一种基于fpga与ble的智能家居远程监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断提高，智能家居的概念开始走向大众，极大的方便了人们的生活。但目前的智能家居远程监控系统在采集数据方面可靠性低，并且有着功耗大、扩展性差等缺陷。FPGA搭配BLE所构成的监控系统数据处理快、功耗低、技术实现简单，且以BLE为核心构建的无线传感器采集数据可靠性高、简单实用、成本低廉，故其在智能家居领域有着广阔的应用前景。
【实用新型内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型公开了一种基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统，该监控系统可靠性高、成本低廉，能够实现同时监测多路实时数据，故可在智能家居领域广泛应用。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]—种基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统，其特征在于:包括FPGA核心板、BLE主机、BLE从机A、BLE从机B、BLE从机C、W5500网关芯片、物联网云服务器、温湿度传感器A、温湿度传感器B、超声波传感器、光线感应传感器、天然气浓度传感器、有害气体浓度传感器、继电器A和继电器B;FPGA核心板分别与BLE主机和W5500网关芯片连接，W5500网关芯片与物联网云服务器连接，终端设备通过访问服务器获取数据;BLE主机通过广播扫描接收BLEW机A、BLE从机B的数据，并向BLE从机C发起无线连接以发送数据指令;BLE从机A分别与温湿度传感器A、超声波传感器和光线感应传感器连接，BLE从机B分别与温湿度传感器B、天然气浓度传感器和有害气体浓度传感器连接，BLE从机C分别与继电器A和继电器B连接。
[0006]上述基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统，所述的终端设备为手机、PC机或平板电脑。
[0007]有益效果:
[0008]1、本实用新型使用了集成度高，功耗低的FPGA芯片为主控芯片，充分利用了FPGA并行处理的能力，使整个系统的带宽高达lOGb/s;并且配合BLE和W5500网关模块，BLE的最大特点是功耗低，经电量衰减测试及估算，一颗纽扣电池可以支持测试系统正常运行一年以上，而且其传输距离在空旷地带实测，可达100米;W5500使用了新的高效SPI协议支持80MHz速率，能够出色的实现高速网络通讯，并且编程简便、快捷。这三个模块的配合使得整个系统简单易用、数据处理快、功耗低，可以同时监测多个实时数据。
[0009]2、本实用新型系统扩展性强，速度快，集成度高，为以后的多数据通道采集以及摄像头等图像数据的接入提供了很好的支持。以低功耗蓝牙为核心构建的无线传感器简单实用，可以很好的适应于各种复杂的环境，大大简化了智能家居中传感器的布置问题，而且成本低廉。故在智能家居、工厂监控、健康医疗检测等方面都将应用广阔，同时也在工厂作业环境、办公环境以及家居环境等领域都有着广阔的应用前景。
[0010]3、本实用新型在远程监控方面使用物联网云服务器平台OneNet，此平台支持多个数据同时上传，每次上传时间间隔最小可为3秒，上传速度快，且发布页面可以自己编辑，用户体验方面表现优异。遥控开关方面使用Yeelink物联网云服务器平台，可以在平台上传数值型、泛型等数据，并且有开关量设置，作为远程开关使用简单方便。
[0011]【附图说明】:
[0012]附图1是本实用新型的结构示意图。
[0013]【具体实施方式】:
[0014]下面结合附图对本实用新型【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0015]所述的基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统，结构示意图如图1所示。将FPGA核心板用两个SPI总线分别连接W5500网关芯片和BLE芯片，BLE芯片采用贴片版的CC2541最小系统CC2541EMv2，由CR2032纽扣电池供电，实际尺寸仅为2.5cm*2.5cm。如图1中虚线所示，BLE主机通过广播扫描接收BLE从机A、BLE从机B的数据，然后通过SPI总线传递给FPGA;BLE从机A分别与温湿度传感器A、超声波传感器和光线感应传感器连接，BLE从机B分别与温湿度传感器B、天然气浓度传感器和有害气体浓度传感器连接，用于采集数据;FPGA接收到BLE数据后，将其翻译为网络协议所需的格式上网至开放物联网服务器OneNet，在此平台上对数据自动绘制折线图以展示，用户通过手机或其他终端设备访问发布的网址即可实时查看数据。在远程遥控开关方面，BLE从机C分别与继电器A和继电器B连接，用户通过开放物联网平台Yeelink向FPGA核心板写入数据指令，然后FPGA传递数据至BLE主机，主机主动向BLE从机C发起连接并发送指令，BLE从机C根据指令响应继电器开关动作。
【主权项】
1.一种基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统，其特征在于:包括FPGA核心板、BLE主机、BLE从机A、BLE从机B、BLE从机C、W5500网关芯片、物联网云服务器、温湿度传感器A、温湿度传感器B、超声波传感器、光线感应传感器、天然气浓度传感器、有害气体浓度传感器、继电器A和继电器B;FPGA核心板分别与BLE主机和W5500网关芯片连接，W5500网关芯片与物联网云服务器连接，终端设备通过访问服务器获取数据;BLE主机通过广播扫描接收BLE从机A、BLE从机B的数据，并向BLE从机C发起无线连接以发送数据指令;BLE从机A分别与温湿度传感器A、超声波传感器和光线感应传感器连接，BLE从机B分别与温湿度传感器B、天然气浓度传感器和有害气体浓度传感器连接，BLE从机C分别与继电器A和继电器B连接。2.根据权利要求1所述的基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统，其特征在于:所述的终端设备为手机、PC机或平板电脑。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统，应用FPGA与BLE相结合的新技术实现了家居环境的远程监控。FPGA核心板连接BLE主机进行数据通信，同时连接W5500网关芯片将数据发送至物联网云服务器，终端设备通过访问服务器获取数据；BLE从机分别与温湿度传感器、超声波传感器、光线感应传感器、天然气浓度传感器、有害气体浓度传感器、继电器连接，负责数据采集并且与BLE主机进行通信。本实用新型基于FPGA与BLE的智能家居远程监控系统能够使用终端设备对室内的温湿度、光照强度、有害气体浓度、有无人员入侵进行远程监控，并且实现对家电进行远程开关控制。
【IPC分类】G05B19/418, G05B15/02
【公开号】CN205139696
【申请号】CN201520986984
【发明人】于晓洋, 肖淮译, 赵烟桥, 王钰
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月2日