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基于物联网的智能用电管理系统

发布时间:2019-01-01 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    基于物联网的智能用电管理系统作者: 杨松青   摘 要随着RFID、传感器、ZigBee、WI-FI无线通讯等物联网技能的快速发展和改进,逐步促进人们进入智能家居时代,基于物联网技能开发了许多的家居环境监测系统、家庭视频安防保护系统等。本文基于物联网技能开发实现了一套功能完善的智能用电管理系统,以便可以提高家庭用电的智能化、数字化,进而为合理抑制用电量提供辅助决策。
  【关键词】ZigBee RFID 传感器 智能用电
  1 引言
  计算机技能、传感器技能、ZigBee技能、移动通讯等物联网技能的快速发展,使得物联网技能在物流运输、环境监测、视频监控、安防保护、工业抑制网络和智能家居等得到了广泛地普及和应用,有效提高了人们作业办公、家居生活的智能化、信息化和自动化。
  2 背景技能
  2.1 ZigBee技能
  ZigBee技能是一种在IEEE802.15.4标准上经过改进和发展得到常用的无线网络标准技能,基于ZigBee技能的传感器网络具有自组织、自愈功能,网络稳定性较强、通讯可靠性较高、具有较低的节点功耗、时延较短、容量较大、数据传输具有极高的平安性。
  2.2 QT技能
  智能用电管理系统应用开发过程中,为了可以提高版本的可控性和可移植性,管理系统开发过程中能够选取QT技能。QT技能是一种常用的网络通讯抑制软件开发和设计的可视化编程技能,其具有相当完美的封装机制,其可以实现有效地模块化处理功能,因此其能够为不同的应用实现反复开发功能,模块化之后,可以大大的缩短软件应用程序的开发时间,提高开发效率。
  2.3 WI-FI通讯技能
  WI-FI通讯模块内置TCP/IP协议并支持三种事务模式即AP、STA以及两种模式共存,提供了两种通讯方式:透传方式和Socket通讯方式。透传模式通讯速度快,但抑制不灵活;Socket通讯速度慢,但能够方便抑制单一的设备。因此,本方案选取的是Socket抑制的通讯方式,模块上电或复位后默认为透传模式,模块每次复位后都需要先进入下令模式再配置,依次设置UART、TCP、AP/STA后重启才可使设置生效。
  3 智能用电管理系统设计
  用电管理系统基于传感器CC2350芯片,联合CC2350芯片的软硬件开发套件,实现用电量管理。CC2350芯片集成射频收发和MCU抑制功能于一体,并且在外围软件中包含一颗强大的32MHz的晶振及其他相关的阻容器件,并且CC2350芯片选取板载PCB板天线设计,选取巴伦匹配电路,因此传感器的接受灵敏度能够达到-97dB,在接口设计与德州仪器官方的发版CC2350EM完全融合在一同,具有极其强大的软件开发功能。硬件设计主要包括终端节点和路由节点两种。终端节点可以实现用电数据采集功能,并且将数据采集起来,发送到相关的路由节点,并且能够通过接收相关的响应指令,以便可以自动化调节用电量,终端节点功能如图1所示。
  能源网关需具备远方抄表、电能计量、需量统计、电能质量测量、防窃电监测及主动上报等功能,可以满足在监测、计量、远程抄表等方面的应用需求。因此,路由节点能够读取传感器采集的数据,将传感器采集到的环境数据封装起来,并发送到相关的服务器,同时接收响应指令,并且实现路由转发数据的功能,如图2所示。
  4 结束语
  智能用电管理系统能够通过传感器节点及其构成的无线传感网络采集用电数据,已经成为物联网技能在智能家居中的重要应用,可以实现节能用电、能耗监控、过载管理和远程抑制等功能,具有极其重要的作用和意义。
  参考文献
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  作者单位
  北方工业大学电气与抑制工程学院 北京市 100144
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