基于RT-Thread+RA6M4的智能家居网关设计资料推荐

1、基于RT-Thread+RA6M4的智能家居网关设计

说到智能家居，很多人可能接触过小米的智能家居产品。小米的很多智能家居设备都是通过蓝牙、wifi的形式接入网络，蓝牙在4.0版本之后就诞生了低功耗蓝牙（BLE），它的一个很重要的优势在于很容易与手机互联，因为蓝牙已成为手机集成的标准。但蓝牙的传输距离一般在10m以内，若想要在远程管理蓝牙设备，则一般要将蓝牙设备接入蓝牙网关。wifi也有低功耗wifi的版本，低功耗wifi可以借助已有的路由设施直接联网，从而减少了网关的成本。除了蓝牙和wifi，常见还有zigbee、6LoWPAN等低功耗短距离无线传感网络，zigbee和6LoWPAN都支持Mesh组网（蓝牙现在也支持Mesh组网），并且都是基于802.15.4标准，可以说是为物联网贴身打造的。zigbee提供了很多应用层的规范标准，致力于打造通用的zigbee网络，打通不同厂商设备的隔阂。6LoWPAN一个很重要的优势在于其接入网所需要的网关只需要很小的成本就可以实现。

总之，目前多种低功耗短距离无线传感网络共存，一起竞争、发展，百花齐放，谁优谁劣很难说得清楚。

另一方面，M2M通信由本来的基于移动网络逐渐与物联网的需求靠近，基于低功耗广域网（LPWAN）的M2M通信应运而生。典型的低功耗广域网技术包括NBIot、Lora等。可以实现低成本、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用。

虽然前面讲述了多种网络，其实本项目只涉及到其中地低功耗wifi和Lora。事实上，Lora本身只定义了物理层协议，基于该物理层协议，Lora联盟又提出了LoraWAN通信协议。商业的主流趋势都是建立LoraWAN网络，多个Lora节点接入LoraWAN网关，LoraWAN网关通过wifi或网线再接入网络服务器。Lora的通信距离可以达到3km以上，所以Lora网络支持组建较大规模的网络。

本项目不会用到LoraWAN协议，LoraWAN网关有点小贵，项目只利用了Lora的物理层特性，并基于自定义的私人协议简单地组一个小型Lora星型网络（1个lora网关和多个lora节点），最终通过低功耗wifi模块esp8266接入路由，从而连上网络。

使用lora作为智能家居的低功耗网络有一些优点：一、传输距离远，即使隔墙的情况下也能够无压力传输，相比于zigbee来说，无需“路由角色”作为数据传输中介；二、对于自家的水电表设备，可使用lora无线网络通信获取数据（目前水电表的主流是嵌入NBIot，NBiot是基于现有的LTE网络，对信号有要求），用lora获取水电表数据可脱离公共设施的依赖，实现完全的私人网络；三、当工作地点离家庭较近时（2km以内），也可实现私人网络获取家庭环境的传感数据。

原作者：大目熊