【智能家居】基于Qualcomm QCA4020 蓝牙智能窗帘方案

智慧家庭中，有一种不可或缺、但又容易令人忽视的产品，便是智能窗帘。无论是住家、饭店大楼、办公大楼或餐厅等场所，有窗户的地方就有窗帘。窗帘其实并不昂贵，但它的用处可不少！有了窗帘，人们就能够遮阳、挡光、隔热、美化家居、隔音、保护隐私及阻挡或过滤室外花粉、烟尘异味等进入室内，因此窗帘对家庭而言是绝佳拍档。

由于传统电动窗帘每件事都要手动操作，如：阳光太大、更换衣服、室内太闷等等，都需走到窗帘边或寻找摇控器来控制，本方案旨在协助电动窗帘变身智慧窗帘，可利用光、温度等等传感器达到窗帘自动调节功能，或可使用手机APP操作窗帘，不用为寻找遥控器而烦恼。

目前市面上看到传统电动窗帘变成智慧窗帘时，大多都需要额外安装配件才能变成无线设备，QCA4020支持Wi-Fi、BLE、BT Mesh、ZigBee与Thread多种无线功能，不需修改硬件或额外安装配件，只需将内部无线功能开启，即可支持各式单模无线开发；或想开启多模方式( BLE + Wi-Fi、BLE + ZigBee及BLE + BT Mesh)也都可轻松实现。

本次方案为什么使用Qualcomm QCA4020当主控，其QCA4020特点如下：
a. QCA4020五模SoC，集成蓝牙5与BT Mesh，双频Wi-Fi和802.15.4技术包括的ZigBee和Thread。
b. 用于JTAG调试和软件开发的各种商业和免费IDE选项。
c. 基于Eclipse的IDE，用于单步JTAG调试。
d. UART-AT命令将QCA4020连接到MCU / CPU。
e.RTOS ThreadX and FreeRTOS。

Qualcomm为全球无线技术领导厂，因此使用Qualcomm提供的QCA4020无线功能将倍感安心，QCA4020支持Wi-Fi、BLE、BT Mesh、ZigBee与Thread多种无线功能，因此不管做BLE单模(图1)开发，或利用BLE + ZigBee多模开发并搭配【基于Qualcomm QCA4020 的Gateway Home Hub方案】做整套应用(图2)都非常方便。

(图1)

(图2)

 本方案使用BLE结合手机APP提供产品完整方案，包括软硬件设计与手机APP程序代码。仅向签约客户开放索取。

 目前最新SDK是基于高通qca4020.or_.3.2版本开发。SDK具备完整功能，实现对马达驱动、Hall sensor侦测、遇阻侦测、自动更正行程、BLE OTA等等应用，达到BLE 智能窗帘与手机APP互动；详见方案方块图(图3)

(图3)

代码目录：

AIT提供智能窗帘相关代码，可将代码放至SDK Root\target\quartz\demo目录(图4)做Building与刻录动作。

Building与刻录方式请参考【Qualcomm QCA4020 CDB 环境建置快速上手】博文，此博文有详细教学。

代码层级架构(图4、图5、图6)

图(4)

图(5)

图(6)

手机APP主要功能操作

窗帘全关	窗帘开至中间	窗帘全开
图(7)	图(8)	图(9)

利用滑动条开启窗帘至指令行程	窗帘遇阻提示
图(10)	图(11)

 

结语

 由于QCA4020太过强大，目前先推出BLE版本的智能窗帘，等我们后续将ZigBee与BT Mesh相关规格弄清后，陆续推出相关功能方案，敬请期待。

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

  

►核心技术优势

1. 集成单芯片方案，只需一颗SoC 方便于产品小型化设计。

2. 扩展性能好(支持Wi-Fi、ZigBee3.0 and Thread via OpenThread及BT Mesh)，GPIO 接口丰富。

3. 支持BLE 5.0。

4. 支持BLE OTA韧体更新功能。

5. APP提供多重窗帘功能(直立式窗帘、横式窗帘、双开窗帘) 。

►方案规格

1. 芯片8 x 8mm, 0.40mm pitch, 68-pin QFN。

2. 多核心CPU(Arm M4F /Arm M0/Tensilica Xtensa)。

3. 支持Bluetooth Low Energy。

4. 支持多模通讯，只需将韧体更新，不需变更硬件，即可支持Wi-Fi、ZigBee、Thread或BT Mesh通讯协议

5. RTOS 、ThreadX and FreeRTOS

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