基于无线传感器网络的智能家居监控系统实现

基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版

摘 要：环境是人们赖以生存的必要条件，随着现代化信息技术的迅猛进展和提高，人们对自己的生活环境有了更高的要求，期望自己的生活环境健康、舒服。近些年，专门是人类在信息技术上的快速进展，使得各种无线通信技术有了前所未有的突破，无线技术在智能家居上的应用将越来越广泛。因此，本文利用ZigBee技术设计出了这种无线家居环境监测系统。该系统中，传感器节点〔即终端节点〕能够选择温度、湿度、亮度等传感器，同时能够依照需求添加或减少传感器节点。因此本文无线网络终端模块选用的CC2530芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送。此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就能够实现功能，无需再加单片机。在数据接收端〔即和谐器节点〕收到的数据处理传送到PC机上显示。为了让用户方便监测数据，本文在PC机上设计了显示界面，让人们更加方便操作及监测数据。本系统运行可靠，能正确猎取环境数据，实现实时监测。

关键词：ZigBee;无线传感器网络;环境监测;智能家居

Design and Realization of Household Environment

Monitoring System Based on ZigBee Technology

Abstract：Environment is a necessary condition for survival. With the rapid

development and improvement of modern information technology, people have higher

requirements for their living environment. They hope they live healthily and comfortably.

语音识别和无线传感网络下的智能家居系统设计

随着科技的进步，智能家居系统越来越受人们的青睐，人们可以通过语音识别等技术来控制家居设备，使生活更加便捷舒适。本文将讨论语音识别和无线传感网络下的智能家居系统设计。

一、语音识别技术在智能家居中的应用

语音识别技术是将人类语言转换为机器可以识别的形式，使机器能够理解人类的指令并作出相应的反应。在智能家居中，语音识别技术可以使人们无需动手操作，只需通过口头指令即可控制家居设备，例如打开、关闭、调节温度等。

针对语音识别的应用，在系统设计中需解决以下问题：

1.语音采集：采集环境噪声较大时，容易影响语音的质量，因此，只有采集清晰的语音才能实现准确的语音识别。

2.语音处理：语音信号包含大量背景噪声和人声等信息，需要进行滤波、放大、声源定位、去噪等处理。

3.语音识别算法：语音识别算法基于模式匹配理论，通过将语音信号与识别模板进行相似度匹配来实现语音识别。

二、无线传感网络在智能家居中的应用

无线传感网络是将多个传感器组成分布式网络，通过物理通信和计算相互配合实现对环境信息的感知、处理和控制。在智能家居中，无线传感网络可用于实现远程测量和控制，例如电力、水阀、窗帘等。

在无线传感网络的应用中，需解决以下问题：

1.传感器布置：需要合理规划传感器的位置、数量和类型，以确保数据的准确性和完整性。

2.数据传输：在无线传感网络中，数据传输可能会受到干扰和丢包等问题，需要采用数据压缩和编码技术来提高数据传输质量。

3.能量管理：由于传感器通常使用电池供电，因此如何管理能量成为关键问题，可采用低功耗设计、能量收集和存储等技术来延长电池寿命。

三、语音识别和无线传感网络结合的智能家居系统设计

在智能家居系统设计中，可以将语音识别和无线传感网络结合来实现家庭设备的自动控制。为了实现这一目标，系统应该包含以下模块：

1.语音采集模块：通过话筒采集用户的语音指令，并通过模拟电路将语音信号转换为数字信号进行处理。

基于无线传感器网络的远程监测系统的设计和实现

随着科技的不断发展，无线传感器技术作为一种新兴的技术，被广泛应用在诸如工业领域、农业领域等等的环境检测和远程监测领域中。无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）以其智能化、实时化、自组织化、分散式等一系列特性，成为了监测海量信息的重要手段。在此背景下，本文将介绍基于无线传感器网络的远程监测系统的设计与实现。

一、 系统的架构

在系统的架构方面，我们设计了基于无线传感器网络的远程监测系统。该系统主要由边界路由器、传感器节点、传感器节点管理器、Web服务器和客户端应用组成。边界路由器串联在传感器节点和Web服务器间，传感器节点主要收集环境信息并传输数据，传感器节点管理器主要负责对传感器节点的资源进行管理，Web服务器接受来自无线传感器网络的数据并发送给客户端。

在该系统结构的设计中，边界路由器起到了桥梁的作用，通过传输数据，将传感器节点上传的数据传输到Web服务器中进行处理分析。传感器节点采用无线通信方式与路由器进行通信，传感器节点管理器则对节点进行管理以确保其正常运转。最终，通过Web服务器与客户端进行数据交互与显示，完成数据的监测与分析。

二、 系统功能

在该系统中，主要的功能是完成远程环境监测和数据分析。同时，系统还具备数据的可视化和实时监测，并支持用户进行多维度数据筛选与分析。

1、 远程环境监测：该系统中的传感器节点能够根据用户实际需求，实时对目标环境进行温度、湿度、光照、空气质量等监测。用户能够根据实时数据情况，及时调整环境。 2、 数据分析：通过Web服务器的数据分析功能，用户可以对所检测的环境数据进行分析。用户可以将数据按照时间序列、空间序列、属性序列等维度信息进行分类，同时，用户还可以进行多维度数据筛选，如时间、地点、属性等，获取需要的信息。

3、 可视化和实时监测：在系统的用户界面中，提供了可视化数据展示方式，实现了用户对数据的直观化操作。同时还提供可视化数据展示和实时监测功能，使用户可以随时查看实时数据，获得更直观的监测体验，同时可以进行快速调整、反馈，或及时的报警等操作。

技术创新《微计算机信息》2012年第28卷第10期

120元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》网络与通信基于GSM网络和无线传感网络的智能家居系统的设计与实现TheDesignandRealizationofIntelligentHomeControllingSystemBasedonGSMNetworkandWirelessSensorNetwork(湘潭大学)杨鹏杨穗钟建新YANGPengYANGSuiZHONGJian-xin摘要:设计并实现了一种基于GSM通讯网络和无线传感通信网络的智能家居控制系统。该系统以GSM网络为平台,采用GSM模块TC35i实现用户对家居信息的远程监控,基于无线传感模块CC1100实现家居信息采集及对家用电器的控制。当家居环境异常时,系统会自动向预存的手机号码发出报警消息。同时,用户可以在异地通过手机短信查询和控制家居情况的状态。系统通过GSM网络实现对家居系统的远程实时监控,操作方便、灵活,易于组网和维护。关键词:GSM网络;无线传感器网络;CC1100模块;智能家居系统中图分类号:TP277文献标识码:BAbstract:AnintelligenthomecontrollingsystembasedonGSMnetworkandwirelesssensornetworkwasdesignedandrealized.BasedonGSMnetwork,theGSMmoduleTC35iisutilizedtomonitorthehomeinformation.ThewirelesstransmissionmoduleCC1100isusedforcollectingthehomeinformationandcontrollingthehouseholdappliances.Whenhomeinformationisabnormal,awarningmessagewillbesentautomaticallytothemobilephonewhichnumberhasbeenpre-existedinthesystem.Meanwhile,userscanqueryandcontrolthestatusofhomeenvironmentviaGMS.ThesystemcanachieveremotemonitoringandcontrolofthehomesystemthroughGSMnetwork.Itisconvenienttooperateandflexibletoconstruct.Keywords:GSMnetwork;Wirelesssensornetwork;CC1100model;Intelligenthomesystem文章编号:1008-0570(2012)10-0324-02