15km無線通信模組供應廠家WiFi智能家居設備的通信邏輯,伴隨著物聯網的發展,推出了一大批智能家居產品,智能家居產品的通信穩定性至關重要。關于智能家居產品的售后反饋問題,有很多溝通方面的問題。通過對智能家居設備中的APP、WiFi模塊和整機通信邏輯的詳細分析,為相關研究者提供技術依據,及時發現問題,加速研發和整改過程。
而在智能家居產品中,無線技術的應用多種多樣,有WiFi,藍牙等無線應用技術,每一種技術都有各自的特點。在這些通信方式中,WiFi是常用的一種無線控制方式。WiFi技術是一種基于IEEE802.11的無線通信協議,它具有通用性好、傳輸速度快、通信距離遠、可靠、安全可靠等優點。采用WiFi技術的智能家庭設備通常包括APP、WiFi模塊和整機,它們之間存在著復雜的通信關系,15km無線通信模組供應廠家主要對APP、WiFi模塊和整機的邏輯機制進行分析。
WiFi是一項高頻率無線電技術,由WiFi聯盟持有。15km無線通信模組供應廠家有了這項技術,各種智能設備,如移動電話、電腦、平板和智能家電,就可以連接在一起,實現無縫接入互聯網,極大地方便了人們的生活、學習和工作。WiFi是無線電波傳輸,它采用基于麥克斯韋電磁場理論的無線電傳輸理論。該系統采用2.4GHz頻段,實現了基站與終端之間的點對點無線通信,該鏈路層以以太網協議為核心,實現信息的尋址校驗。它所使用的底層協議是由IEEE電氣電子工程師協會定義的802.11協議,它使用了媒體訪問控制層(MAC)和物理層(PHY),大多數家庭設備都使用2.4GHz頻段。相對于其他無線技術,WiFi技術具有如下特點,使得它成為智能家庭市場中使用為廣泛的無線技術。(1)普及程度較高,目前家用電器基本上每個家庭都有路由器,WiFi智能家居設備的設備價格相對低廉,使用成本會比較低。(2)組網方便,聯接,無需借助網關,統一協議,采用TCP/IP協議。(3)傳輸速度較快,延遲較短,且對設備控制及時有效。(4)網絡帶寬和組網容量較大。(5)智能家庭設備可以與智能手機進行無縫通訊。(6)可直接上網,不需額外布線或增加其它輔助設備。(7)傳輸距離為20-2000米,遠高于其他無線技術。
WiFi智能家居設備的構成和通信原理。智能家居設備采用WiFi技術需要有APP、WiFi模塊、整機,只有這些部件結合在一起,才能真正實現家居設備的智能化。APP,用于設備配網操作和其它功能的操作。與手機、平板電腦等智能家居設備不同,智能家居設備有輸入接口,不能通過顯示界面實現對WiFi帳號和密碼進行網絡連接,需要通過APP上載服務器讓服務器做向設備下指令的,包括將WiFi信息傳遞給智能家居設備。15km無線通信模組供應廠家WiFi模塊,智能家居設備需要連接因特網以進行遠距離操作,在帶
WiFi模塊之后,智能家居設備就不用再用網關進行中繼,直接接入家庭路由器網絡,與其他智能家居設備組網。整體,即智能家居設備的主體。全機是智能家居設備的基礎,整個設備通過WiFi模塊與因特網相連,通過主控執行WiFi模塊、APP下的指令。而在智能家電產品中,一般使用UART串口WiFi模塊來接入因特網,使終端設備突破無線通信距離的限制,實現數據交互、遠程控制。UART串口WiFi模塊是以UART接口為基礎,15km無線通信模組供應廠家根據WiFi無線網絡標準,內置了IEEE802.11協議棧和TCP/IP協議棧,能在用戶串口或TTL級數據與無線網絡間進行轉換。串口型WiFi模塊工作方式分別為傳輸模式和命令模式,在透傳模式下,無論發送給模塊什么數據,模塊都不進行處理(除了退出透傳模式的相關指令),而是直接將數據封裝并發送。有了UART接口WiFi模塊,傳統的串口設備還可以輕松地接入無線網絡,適用于各種智能家庭或智能硬件中,像現在很多有WiFi功能的風扇,空調,冰箱,洗衣機。安裝好WiFi模塊后,數據就會傳送到智能家庭系統的云平臺。APP端是基于設備在云平臺上的狀態數據,進行交互控制。
APP,WiFi模塊和整個系統邏輯交互。WiFi智能家居設備APP,WiFi模塊和整個系統的交互邏輯分幾步走,大致可分為4個過程:上電啟動查詢、配網交互、整機狀態更改上報、APP命令發送與查詢。
配網絡交互過程。家用電器產品接入網絡時,15km無線通信模組供應廠家先要先將WiFi模塊初始化,然后再進入配網流程。模組復位后,設備將發出熱點,打開APP進入配網界面,查看此熱點。使用者選取熱點后,APP會將加密的SSID&KEY發送給WiFi模塊,將自動組成局域網,獲得相應IP地址、端口號MID、MAC地址等信息,進行系統初始化。然后WiFi模塊與路由器連接,發送模塊MID等信息,綁定密鑰和MAC模塊,通過連接調度服務器登錄到接入服務器,完成校驗時間,發送心跳狀態,數據上報到數據服務器。APP把配置信息寫到主機設備上,在服務器成功注冊后,設備可以連接到因特網服務器進行遠程控制和數據交互。
整個機組狀態變化。當機狀態改變時,整機將發送0x92(特殊參數),0x93(計時),0x94(整機狀態),0x95(故障),WiFi模塊表示(Blockquote),WiFi模塊表示故障,并刷新設備緩存。APP就是在某一時間段內主動查詢模塊信息,WiFi模塊根據查詢返回整機狀態值。
APP指令發出。APP發送到整機設備的交互式數據和遠程控制信息,AP設備通過服務器轉發到設備與因特網相連的AP設備,將數據通過WiFi模塊轉發到設備上。APP以JSON格式發出命令,WiFi模塊再解析JSON格式的命令,刷新陰影設備緩存,同時發送相應的命令狀態0x92(特殊參數),0x93(計時),0x94(整機狀態),0x95(故障)給整機。整體回覆BC表示接收到并刷新設備緩存。APP主動查詢模塊信息,WiFi模塊根據查詢結果返回整個系統狀態值。
15km無線通信模組供應廠家智能家居通訊的邏輯分析。經典事例1:某空氣凈化器整機打開了PTC加熱器,但APP上沒有消毒開啟提示標志。成因分析:問題分析需要查看整機狀態和APP查詢整機狀態更新情況。經過核實,發現的確全機狀態為PTC熱敏消毒狀態,且查看發送到WiFi模塊的串口數據發現狀態值正常。模擬APP端輸入消毒狀態碼,也可以在APP上正常顯示。APP查詢狀態不存在問題,所以問題定位在WiFi模塊的消毒數據轉換異常。經過檢查后,開發者將整機送來的滅菌數據一面的兩個"00"遺漏轉換,回調函數指針指向另一個函數,即指針指向錯誤的地址,從而導致APP上沒有提醒消毒開啟功能的標志。糾正方案:在通信邏輯中,整機狀態更新和APP查詢機制都沒有異常,這個問題是程序問題,需要修改程序,經過修改程序,對消毒數據進行正常轉換后,APP顯示消毒狀態正常。經典事例2:某型號的洗衣機掉電狀態下,為設備充電,上電開機后進入設定頁,按下WiFi復位按鈕,此時WiFi無法正常復位,顯示提示“WiFi連接失敗,請檢測路由器或重新設置WiFi連接”。起因分析:整機已被復位,但不能正常復位,首先判斷為,WiFi模塊復位處存在異常。經過確認,點擊恢復WiFi后,手機WiFi列表中沒有該型號洗衣機的熱點,說明WiFi模塊復位功能異常,導致無法重置發出熱點供應網絡。洗衣機的背景狀態打印數據經過打印后發現,顯示板狀態異常,發送83幀WiFi會不斷重置WiFi,導致WiFi掉線,無法平穩發出熱點,造成設備無法聯網。這樣顯示屏幕提示“WiFi連接失敗,請檢查路由器或重置WiFi重置異?!薄<m正方案:在邏輯上沒有熱點,需要修改程序,經過修改后的程序,修改后的顯示板經常發送83幀命令,顯示板恢復正常,顯示面板恢復正常,成功配網。
15km無線通信模組供應廠家對WiFi智能家居設備中的APP、WiFi模塊和整機交互邏輯的詳細分析,可以發現APP端、WiFi模塊以及智能產品整機端有多個流程的交互邏輯,環節間任何一個環節的失效都可能導致智能控制功能出現不正常的問題,當研發過程中遇到這類問題時,可以通過4個過程的交互邏輯對問題進行定位分析,找到相應的問題環節,快速分析原因,進行整改,加速產品研發。