基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居安防系統(tǒng)探討

摘 要：隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，智能建筑成為比較重要的建設案例。智能建筑內(nèi)，安裝了家居安防系統(tǒng)，采用無線傳感器網(wǎng)絡，滿足智能家居安防系統(tǒng)的運行需求，進而體現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡的優(yōu)勢。無線傳感器網(wǎng)絡為智能家居的安防系統(tǒng)提供了運行的環(huán)境，文章主要分析在無線傳感器網(wǎng)絡的作用下，智能家居安全系統(tǒng)的運行。

關鍵詞：無線傳感器；網(wǎng)絡；智能家居；安防系統(tǒng)

智能家居安防系統(tǒng)的使用過程中，比較注重無線傳感器網(wǎng)絡的應用，根據(jù)安防系統(tǒng)智能化的需求，營造無線傳感環(huán)境，優(yōu)化安防系統(tǒng)的使用環(huán)境，避免出現(xiàn)通信或傳輸問題。無線傳感器構(gòu)成的網(wǎng)絡環(huán)境，適用于智能家居的安防系統(tǒng)，提供高效率的工作條件，保障智能建筑的安全。

1 系統(tǒng)軟件與硬件

在無線傳感器網(wǎng)絡環(huán)境內(nèi)，智能家居安防系統(tǒng)，需要具備相應的軟件與硬件，以便實現(xiàn)安防功能。

1.1 軟件

基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居安防系統(tǒng)內(nèi)，軟件連接了兩者之間的關系，采用軟件系統(tǒng)，促使無線傳感器網(wǎng)絡條件，可以支持智能家居安防系統(tǒng)的運行。簡單分析軟件的應用，如：無線傳感器網(wǎng)絡內(nèi)的軟件，應該采用多形式組合的方式，應用到智能家居安防系統(tǒng)內(nèi)，通過組網(wǎng)控制的方式，提供點對點、點對多的服務方式，規(guī)劃好無線傳感器網(wǎng)絡的運行頻段，連接安防系統(tǒng)與軟件，除此以外，還需要專門用于數(shù)據(jù)處理的軟件，此類軟件需要在PC上進行數(shù)據(jù)的管控、維護，實時顯示無線傳感器網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，保證智能家居安防系統(tǒng)的真實性，PC上，通過數(shù)據(jù)處理軟件，顯示智能家居安防系統(tǒng)的運行狀態(tài)，基本是以圖表、數(shù)字的方式實現(xiàn)，還需配置波形存儲的工具，記錄系統(tǒng)的信息。

1.2 硬件

無線傳感器網(wǎng)絡內(nèi)的智能家居安防系統(tǒng)，硬件主要包括兩個部分，分別是中央處理器和GPRS模塊[1]。分析如：（1）中央處理器，需要具備足夠的處理能力，支持智能家居安防系統(tǒng)的操作，智能家居安防系統(tǒng)，在選擇中央處理器時，先要確保其與無線傳感器網(wǎng)絡環(huán)境的相適應性，利用無線傳感器的網(wǎng)絡環(huán)境，支持中央處理器的運行，再將中央處理器應用到智能家居的安防系統(tǒng)內(nèi)，中央處理器在處理各項數(shù)據(jù)信息時，還要具備控制的作用，實現(xiàn)快速的信息處理，按照智能家居安防系統(tǒng)的要求，增加I/O接口，以便接入功能性設備，集成外設控制器，控制好智能家居的安防系統(tǒng)；（2）GPRS通信模塊，為了提高智能家居安防系統(tǒng)的傳輸效率，GPRS通信模塊，需要設計好無線傳感器網(wǎng)絡的參數(shù)設置，保持20～40kbps的速率，而且維持穩(wěn)定的傳輸過程，GPRS模塊，保持連續(xù)在線的狀態(tài)，避免在安防系統(tǒng)運行時，引起信號中斷的問題，提供安全的網(wǎng)絡運行環(huán)境，管理好無線傳感器網(wǎng)絡內(nèi)的IP，優(yōu)化智能家居安防系統(tǒng)的運行過程。

2 系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

首先基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居安防系統(tǒng)，功能實現(xiàn)時，需要完成控制中心、網(wǎng)絡節(jié)點的相關布設工作，利用計算機、服務器、通信模塊等，實現(xiàn)安防系統(tǒng)的各項功能，根據(jù)功能的要求，布置好傳感器的節(jié)點，以便收集智能家居內(nèi)的信息，傳感器節(jié)點的布置，要嚴格按照功能指示進行，不能遺漏功能位置。

然后在系統(tǒng)功能的基礎上，布設門牌號和節(jié)點號，編寫出節(jié)點的位置，對應智能家居的門牌號[2]。房間內(nèi)，不限制節(jié)點的數(shù)量，主要是按照實際情況進行設計，但是智能家居安防系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)時，要以所有的運行節(jié)點為對象，做好統(tǒng)計、收集的工作。門牌號與節(jié)點號，是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的關鍵，遵循統(tǒng)一規(guī)劃的原則。

最后是數(shù)據(jù)處理的過程，輔助實現(xiàn)智能家居安防系統(tǒng)的功能。數(shù)據(jù)處理，在實現(xiàn)功能方面，發(fā)揮重要的作用，表現(xiàn)在三個方面，分析如：（1）無線傳感器網(wǎng)絡內(nèi)，傳感器布設在對應的節(jié)點位置，用于收集室內(nèi)的溫度、適度等信息，控制好室內(nèi)設備的運行時間，傳感器收集的數(shù)據(jù)信息，通過sink節(jié)點，發(fā)送到智能家居安防系統(tǒng)的相應模塊；（2）智能家居安防系統(tǒng)的控制中心，會將數(shù)據(jù)信息，存儲到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，數(shù)據(jù)信息在存儲區(qū)域內(nèi)，便于傳送和調(diào)用；（3）智能家居安防系統(tǒng)，按照室內(nèi)要求規(guī)劃數(shù)據(jù)，在此基礎上，設計好后期的應用參數(shù)，實現(xiàn)智能化的預測，便于及時發(fā)送控制指令，以免影響智能家居安防系統(tǒng)的運行。

3 系統(tǒng)的安防應用

結(jié)合智能建筑，分析智能家居安防系統(tǒng)在無線傳感器網(wǎng)絡環(huán)境內(nèi)的實際應用，例舉安防的功能，如下：

3.1 門禁識別

門禁識別，是智能家居安防系統(tǒng)的首要應用，識別中，分為兩種情況，第一類是業(yè)主，即持有身份ID進出，業(yè)主自身信號，經(jīng)過人體熱釋電開關，傳送到門禁系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)識別后主動協(xié)調(diào)控制器，開啟門鎖進入；第二類是不具備有效身份的客人，門禁系統(tǒng)會以視頻攝像的方式，獲取客人的人臉圖像，發(fā)送到安防系統(tǒng)控制中心的客戶端，向業(yè)主發(fā)送短信，業(yè)主自行識別后選擇遠程控制，開啟門鎖。

3.2 火災報警

火災報警系統(tǒng)的運行，關系到智能建筑家居的安全性。無線傳感器網(wǎng)絡中安防系統(tǒng)的火災報警部分，在智能建筑環(huán)境內(nèi)，設計了多個傳感器節(jié)點，用于檢測建筑內(nèi)的火災數(shù)據(jù)，傳感器內(nèi)部，具有檢測火災的數(shù)據(jù)標注，如果檢測數(shù)據(jù)，超過設計的閾值，傳感器會傳遞火災報警信息，由系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)調(diào)器，將信息發(fā)送到智能家居的服務器，通知業(yè)主[3]?；馂膱缶到y(tǒng)案例中，火災報警信息，經(jīng)過GMS Modem發(fā)送報警短信，促使業(yè)主可以接受到報警短信，第一時間處理。

3.3 遠程燈光

智能家居安防系統(tǒng)內(nèi)，安裝了客戶端軟件，服務于智能建筑的業(yè)主。目前，現(xiàn)代智能家居控制內(nèi)，系統(tǒng)中實現(xiàn)了遠程燈管控制，專門利用客戶端軟件，遠程操作室內(nèi)燈光。例如：業(yè)主控制家庭內(nèi)的燈光，客戶端軟件上，提供了操作圖形，根據(jù)圖形上的燈光圖像單擊即可，此時客戶端檢測到業(yè)務單擊圖形的操作指令，指令信息進入到無線傳感器網(wǎng)絡內(nèi)，進而到達系統(tǒng)的服務器，經(jīng)過一系列的協(xié)調(diào)后，控制室內(nèi)的燈光，按照指令打開燈光。

3.4 手機遠程

智能家居安防系統(tǒng)內(nèi)，遠程控制是指利用手機對家居室內(nèi)進行控制，例如：發(fā)送客人到訪信息，當家居主人沒有電腦操作客戶端時，就采用手機進行遠程控制，傳送到智能家居的數(shù)據(jù)門鎖位置，指示打開。手機遠程控制的應用，考慮到無線傳感器網(wǎng)絡的需求，信息具有格式方面的要求，采用中文簡體的方法，一來降低記憶的難度，二來實現(xiàn)手機信息遠程的規(guī)范性。

3.5 數(shù)據(jù)記錄

智能家居安防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄，需要由數(shù)據(jù)庫來完成，數(shù)據(jù)庫的設計，要符合無線傳感器的網(wǎng)絡標準，保證數(shù)據(jù)庫能夠記錄各項控制指令，為安防系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持[4]。例如：某實驗模擬狀態(tài)下的數(shù)據(jù)記錄，該實驗中，模擬了無線傳感器網(wǎng)絡環(huán)境內(nèi)的智能家居安防系統(tǒng)運行，采用了SqlSever 2000數(shù)據(jù)庫設計，專門記錄智能家居的活動事件，包括門禁系統(tǒng)觸發(fā)、遠程門鎖控制、窗戶侵入報警等，而且要記錄好每個活動事件的日期時間、事件類型、事件來源、事件詳細。

4 結(jié)束語

智能家居安防系統(tǒng)，對安全性、穩(wěn)定性的需求比較大，采用無線傳感器網(wǎng)絡，可以為智能家居安防系統(tǒng)，構(gòu)建所需的運行環(huán)境，進而提高安防系統(tǒng)的運行水平，符合智能建筑的各項要求，也能減輕智能建筑安防管理的壓力，減少安防管理的事故率。

參考文獻

[1]周濤.基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居安防系統(tǒng)[D].太原理工大學，2011.

[2]賀軼.基于無線傳感網(wǎng)絡的智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].中南大學，2013.

[3]潘煒.基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居安防系統(tǒng)[J].通訊世界，2015（27）：68-69.

[4]張玉亮，蘇宇，李嘉偉，等.基于無線傳感網(wǎng)絡的智能家居安防系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2015（5）；No：28-31.