家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡系統(tǒng)設計
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2 系統(tǒng)整體設計
家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡系統(tǒng)主要包括家庭安全防范報警系統(tǒng)和家用電器自動控制系統(tǒng)兩大部分。整體的設計框圖如圖2所示。
本系統(tǒng)采用多傳感器復合數(shù)據(jù)融合策略實現(xiàn)危險信號報警。傳感器節(jié)點會采集家庭環(huán)境的數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理融合，并上報給中心節(jié)點。中心節(jié)點對傳感器節(jié)點上報的數(shù)據(jù)進行判斷，如果發(fā)現(xiàn)家庭環(huán)境數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，中心節(jié)點將會對相應的控制節(jié)點發(fā)送控制指令。而控制節(jié)點根據(jù)這些指令啟動或者關閉家用電器，使家庭環(huán)境恢復到用戶滿意的程度。路由節(jié)點使數(shù)據(jù)和指令在傳送過程中找到最佳的路徑，準確快捷地達到目標。由于采用無線通信技術，路由節(jié)點在網(wǎng)絡中的位置不會受到角度、障礙物等因素的影響，非常靈活。
在中心節(jié)點發(fā)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)異常的同時，它命令短信節(jié)點將數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡將環(huán)境數(shù)據(jù)以短信的形式報告給用戶，使用戶掌握家中的環(huán)境情況。用戶還可以通過互聯(lián)網(wǎng)來對家中的智能網(wǎng)絡進行訪問，并通過網(wǎng)絡來控制家中的電器。系統(tǒng)所有節(jié)點的電源均使用微型電池。
2．1 傳感器節(jié)點
本系統(tǒng)的傳感器節(jié)點采集光、溫度、濕度、光電、液位、電磁感應、壓力等信號。這些傳感器節(jié)點被設置在用戶家中的窗、門、廚房等位置。傳感器節(jié)點的原理框圖如圖3所示。
傳感器采集到家庭環(huán)境的信號后，通過A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，經(jīng)過微處理器的數(shù)據(jù)融合處理，再利用通信模塊對數(shù)據(jù)發(fā)進行發(fā)送。微處理器還負責對A／D轉(zhuǎn)換器和通信模塊工作的控制。
2．2 路由節(jié)點
由于家用電機眾多，中心節(jié)點與傳感器節(jié)點和電器控制節(jié)點距離較遠。因此在它們之間加入了路由節(jié)點，以保證信息能夠通過最佳的路徑，準確快捷達到目的地。在本系統(tǒng)中，路由器節(jié)點可以設置在用戶家中各個房間的鏈接處。路由節(jié)點的作用是對接收到的數(shù)據(jù)或命令進行信號加強后找到最佳路徑之后再轉(zhuǎn)發(fā)。
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