基于WiFi智能插座的智能家居设计

⑤模块从复位到建立WiFi网络的时间小于5 s(WEP加密方式)或10 s(WPA加密方式)。

(3)内置TCP/IP协议

①支持DNS域名解析服务;

②支持DHCP自动获取IP地址，Ad-Hoc模式下自动开启DHCP服务器功能;

③支持网络数据传输协议TCP、UDP;

④支持TCP服务器模式或者客户端模式;

⑤作为TCP客户端时，具有TCP断线自动重连机制，保证数据传输链路稳定可靠;

⑥作为TCP服务器时，允许最多8个客户端的连接;

⑦支持UDP广播或单播。

下面以WiFi插座作为串口WiFi模块的一个具体实例进行描述。

3 WiFi插座在智能家居中的应用

3.1 WiFi插座的应用场景和系统构成

这些功能使用WiFi智能插座就可以实现：

①回家之前先打开空调，回到家就可以享受清凉;

②回家之前先打开热水器，回家就可以洗个热水澡;

③回家之前先启动咖啡机，回家可以即刻喝上新鲜出炉的咖啡。

WiFi插座的优点：费用低廉，不需要家庭网关;安装简单，不需要破环现有装饰;使用方便，可以随意扩充插座的数量;控制灵活，可以用智能手机进行远程控制。

图2是WiFi插座的应用系统构成，包括WiFi插座、无线路由器、远程服务器、手机控制终端、手机接入网络和Internet网络。

结合图2来看看WiFi插座的工作原理：

①通过手机端的配置程序，配置模块要连接的路由器的名称(SSID)和密钥;

②通过手机端的配置程序，配置模块要连接远程服务器的IP地址;

③配置模块上电连接远程服务器;

④手机等控制终端连接远程服务器，下达命令;

⑤远程服务器将用户指令下发给住宅中的WiFi插座;

⑥WiFi插座完成相应的通、断动作。

3.2 WiFi插座的控制原理

WiFi插座由串口WiFi模块、继电器控制电路、继电器和输出触点构成，如图3所示。

串口WiFi模块根据接收到的控制指令控制继电器的通断，控制电路如图4所示。

模块收到合上指令，PC8端口输出高电平，Q1导通，继电器的线圈有电流流过，继电器的触点L_IN和触点L_OUT吸合，插座供电给负载;

模块收到断开指令，PC8端口输出低电平，Q1截止，继电器的线圈没有电流，继电器的触点L_IN和触点L_OUT断开，插座断电。

以上只是以WiFi插座为例，叙述基于WiFi技术的智能家居，如果要实现智能家居中的其他功能，实现原理类似。例如，要实现远程视频监控，只需将插座改为摄像头并实现相应的软件功能即可。

4 基于WiFi技术的智能家居系统

基于WiFi技术的智能家居系统由WiFi智能节点、智能家居网关、无线路由器、远程服务器、控制终端、3G通信网络和Internet网络组成，如图5所示。

结语

随着人们生活质量的提高，智能家居的概念会越来越深入人心，而采用全套的智能家居系统的费用很高，并且对于已经交付使用的住宅来说，改造起来还很麻烦。利用WiFi智能插座，不需要家庭网关，不需要破坏现有装饰，就可以轻松实现对家用电器的智能化控制，自己动手实现基于WiFi技术的智能家居的构建，体验科技带来的便利。