家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要包括家庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)和家用電器自動(dòng)控制系統(tǒng)兩大部分。整體的設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。
本系統(tǒng)采用多傳感器復(fù)合數(shù)據(jù)融合策略實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)信號報(bào)警。傳感器節(jié)點(diǎn)會(huì)采集家庭環(huán)境的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理融合，并上報(bào)給中心節(jié)點(diǎn)。中心節(jié)點(diǎn)對傳感器節(jié)點(diǎn)上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)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(diǎn)將會(huì)對相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令。而控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)這些指令啟動(dòng)或者關(guān)閉家用電器，使家庭環(huán)境恢復(fù)到用戶滿意的程度。路由節(jié)點(diǎn)使數(shù)據(jù)和指令在傳送過程中找到最佳的路徑，準(zhǔn)確快捷地達(dá)到目標(biāo)。由于采用無線通信技術(shù)，路由節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置不會(huì)受到角度、障礙物等因素的影響，非常靈活。
在中心節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)異常的同時(shí)，它命令短信節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)將環(huán)境數(shù)據(jù)以短信的形式報(bào)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(luò)進(jìn)行訪問，并通過網(wǎng)絡(luò)來控制家中的電器。系統(tǒng)所有節(jié)點(diǎn)的電源均使用微型電池。
2．1 傳感器節(jié)點(diǎn)
本系統(tǒng)的傳感器節(jié)點(diǎn)采集光、溫度、濕度、光電、液位、電磁感應(yīng)、壓力等信號。這些傳感器節(jié)點(diǎn)被設(shè)置在用戶家中的窗、門、廚房等位置。傳感器節(jié)點(diǎn)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(jìn)行發(fā)送。微處理器還負(fù)責(zé)對A／D轉(zhuǎn)換器和通信模塊工作的控制。
2．2 路由節(jié)點(diǎn)
由于家用電機(jī)眾多，中心節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)和電器控制節(jié)點(diǎn)距離較遠(yuǎn)。因此在它們之間加入了路由節(jié)點(diǎn)，以保證信息能夠通過最佳的路徑，準(zhǔn)確快捷達(dá)到目的地。在本系統(tǒng)中，路由器節(jié)點(diǎn)可以設(shè)置在用戶家中各個(gè)房間的鏈接處。路由節(jié)點(diǎn)的作用是對接收到的數(shù)據(jù)或命令進(jìn)行信號加強(qiáng)后找到最佳路徑之后再轉(zhuǎn)發(fā)。
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