随着现代科技的发展,建筑设计不再仅仅是物理结构的构造,而是成为建筑与科技相融合的一门艺术。在这种背景下,“智能家居(Smart Home)”这一话题成为建筑行业可持续发展和创新的重要组成部分。有鉴于此,通过Silicon Labs(亦称“芯科科技”)的强项-多协议无线SoC解决方案,将能允许用户部署符合多标准的协议栈以及创建网状网络,从而可以轻松地扩展自己的物联网产品项目。
本文将展示基于MG24和MG27开发板实作的Zigbee智能家居用例,以下为摘要说明,您可以点击文末的阅读原文按钮或通过链接访问芯科科技在线社区获取完整内容:https://community.silabs.com/s/share/a5U8Y000001jcMBUAY/smart-home-silabs-x-zigbee2mqtt?language=en_US
MG24和MG27多协议无线SoC开发套件
本用例采用了芯科科技的MG24和MG27多协议无线SoC开发套件,进一步实现以Zigbee协议连接的智能家居应用演示。MG24和MG27可用于各种无线协议,如低功耗蓝牙(Bluetooth LE), 蓝牙Mesh和Zigbee等。MG24具有小尺寸优势,因此很容易与其他模块集成。此外,它还支持一些标头,以便我们可以很容易地使用跳接与板连接。
准备节点组件
Zigbee网络包含了许多不同功能的节点。为了做到这一点,本案例使用的传感器/执行器套件如下图:
最具挑战性的部分是,在其他板中没有任何库兼容重用。因此,我们已经构建了诸如单线(在门锁中),RS232/RS485与UART(在PZEM功率计中)或SPI(在RFID锁上)之类的协议。起初,它可能包含一些困难的维护,因为中断的传感器与现有的插件冲突,但我们修复了它,还使周期(传感时间,锁定时间等)可以实时修改,并通过闪存永久保存。
我们感兴趣的一件事是如何使开关和灯的操作同步,我的意思是每当光的状态发生变化时就会导致开关的变化,反之亦然。设想了许多方法,但最后我们决定使用从灯泡到开关的报告和从对面直接控制。
实现网关
这是在开发这个项目的过程中面临的最大挑战。我们尝试了很多方法来控制整个系统,但仍然保持效率。我们仍然在考虑两个解决方案:在Linux内核上编写一个完整的驱动程序来与主机NCP通信,或者定制一个开源平台。最后我们选择了后者并使用Zigbee2MQTT。
详细的实践步骤请访问芯科科技在线社区文章:https://community.silabs.com/s/share/a5U8Y000001jcMBUAY/smart-home-silabs-x-zigbee2mqtt?language=en_US
安全性
这是相当重要且迷人的部分。目前大多数电路板没有特定的安全方法来保护空中信标,而芯科科技领先集成了AES-128加密。为了确保设备的安全连接,我们为每台设备闪现了Install Code并制作了二维码。
开发成果
最终开发完成一个包含多设备的网状网络,包括路由器、终端设备和休眠终端设备。
芯科科技的开发板和IDE令人印象深刻,因为它易于使用和安装插件。探索相关产品信息:
MG24: https://cn.silabs.com/wireless/zigbee/efr32mg24-series-2-socs
MG27: https://cn.silabs.com/wireless/zigbee/efr32mg27-series-2-socs
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