[導讀]本文所述技術是嫁接在微信公衆平台及其雲網絡的一種智能控制技術,以下簡稱為微信智控。微信智控技術功能強大,所涉範圍極廣,可以應用在絕大多數智能控制場合。本文以智慧家居為例,将詳細闡述其基本原理及其強大的功能。
轉載請标注:中國半導體照明網、《半導體照明》雜志
自2012年8月23日騰訊微信公衆平台正式上線以來,目前使用者遠超過3億,在城市裡普及率極高,基本上人人都在用微信。微信的新功能尤其為當代青年熱愛,友善的語音資訊收發隻耗極少流量,較之于電話更省錢,也更酷。圖檔收發再不用額外開通GPRS功能,也不用害怕圖檔太大發不出去,一切都在彈指之間便輕松完成。
本文所述技術是嫁接在微信公衆平台及其雲網絡的一種智能控制技術,以下簡稱為微信智控。微信智控技術功能強大,所涉範圍極廣,可以應用在絕大多數智能控制場合。本文以智慧家居為例,将詳細闡述其基本原理及其強大的功能。

一、微信智控之智慧照明
1.初識ZigBee協定
每個家庭都需要用燈具來照明,而控制燈具的方法現階段國内仍以普通開關為主,少數采用紅外遙控、315MHz與433MHz射頻遙控等方式。微信智控系統中采用2.4GHz的ZigBee協定[4],而ZigBee采用了按需路由AODV算法,可以輕松地實作燈具之間的智能組網、智能擇路,遠距離無線傳遞資訊。如圖2(a)所示,當ZigBee遙控開關(1号節點)對節點12的台燈發出指令時,根據AODV算法,指令将被傳輸到節點3,然後是節點7、節點10、最後到達台燈,台燈根據指令做出相應的動作,如開、關、調光、定時等。當網絡上2号節點與7号節點被移除時,如圖2(b)所示,1号節點開關發出的指令時,會重新計算路線,新路線将途經節點3、節點6、節點11,最後到達節點12台燈。由此可見,隻要每兩個節點之間能保持通訊,則節點的增減不會對通訊造成影響。
2. 智慧照明原理
(2)遙控控制方式
微信智控之智慧照明系統不僅支援遠距離控制燈具,同時還能完全相容近距離遙控。從圖3可以看出,近距離遙控的控制端主要有微信智控主機、電腦、手機與遙控器四種。它們的控制方式分别如下:第一種控制方式。主要是針對微信智控主機、電腦與手機設計的,這三種機器上安裝有相應的APP應用軟體,可以直接對家裡的每盞燈進行開、關、調光與延時等操作。這三種機器都是通過WiFi與路由器互通,它們發出的指令到路由器後通過網線傳輸給微信智控網關,該網關再将指令通過ZigBee天線與照明網絡傳輸到目标燈具,該燈具根據要求做出相應的動作,并可回傳當時的工作狀态。可見這一控制方式中,當指令到達路由器後,與遠端控制方式基本相同。第二種控制方式,即遙控器控制方式。每個燈具在遙控器上都有一個位置按鍵與之對應,而像調光與延時等功能鍵則是共用的。舉個例子來說明,如打開台燈并調到50%亮度,操作起來就是先按遙控器與台燈對應的按鍵,此時表明後面的功能設定是針對台燈的,與其他燈具無關。當台燈收到“點名”指令時,就會将目前狀态置反,即如果原來台燈是亮的,現在就會被關掉;如果原來台燈是滅的,現在就會被點亮。台燈點亮後,再用手指直接點選連續調光環50%的位置即可。此種方式最為簡單,不需要路由器與網關等裝置便可輕松實作控制燈具。
二、 微信智控之智慧家電
1.遠端控制方式
不過此處控制電鍋情況就比較特殊些,因為目前大多數電鍋都沒有遙控功能,是以此處在電飯的供電處串接了一個ZigBee繼電器開關。這樣,當微信智控網關接到控制電飯的指令時就會采用ZigBee通訊方式,将指令發送給無線繼電器開關,後者将按指令開啟或斷開給電飯供電。
2.遙控控制方式
如圖4所示,智慧家電中也有四種控制終端,與智慧照明差不多。微信智控主機、電腦與手機控制時走的是無線網路,途經路由器與微信智控網關,最終由微信智控網關紅外遙控家電完成相應的動作,隻是省去了區域網路與雲網絡通信部分,具體原理見上文。
而遙控器控制家電的情況比較普通,大家也都熟悉,這裡不再贅述。
三、 微信智控之智慧安防
出差在外,如何了解家裡現在狀況呢?如何為家人的生日送上一曲自己唱的歌曲呢?如果家裡萬一發生了盜竊,或瓦斯外洩,或有人入侵,你怎麼知道呢?又該怎麼做呢?答案就在後面的章節中。
(1)了解家裡狀況
(2)送上生日祝福歌曲
若是想為家人生日唱上一曲歌送給他/她,你可以像平時給微信語音對話一樣,按住錄音鍵開始唱,喝完松開手,點選發送就可以了。微信智控網關接到你的語音資訊後,将會通過家裡音箱播放出來,家人聽到身在他鄉的你所唱的歌,此時此刻一定會異常的感動。
(3)報警系統
一旦家裡出現了盜竊,或瓦斯外洩,或有人入侵,相應的振動感應器、煙霧報警器、瓦斯洩漏報警器與紅外探測器均會以ZigBee協定送報警信号發送給微信智控網關,後者一邊将報警信号和目前監控錄像通過路由器和以太網将資訊發送到你的手機上,觸發手機報警事件,同時發送指令給無線聲光報警器,指令其開始工作,以現場警示。你亦可以在微信上發出警告,讓家裡的揚聲器播放你的警告。你也可以打電話給親人或朋友前往你家,或打發生地報警電話等。
其中煙霧報警器被觸發時,還将同時打開水閘,開始灑水滅火。瓦斯洩漏報警器被觸發時,發出報警的将同時将打開排氣扇将瓦斯排出去。該系統智能、完善、友善使用、快捷、成本低廉、安全可靠,可将損失降低到最小。
同樣的,安防裝置也可以在家裡操控,常用的控制端主要有微信智控主機、電腦與手機。它們均采用WiFi協定與路由器通訊,路由器、微信智控網關與磁盤陣列存儲器之間用網線相連,見圖5。監控錄像每時每刻都在拍攝,并将資料采用WiFi傳輸給微信智控網關,後者将錄像存儲在磁盤陣列存儲器中,控制端如有需要,則讀取最後一段視訊或圖檔傳輸過去。
家裡的報警器根據盜竊、火警與入侵需要分為三類:振動感應器、煙霧報警器與紅外探測器。這三類報警器隻要觸發條件存在,便會不斷地發送報警信号給微信智控網關,後者一邊将報警信号傳給路由器,路由器再将報警信号發送給控制端。微信智控網關還一邊發送信号給聲光報警器,指令其工作。若是三類報警觸發條件均被清除時,微信智控網關便指令聲光報警器“休眠”,回歸常态。當然也可以通過控制端發送“閉嘴”指令,讓聲光報警器停止報警;或斷開聲光報警器電源,讓其停止工作。
四、結語
微信智控系統集智慧照明、智慧家電與智慧安防于一身,利用微信現有網絡與雲服務,有組網簡單、成本與維護成本低廉、操作簡單、功能齊全、系統完善、安全可靠等優點,是目前最适合普通家庭使用的智慧家居系統之一。