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基于物联网的智能家居安全防护系统设计
作者：赵静 麻名蕊 宋振
来源：《电子技术与软件工程》2017年第05期
摘 要 针对现代家庭的各种不安全因素，将物联网技术应用到家居安全防护系统中，以物联网的感知层、网络层、应用层的三层体系结构为依据，感知层自动采集家居环境参数，利用嵌入式微处理器ARM Cortex-A9为核心的网关连接ZigBee协调器、GPRS模块以及Internet互联网，保证与应用层的信息传输。运行在嵌入式网关上的Qt交互操作界面以及移动终端管理系统可以方便用户查看接收家居安防数据并进行管理控制。通过智能门禁、智能门窗防盗、煤气监测、火灾监测、远程监控等功能，实现了不需要人为干预、自动检测异常并及时作出预警的智能家居安防系统。
【关键词】无线传感器网络 智能家居 嵌入式
家居生活中煤气管道、热水器以及其他大容量家用电器的使用，都明显地增加了发生火灾的可能性以及煤气中毒、爆炸的危险；另外，入室行凶、盗窃等违法犯罪活动时有发生，给社会带来不安定因素，人们对生命及财产的安全性越来越重视。传统的机械式（防盗网、防盗窗）安全措施不但影响楼房的整体美观，而且一旦住宅内发生火灾等突发事件，更是难以逃生。随着嵌入式技术、传感器技术的不断发展，物联网技术越来越多的应用在各个领域，在物联网三层体系结构指导下构建的智能家居安全防护系统，通过智能门禁、智能门窗防盗、煤气监测、火灾监测、远程监控等功能模块，实现更加安全可靠的安全防护功能。 1 整体设计方案
智能家居安全防护系统以物联网的感知层、网络层、应用层的三层体系结构为依据，感知层通过人体探测器、烟雾探测器、可燃气体探测器、门磁探测器、温度传感器等传感器实现安全防护信息的实时采集，采取ZigBee技术构成无线传感器网络；网络层通过嵌入式网关与感知层相连，通信网络包括宽带无线网络、光纤网络和蜂窝网络，本层实现数据交换与通信，将大量感知信息传输给应用层；应用层提供家居安全防护管理平台和运行平台，用户可以在PC机或手机端实时查看家居安全状况，在出现安全问题时，安防系统会及时报警，并通过无线通信网络通知用户，用户可以通过PC机或手机端对传感设备进行开关控制。将无线传感器网络布设在家居环境中，实现无需人为干预、自动检测数据并根据信息处理情况进行预/报警的智能家居安防系统。系统结构图如图1所示。 2 系统的设计 2.1 感知层