前言大家好，我是林總，伴随着人們生活水平的不斷提高，科技的迅速發展，發展樓宇自控系統已成為一種必然的趨勢。越來越多的家庭開始注重提升生活品質和生命質量，為自己營造一個安全、舒适、清新、便利的生活環境。正文傳統的家居，防盜系統十分簡陋，信息無法有效傳遞；各電器彼此間獨立，無法共享信息和遠程控制；家居電力系統簡單，無法進行智能控制。家居系統采取有線傳輸方式。系統布局靈活性差。無線傳感器網絡技術的出現解決了傳統家居系統的缺點。無線傳感器網絡是由許多的無線傳感器節點通過自組織方式形成的無線網絡，具有監測精度高、低功耗、低成本、實時性好、高容量、覆蓋區域大等顯著的優點。

智能家居系統整體設計

智能家居系統根據功能劃分，包括的主要子系統如圖1所示。

無線傳感器網絡由數據獲取網絡、數據分布網絡和控制管理中心三大主要部分組成，其組成部分中的集成傳感器、數據處理單元和通信模塊中的各節點通過協議自主成一個分布式網絡。再将采集的數據進行優化，經無線電波傳輸給信息處理中心。無線傳感器網絡結構圖如圖2所示。

智能家居系統的硬件設計

01智能監控模塊

智能監控模塊不受時間地點的限制，能夠直接通過局域網絡或寬帶網絡．利用浏覽器進行遠程的影像監控和語音通話。也支持本地卡存儲和遠程PC機、移動端來測郵件傳輸、FTP傳輸。同時可利用遠程影音進行拍攝，更可達成專業的安全防護，也增加了很多生活樂趣。

智能視頻監控模塊主要功能是對室内電器、室内環境進行監控。由于無線傳輸模塊如CC2430内置一個8051微控制器内核。因此，可直接接入繼電器對家用電器進行有效控制．也可接入傳感器，如溫度傳感器對空調溫度或者熱水器溫度進行檢測和控制。智能監控模塊的設計結構圖如圖3所示。

圖3設計的系統工作原理：先通過傳感器(包括溫感、濕感、煙感和煤氣濃度傳感器)将現場溫濕度、煤氣濃度、煙霧濃度等非電信号轉化為電信号；經調理電路，将傳感器輸出的電信号進行調理(放大、濾波等)，滿足A／D轉換的要求；由A／D轉換電路，完成将模拟信号到數字信号的轉換。單片機可判斷室内是否發生異常，如果環境有異常，系統将顯示報警。按實現功能主要包括：主控制模塊、傳感器模塊、報警模塊。

溫度傳感器采用DS18b20，體積小且耐磨耐碰，使用方便，封裝形式多樣，适用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。DS18b20具有獨特的單線接口方式，在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現與DS18B20之間微處理器的雙向通訊。支持多點組網功能，多個DS18b20可以并聯在唯一的三線上，最多隻能并聯8個，既可實現多點測溫，又不會因數量過多使供電電源電壓過低．從而造成信号傳輸的不穩定。

濕度傳感器選擇DHT11。DHT11是一款含有已校準數字信号輸出的溫濕度複合傳感器，它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，确保産品具有極高的可靠性和卓越的長期穩定性。

02智能檢測模塊

智能檢測模塊主要功能是對房間人數進行随時檢測和記錄，同時對人體的體征是否正常進行實時監測。例如能夠監測是否有人跌倒并及時報警送醫。

利用激光傳感器監測房間人數。把該傳感器安裝在房間的出入口，能夠實時地監測進出門人的動作。選擇激光對射式傳感器，每個門安裝兩對，每對包括一個發射和一個接收部件。

利用超聲波測距傳感器檢測人體行動和體征。超聲波可以測量物體的距離，用作測量人體是否在移動，如果人體移動，超聲波測量得到的距離是不斷變化的：還可以用作測量人體是否跌倒，把超聲波測距傳感器安裝在天花闆上，當人體在超聲波傳感器可測範圍内跌倒，傳感器測出的距離數據會發生變化，進而可以判斷出有人體跌倒的結果。為有老人和小孩的家庭提供很大的便利。

03智能安防模塊

智能安防模塊主要功能是監測房間火、氣、電、人等狀态，防止發生火災、煤氣中毒、觸電和小偷進入等事件，保護家庭的安全。本文充分利用各種傳感器，接入無線通信模塊，構成無線傳感器網絡。例如利用火焰傳感器、煙霧傳感器、煤氣探測傳感器和門磁等傳感器，達到家居智能安防的目的。

家居智能監控軟件設計

01智能監控軟件設計

家居智能監控模塊的設計目的是通過傳感器監測和控制家庭中的重要設備。以對家居燃氣設備進行監控(見圖4)為例，當控制系統監測到燃氣在使用時家中沒有人。則啟動定時計數，經過一定時間後若家中還沒有人，系統就會發生提醒信息并自動關閉燃氣閥。

02家居遠程監控系統設計

遠程監控模塊能夠執行高加密(電話識别)多功能語音電話遠程控制功能。當業主出差或者在外辦事，可以通過手機、固定電話來控制家中的空調、窗簾、燈光電器等，使之提前制冷、制熱、或進行開啟和關閉；還可以知道家中電路和各種家用電器是否正常工作，得知室内的空氣質量數據。從而控制窗戶和紫外線殺菌裝置進行換氣或殺菌：此外根據外部的天氣狀況适當地控制屋内空氣濕度和溫度等。也可以通過手機或固定電話來自動給花草澆水、寵物喂食；控制卧室的櫃櫥，對衣物、鞋襪、被褥等殺菌、晾曬等。

總結

本文設計的基于無線傳感器網絡的智能家居系統。提供了廣泛的信息交互功能，優化了居住環境，幫助人們有效地利用空間以及節約各種能源，實現了對家電的遠程控制功能，同時結合無線傳感器網絡技術的優點，提供靈活布局、移動性強和數據傳輸穩定的家居系統。

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