FastBond2阶段1- 基于NRF7002芯片作智能网关连接M5Stack ESP32物联操控的智能家居系统

内容介绍

一.项目介绍

智能家居智能网关物联网项目是一个基于物联网技术的智能家居解决方案。该项目旨在将智能设备、家庭电器和传感器等连接到一个中心控制系统，实现智能家居的自动化控制和互联互通。

智能网关是该项目的核心组件，它充当家庭内部和外部网络之间的桥梁。智能网关通过无线或有线连接与各种智能设备和传感器进行通信，收集和传输数据，并与云平台进行交互。它可以与智能手机、平板电脑或电脑等终端设备相连，让用户通过应用程序或远程控制实现对智能家居设备的监控和控制。

二.项目思路

借助FastBond2和Scheme-it 全球可用的云端式工具，我可以做出以下项目思路：

NRF7002核心芯片作为智能网关模块，然后通过AI云上传保存用户使用数据；
AI云载入对应的数据算法和各种家居模型，最后让用户得以用手机APP控制；
通过WiFi 6配套IC连接ESP32，以此来控制家居，实现物联。

三.市场介绍

物联网智能网关是物联网领域的关键组件之一，它充当连接智能设备、传感器和云平台之间的桥梁，实现设备之间的互联互通和数据交换。智能网关市场在物联网的快速发展和智能家居、工业自动化、智能城市等领域的推动下呈现出强劲的增长势头。

四.项目框图

本次借助Scheme-it绘制的的流程框图过程特别方便，最终框图也是十分清晰，简单介绍一下Scheme-it，Scheme-it是一种在线电路图设计工具，用于创建和共享电子电路图和原理图。它提供了一个直观和易于使用的界面，使用户能够以图形化的方式绘制电路图，并添加元件、符号、连线和注释等。

以下是流程框图：

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网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/新项目-2023-11-29-2333-a1b59360d440460cb857ad35c8f2994f/08edcd300bbf4d84bb8db08101958529

五.硬件相关

智能网关主控芯片NRF7002

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Nordic Semiconductor的nRF7002 DK是nRF7002 Wi-Fi 6配套IC的开发套件。它包含在单板上启动开发所需的一切。DK采用nRF5340多协议片上系统 (SoC) 作为nRF7002的主机处理器。DK支持低功耗 Wi-Fi 应用的开发，并支持Wi-Fi 6功能，如 OFDMA、波束形成和目标唤醒时间。
nRF7002 Wi-Fi 6配套IC是一款高度集成的IC，旨将 Wi-Fi 6连接集成到各种应用中。该IC提供了一种低功耗且具有成本效益的解决方案，可将最新的Wi-Fi 6技术添加到产品中，使它们能够受益于新 Wi-Fi标准提供的超快速度、更广范围和更高可靠性。
nRF7002具有低功耗的2.4GHz无线电，可延长电池续航时间。该IC还包含有助于保护用户数据的高级安全功能。该IC旨在成为Nordic nRF52840、nRF5340 SoC和nRF91系列设备的理想 Wi-Fi 配套IC。此外，该IC支持多种主机控制器，可用于Linux和RTOS操作系统。
总体而言，nRF7002 Wi-Fi 6配套IC是一款功能强大的低成本解决方案，可将最新的Wi-Fi 6技术添加到产品中。它提供具有高级安全功能的快速可靠的连接，旨在轻松集成到广泛的应用中。

特性

nRF7002 Wi-Fi 配套IC
nRF5340 SoC为主机处理器
Arduino连接器
两个可编程按钮
4GHz和5GHz天线
电流测量引脚
nRFConnect SDK中的电路板支持和示例

物联总控控芯片ESP32

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M5Stack的ESP32入门套件包括由ESP-32核心提供动力的模块化、可堆叠、可扩展和便携式设备，使其兼具开源、低成本和全功能。该套件还让用户易于控制产品开发阶段，包括电路设计、PCB设计、软件、模具设计和生产。该基本套件是探索物联网的理想入门套件，具有功能齐全的资源。
M5Stack的开发板是寻求快速原型化物联网解决方案的用户的理想解决方案。与其他开发板不同，该开发板具有很高的生产实用性。它配有一个工业级外壳和一个基于ESP32的开发板。ESP32是一款 Wi-Fi 和Bluetooth混合芯片，其中包含双核和4MB SPI闪存。依靠30多个M5Stack可堆叠块 (M5Modules-link)、40多个可扩展单元 (M5Units-link) 和不同级别的编程语言，用户可以快速创建和验证其物联网产品。支持的开发平台和编程语言包括Arduino、带有UIFlow (link)的Blockly语言和Micropython。

特性

直流电源：5V
USB Type-C
基于ESP32
4MB闪存和520K RAM
扬声器、三个按钮、LCD(320 x 240)和一个复位开关
4G天线Proant 440

六.心得体会

感谢FastBoud2给予的这次机会，从立项之前不断冥思苦想，我们生活中究竟什么是物联，什么是AIot,AIot在现实生活中如何体现。这不仅让我在思想的过程中脑洞大开，更使我能够深刻地领悟科技带来的魅力。最后我聚焦在智能家居上，因为这不仅是我们生活中随处可见的物品，更重要的是这些家居伴随我们左右，息息相关。而物联正好对上，AIot也能很好体现。

通过这次立项开发，我深入了解了嵌入式设计和物联网技术，认识了多种开发芯片如ESP32和nRF7002,对我成长有着积极促进作用，大大提升了我的见识，更为未来的技术发展奠定了基础。