基于無線傳感器網絡的智能家居安防系統(tǒng).pdf

1、隨著高科技產品逐步走入現代的家庭，人們的生活水平不斷地提高，但是同時相應地出現了很多不安全的因素。煤氣爆炸、家用電器燃燒、高科技盜竊犯罪等事件屢見不鮮，作為智能家居系統(tǒng)重要組成部分的家居安防系統(tǒng)的研究就具有迫切的意義。我國現在的安防產品無法打開智能家居安防系統(tǒng)這個巨大的市場究其原因是系統(tǒng)的誤報率較高、安防系統(tǒng)撤防不方便、普通家居基本都未安裝門禁系統(tǒng)以及成本價格較高等。物聯網的出現和無線傳感器網絡的迅速發(fā)展將對家居安防系統(tǒng)產生根本性和革命

2、性的改變。網絡化的智能家居系統(tǒng)具有安全、方便、舒適、環(huán)保、智能化的特征，而基于低功耗、自組織、高可靠性、低成本的無線傳感器網絡正是組建家居網絡的最佳選擇。
　　 本文從無線傳感器網絡的優(yōu)勢出發(fā)設計了智能家居安防系統(tǒng)。采用zigbee技術組建的網絡具有功耗低、成本低、數據傳輸率低、數據傳輸時延短、數據傳輸可靠、自組織的網絡組建方式等特點，所以本文選擇在zigbee平臺上組建家居網絡，并利用Internet和GSM網絡技術來對智能家

3、居安防系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控。智能家居安防系統(tǒng)中，由于家居網絡通信距離較短，通信數據量和網絡覆蓋范圍較小，而且為了節(jié)省開支、降低功耗，所以本文設計的家居網絡拓撲為單簇的樹狀網絡。在家居網絡的基礎上，本文實現了智能家居安防系統(tǒng)的基本功能，包括智能門禁系統(tǒng)、智能門宙防盜、煤氣泄漏監(jiān)鍘、居室內人員定位系統(tǒng)、遠程視頻監(jiān)控、客戶端和手機遠程監(jiān)控以及數據庫系統(tǒng)。由于CC2430 SOC擁有極高的接收靈敏度和抗干擾性能，在低功耗、低成本、高效率、微型化等方

4、面表現卓越，本文選擇以CC2430片上系統(tǒng)作為組建Zigbee網絡的硬件核心，設計了傳感器節(jié)點，并對相關硬件模塊進行了選型和設計，實現了家居安防系統(tǒng)的基本功能，包括人體熱釋電傳感器模塊、紅外幕簾傳感器模塊、火災傳感器模塊、煤氣監(jiān)測模塊、音樂報警模塊以及GSM Modem模塊，硬件設計的要求滿足實時性、可靠性、低功耗、低成本和小型化的要求。在硬件開發(fā)完成的基礎上，本文在IAR Embedded Workbench 7．30B平臺上設計了Z

5、igbee無線傳感器網絡節(jié)點的軟件，包括組網入網、數據采集、數據傳輸和可靠性應答機制等程序的設計。本文采用Visual Basic 6．0開發(fā)了服務器和客戶端軟件，實現了虛擬的圖形化操作界面，報警通知和遠程控制可以在圖像上面完成，系統(tǒng)監(jiān)控更直觀方便。通過實驗室測試驗證了智能家居安防系統(tǒng)實現的功能，達到了預期的設計目標。本文最后還對系統(tǒng)的實物制作和實際系統(tǒng)應用做了介紹，并從節(jié)點通信性能、節(jié)點通信時延和節(jié)點功耗等分析了系統(tǒng)的性能，總結出本系