基于无线传感器网络的智能家居安防系统设计
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2020-10-22
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基于无线传感器网络的智能家居安防系统设计基于无线传感器网络的智能家居安防系统设计
引言 无线传感网络，是从虚拟的因特网到现实的物理世界的一个延伸，它集合了传感器技术、微机电制造
系统（MEMS）技术、无线通信技术和分布式信息处理技术等众多技术。本文就讨论了无线传感网络在现代智
能家居安防系统中的应用，随着高科技产品在家居中的广泛应用，一些不安全因素也悄悄升起，如煤气管道、
热水器以及其他许多大容量的家用电器的使用，使得火灾、煤气中毒和爆炸的可能性随之增加。所以家庭安防
系统的研究具有迫切意义。如此。我们可以看到家庭安防系统的广阔市场前景，系统将会全面应用在家居和工
业等领域。 1 基于Zigbee的无线传感器网络 Zigbee网络首先由连接无线网关的协调器发动并建立，其
他
引言引言
无线传感网络，是从虚拟的因特网到现实的物理世界的一个延伸，它集合了传感器技术、微机电制造系统（MEMS）技
术、无线通信技术和分布式信息处理技术等众多技术。本文就讨论了无线传感网络在现代智能家居安防系统中的应用，随着高
科技产品在家居中的广泛应用，一些不安全因素也悄悄升起，如煤气管道、热水器以及其他许多大容量的家用电器的使用，使
得火灾、煤气中毒和爆炸的可能性随之增加。所以家庭安防系统的研究具有迫切意义。如此。我们可以看到家庭安防系统的广
阔市场前景，系统将会全面应用在家居和工业等领域。
1 基于基于Zigbee的无线传感器网络的无线传感器网络
Zigbee网络首先由连接无线网关的协调器发动并建立，其他节点加入已经建立的网络。每个节点加入网络时，其父节点
都会按约定规则给它分配一个网络层地址供通信使用。功能比较强且供电充足的节点充当路由节点（RouteNode，RN）为全
功能设备（FullFunctionDevice，FFD），它能接收其他节点作为其子节点，同时根据自身状况决定是否给其他节点查找路由
和转发数据；功能比较弱的节点为简化功能节点（RFD），不能成为其他节点的父节点，通信时只能请父节点帮忙转发数
据。Zigbee标准的协议栈如图1所示。
2 系统设计方案系统设计方案
2.1 总体设计方案总体设计方案
基于无线传感器网络的智能家居系统，主要是由若干无线传感器节点、无线执行机构、家居无线控制中心组成。其中，节
点分布于客厅、卧室、洗手间、厨房等需要监测的区域内，负责数据的采集、处理和通信。无线执行机构负责启动声光报警、
自动继电器开关等控制功能。家居无线控制中心处理、转发来自无线传感器节点中的信息，并且为互联网的连接提供接口进行
远程控制。由于不同网络结构会对网络的速度、特点和实现有着不同程度的影响。智能家庭网络系统有很多特点，比如家庭内
部无线网络连接距离较短，家用电器位置不易固定，房间之间仍有一段不小的距离，分布的节点并不是太多，并且数据的传输
量也不是太大，网络中的信息传送主要发生在WSN的基站和其他室内终端上的传感器节点之间。因此，本文以WSN的基站节
点为中心节点组建一个串状树形家庭网络。
系统要实现的功能包括智能门禁系统、智能门窗防盗、煤气监测系统、火灾监测系统、居室内的人体红外检测、远程监
控、数据库系统。节点布置和网络系统的总体设计方案如图2所示，图中的ZD代表的是Zigbee终端设备，可以是FFD也可以是
RFD；ZR代表的是Zigbee路由器；ZC代表的是Zigbee协调器。
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