者心血来潮,格力在两年前就开始布局手机了。”在日前举行的博鳌亚洲论坛上,格力“掌门人”董明珠说。按此推算,格力在2013年初已开始着手研发手机,早于董明珠与在2013年底的那场“10亿豪赌”。
  “这场赌约炒得很火,但实际上只是一种噱头。格力对自己的发展战略和产品布局有着非常清晰的定位和计划,做手机绝不是‘有钱任性’。”艾媒咨询集团CEO张毅接受南方日报记者采访时表示。
  诚如360总裁所说,如今中国智能手机市场不是“红海”,而是“血海”。格力为何偏偏要在此时进入?
  尽管格力2014年营收增长16.63%,但不可否认的现实是,其空调产品已占据全国空调市场的半壁江山,增长空间已经很小。近日,格力联手国美投放总计50万套格力特惠空调,从侧面反映了格力的销售增长压力。
  “开打价格战也反映出格力的增长压力。”深圳一位不愿透露姓名的电商观察人士向南方日报记者表示,尽管手机行业利润在下滑,但进入门槛较低,格力可以利用品牌优势实现“薄利多销”,“帮补”格力完成2015年营收增长10%的“军令状”。
  能否迈入“一线阵营”存疑
  据董明珠在博鳌论坛上透露,格力手机将分为附加功能更完善的高端版和普通实用的低端版本,未来一年的销售目标是1亿部。
  手机行业分析人士推测,按照董明珠此前亮出的手机外观和基本性能来看,这款手机应为普通实用的低端手机,价格可能在千元以下。
  “接下来的手机市场竞争毫无悬念,就是打价格战,尤其是中低端市场。”张毅认为,目前手机软件服务大都交由第三方服务商开发运作,各大手机厂商在这方面的差别不大。格力手机若以千元以下的平价姿态进入市场,将具有一定竞争力。
  但是部分业内人士则持有不同意见。手机中国联盟秘书长王艳辉此前在接受媒体采访时就表示,格力依靠以前建立起来的销售渠道取得一定的销售量是可能的,但是格力想进入手机市场的一线阵营几乎没有可能。如今新品牌的机会其实已经不多,在过去的5年里,新的手机品牌能够进入中国市场主流行列的也只有小米一家。
  手机或将与空调结合成为安防设备
  在张毅看来,格力布局手机业务是一石二鸟的策略。从短期来讲,如果格力手机真能够如董明珠所愿在一年内销售1亿部,将为企业增加一笔相当可观的营收和利润。
  目前,中国已成为全球最大的智能手机市场,去年全国手机网民达5.83亿,今年有望突破6亿。庞大的用户数量也使手机成为未来智能家居生态系统最重要的“入口”,格力若不把智能终端入口掌握在自己手里,将很难快速切入这一产业。
  尤其是从去年底开始,小米和美的、魅族和海尔等互联网企业和家电企业强强联合,互联网巨头阿里巴巴同时投资魅族和酷派,无一不是为了在智能家居战场上抢占入口。“做手机其实就是为做智能家居交学费,既然还能利用这笔学费赚钱,格力为什么不做?”张毅说。
  “我们希望将空调打造成家庭中的服务器,而手机只是整个智能电器产业链的一个部分。如果智能空调不做升级,那么这个手机等于是零。”董明珠曾经透露,格力希望将空调打造为家庭智能电器的核心载体,不仅通过一部空调连通家庭所有电器,并且通过智能化,用这部空调提供所有电器产品的用电。
  她设想,未来格力手机甚至可以通过空调变成一个安防设备,家里有没有来人都可以感知到。“除了手机,将来还可以把家居产品设定到一个智能状态,不用你去指挥它,它就能够感应并处理。这些产品在一年后就能面市。”
  “格力空调的用户群体有2亿,如果半年内手机上市,连接这2亿用户的空调,一年后其他智能家居产品陆续面世,也与空调和手机相连,可以形成完整的闭合生态,这种连锁效应将非常巨大。”深圳电商行业一位观察人士向南方日报记者表示。
  王艳辉则对格力以手机为入口的智能家居战略提出疑问。“智能家居会是今后手机的一个重要功能方向,但是并不是消费者选择购买手机的理由,很少有人会因为想获得智能家居入口而购买一部手机,尤其是一个新的品牌。相反,适合做入口的还是那些已经有了相当市场占有率的老品牌”。
  转型仍需闯“三道关”
  “不管是做手机,还是做智能家居,格力最终的目的是要保持增长,要加快向互联网融合来推动自身的转型升级,实现长远发展。”张毅认为,从这一点来看,格力仍需迈过平台开放、用户体验和电商渠道等“三道关”。
  从技术上来看,格力已具备一定优势。张毅表示,目前手机入门的技术门槛并不高,格力有6个研究院,电器的很多技术功能与手机的研发要求存在着一定关联性,格力去年利润高达168亿,远超国内手机品牌,其后续研发能力还有更大可造空间。
  但在部分业内人士看来,这种只注重技术而忽略平台开放的特征,是制约格力转型发展的短板。“格力能有今天的强大,与它‘掌控一切’的习惯分不开,从技术到渠道再到产品,它几乎全部包办,其他人很难进入。但在如今强调开放、互联的环境下,格力不可能再像以前一样包办产业链所有环节,大量更新速度很快的新思维、新技术会涌入,格力需要更多的学习、交流与合作。”前述深圳电商行业观察人士表示。
  不仅如此,在他看来,平台开放与渠道开放息息相关。“格力转型所面临的渠道问题也是很多传统制造企业的问题,只是它的实体销售网络太大,让这个问题更加突出。格力每年在实体店上的人力、物力、财力投入逐渐成为一种‘包袱’,尽管它可以通过内部管理、通过改造成O2O体验店等措施来转型,但互联网的变化速度太快了,格力要跟上并不容易。另外,它虽然也自建了电商平台,但至今不温不火,在新渠道开拓上仍然不足。”
  张毅认为,目前格力做手机、做智能家居应该更加注重消费者的体验。尽管董明珠一直强调产品要符合甚至超越消费者的需求,但与小米这类专注用户体验、更新换代速度快的新兴企业相比,仍需进一步加强。
  以手机为例,根据中国信息通信研究院发布的最新数据,去年我国手机出货量为4.52亿部,同比下降22%,其中,智能手机出货量达3.89亿部,同比降8.2%,国内手机普及率高达95%。在这样一个饱和市场上,格力手机如果不在用户体验上拿出绝对的竞争优势,其销售会达到多少,仍是个未知数。
  ■延伸
  董明珠是如何
  “卖”手机的?
  从2013年到2015年,董明珠花费一年多的时间摆下格力手机这盘营销大棋局。
  格力与手机的渊源,起于一场世纪豪赌。按时间推算,2013年初,格力开始研发手机,同年底,董明珠与雷军订下10亿元的赌约,瞬间占领从报纸到网络的各大媒体头条。
  此后,“小米与格力之争”不断发酵,从企业发展模式的讨论一路上升至互联网思维与工业思维的融合,可谓“鲜花与板砖齐飞”,赚足外界眼球。
  转折出现在2014年底。格力自主创新工程体系获得国家科技进步二等奖,董明珠在新闻发布会回答记者提问时表示,格力要么不做手机,要做就会做到最好。而在此前,她从未公开表示过任何布局手机业务的考虑。
  随后在2015年全国“两会”期间,董明珠再度放话:“格力有6大研究院,很多技术与手机技术是相通的,我们做手机分分钟灭掉小米。”此言一出,外界对于格力做手机的各种猜测、期待、质疑也如潮水般涌现。
  而就在业内人士还在批评这位“霸道女总裁”过于任性的言辞和举动时,3月18日,董明珠在中山大学的大讲堂上“突然曝光”了格力手机,可谓“一锤定音”。当天,她在讲堂上演讲的主题是“传统企业的突围成长”,而跨界做手机恰是格力的一次突围,与演讲主题高度暗合,“话题营销”的操作手法非常成熟。
  至此,董明珠的话题营销达到高潮——没有花一分费用,仅仅是“1000元以下”“3年不会坏”“半年内上市”的只言片语,配上几张“泄密照片”,格力又一次轻松抢占头条。
  南方日报记者 陈晓
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