基于Wifi和Arduino的空巢老人智能家居系統(tǒng)設(shè)計?

王希娟

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基于Wifi和Arduino的空巢老人智能家居系統(tǒng)設(shè)計?

王希娟

（陜西國際商貿(mào)學院信息與工程學院，咸陽 712046）

居家養(yǎng)老方式隨著空巢老人數(shù)量的增多正面臨著巨大的考驗，而伴隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的智能家居則可以有效緩解這一社會現(xiàn)狀。因此，設(shè)計開發(fā)一套能夠解決空巢老人的日常照料、安全防范、健康娛樂等問題的智能家居系統(tǒng)是具有應(yīng)用價值和市場前景的。筆者通過對多地空巢老人問卷調(diào)查、掌握社會需求后，最終確定了系統(tǒng)開發(fā)要采用的工具和關(guān)鍵技術(shù)，并對系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)功能和無線傳感網(wǎng)進行了設(shè)計和構(gòu)建。

空巢老人；智能家居

0 引言

目前，我國老齡化問題突顯，“空巢老人”突增，其中大城市的平均比例已超過30%，傳統(tǒng)的家庭養(yǎng)老方式面臨極大的困難。近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起為智能家居帶來蓬勃生機，特別是以關(guān)愛老年人健康、提升老年人幸福指數(shù)為核心的智能化家居養(yǎng)老方式，既可以為空巢老人提供安全、便捷、健康和舒適的現(xiàn)代化養(yǎng)老服務(wù)，又是傳統(tǒng)家庭養(yǎng)老的有效補充。

1 需求分析

據(jù)統(tǒng)計，“空巢老人”面臨的主要問題包括缺乏生活保障、日常照料和精神慰藉。而作為城市里的“空巢老人”，往往有一定的養(yǎng)老金，自身經(jīng)濟獨立且有獨立的生活空間，因此，經(jīng)濟保障對于這些老人而言就顯得不那么重要了。城市“空巢老人”面臨的問題更多的集中在“日常照料”和“精神慰藉”兩方面。有些老人在家中生病、猝死不能被及時發(fā)現(xiàn)，有些老人雖然身體安康，但是存在不同程度的焦慮不安、孤獨抑郁等情緒而不能及時排解，以致于在一些發(fā)達國家中，老年人自殺現(xiàn)象頻發(fā)。

智能家居在沉寂了若干年后，終于在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下峰回路轉(zhuǎn)，迎來了新的發(fā)展契機。如果將智能家居作為家庭養(yǎng)老的有效補充，則可以不同程度的緩解“空巢老人”帶來的諸多社會問題。智能家居可以使用無線傳感器對老年人的心率、血壓等指標進行監(jiān)測，老年人足不出戶便可讓醫(yī)生隨時了解病情，以便異常時及時援救；可以通過在家具、家電或衣物中嵌入傳感器，幫助醫(yī)生及時監(jiān)控他們的健康狀況；還可以通過射頻識別技術(shù)對藥品進行比對，降低老年人誤用藥品的概率；對醫(yī)護人員也可以通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行定位、監(jiān)控，保持患者和醫(yī)生的聯(lián)系。

目前適用于空巢老人的智能家居系統(tǒng)成型產(chǎn)品尚少，因此，筆者在北京、重慶、西安、咸陽、寶雞、銅川等多地開展了關(guān)于“空巢老人”智能家居系統(tǒng)功能需求的問卷調(diào)查。在本次調(diào)查中，共發(fā)放調(diào)查問卷8705份，其中，回收調(diào)查問卷8656份，有效調(diào)查問卷8607份。本次問卷針對于空巢老人對智能家居系統(tǒng)的功能、終端控制器、產(chǎn)品價格和年齡等方面進行了調(diào)查，統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 空巢老人對智能家居系統(tǒng)問卷調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可以看出，在年齡方面，76歲以下的空巢老人對智能家居系統(tǒng)比較感興趣且需求量大，特別是61歲-75歲之間的受訪者需求量最大。在功能需求方面，安全防盜功能需求量最大，占35%；家電控制需求量次之，占30%；其他需求方面，醫(yī)療需求較多，占14%，而對于照明、娛樂、環(huán)境監(jiān)測等功能均有不同程度的需求。在終端控制器的選擇上，34%的受訪者認為語音控制最好，而手機、電腦控制需求量也較大，分別占27%和21%。在產(chǎn)品價格方面，43%的用戶選擇了1000元以下，29%的用戶選擇了1000元至5000元，少部分受訪者可以接受5000元以上的產(chǎn)品。

綜上所述，空巢老人最需要的智能家居系統(tǒng)功能主要集中在安全防盜、家電控制和醫(yī)療等方面，產(chǎn)品價格在1000元左右為宜，而終端控制器最好采用語音控制，其次是手機或電腦控制。因此，本系統(tǒng)的硬件選材應(yīng)在保證功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上盡可能的降低價格成本，控制器方面則選用目前普遍使用的Android智能手機。

2 開發(fā)工具和關(guān)鍵技術(shù)

空巢老人智能家居系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)基于開源、性價比高的Arduino單片機開發(fā)，采用Android智能手機與Arduino單片機Wifi通信的方式進行系統(tǒng)控制。因此，本系統(tǒng)所涉及的開發(fā)工具和關(guān)鍵技術(shù)包括：

2.1 Arduino單片機

作為空巢老人智能家居系統(tǒng)開發(fā)的核心，單片機的選擇尤為重要。市場上單片機的品種眾多，常見的有51系列單片機、PIC系列單片機、AVR系列單片機、MSP系列單片機和ARM系列單片機。本系統(tǒng)采用AVR系列的Arduino單片機進行設(shè)計開發(fā)。Arduino單片機除了繼承AVR系列單片機速度快、安全性強、價格便宜等優(yōu)點外，還具有編程門檻低、功能函數(shù)化處理、與手機等終端設(shè)備對接方便、軟硬件開源、可與多種電子元件進行簡單的插拔連接等優(yōu)勢。進行硬件驅(qū)動程序編程時，Arduino使用基礎(chǔ)的C語言即可。

2.2 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)與通信技術(shù)、計算機技術(shù)齊名，并稱為信息技術(shù)的三大支柱。在物聯(lián)網(wǎng)中，人們借助于傳感器來感知萬事萬物，正如人們利用自己的五官感知世界一樣。但是通過五官感知的外界信息是極其有限的，而傳感器可以感知的信息量則是巨大的。傳感器有兩個顯著的特點，一個是“感”，另一個則是“傳”。其中，“感”指的是傳感器可以自動檢測到被測的信息；“傳”則指的是將檢測到的信息自動處理成一定規(guī)律的電信號或其他形式的信息之后進行傳輸。因此，傳感器是可以滿足信息的感知、處理、傳輸和控制要求的一種檢測設(shè)備。

在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器可以獨立存在，也可以與其他設(shè)備集成，但不論以哪種方式存在，它都是物聯(lián)網(wǎng)感知萬事萬物的關(guān)鍵部件。傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中,敏感元件是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。

傳感器應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，種類眾多。按被測參數(shù)分類，傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器等；按工作原理分類，傳感器包括有應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器等。隨著科技的進步，將來還會有更多的傳感器出現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展以來，傳感器地位日益高漲，以美、日、英為代表的多個國家先后將傳感器技術(shù)列為重點發(fā)展技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計，在世界各國的科研經(jīng)費當中，傳感器的經(jīng)費在美國占到了20%，日本約占19%，西歐占21%，而中國僅有1%。例如，一輛普通家用轎車中需要安裝幾十到上百個傳感器，豪華轎車則更甚，傳感器高達200多種。

YoleDeveloppement數(shù)據(jù)顯示，傳感器消費類應(yīng)用比重最大，規(guī)?？蛇_到59億美元，占傳感器產(chǎn)品市場的45%，預(yù)計2019年將超過100億美元。我國手機類傳感器應(yīng)用，占到傳感器市場的1/4。上海世博會中，使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對所進入園區(qū)的人、車、噪聲等進行了實時監(jiān)測，充分保障了世博會的安全。

近幾年來，傳感器在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用激增。據(jù)全球居領(lǐng)先地位的關(guān)鍵信息、產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)供應(yīng)商IHS的數(shù)據(jù)顯示，單個可穿戴設(shè)備所用傳感器的平均數(shù)量2013年為1.4顆，預(yù)計2019年將增長為4.1顆，總出貨量將從2013年的6700萬顆上升至2019年的4.66億顆，這也意味著傳感器的時代正在到來。

2.3 Wifi技術(shù)

無線上網(wǎng)就是一種以家中ADSL、小區(qū)寬帶等有線網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過安裝的無線路由器將有線信號轉(zhuǎn)換成無線信號，從而實現(xiàn)無線終端（如筆記本、pad、智能手機等）接入Internet的上網(wǎng)方式。而WiFi無疑是這種無線上網(wǎng)方式中最流行的技術(shù)，一般在大城市比較常見[1]。WiFi（Wireless Fidelity）既是一種適用于短距離傳輸?shù)臒o線高保真信號通信的技術(shù)，以1997年推出的IEEE802.11b標準為基礎(chǔ)，能夠在百米內(nèi)實現(xiàn)無線信號的Internet接入。后來，隨著IEEE802.11a、IEEE802.11g、IEEE802.11n等標準的出現(xiàn)，IEEE802.11標準則被認為是WiFi技術(shù)的標準[2,3]。

WiFi技術(shù)主要工作在2.4GHz頻段，采用直接序列擴頻技術(shù)，支持多種傳輸速率，最高可達54Mbps，雖然安全性和傳輸質(zhì)量沒有藍牙技術(shù)高，但比藍牙技術(shù)在信號覆蓋范圍和傳輸速度方面更具優(yōu)勢。除此之外，WiFi技術(shù)還具有擴展性強、組網(wǎng)便捷等特點，是ZigBee技術(shù)不可比擬的[4]。

WiFi技術(shù)是對以太網(wǎng)的擴展，當用戶位于接入點的有效覆蓋范圍內(nèi)，多個用戶可以同時從該接入點接入，帶寬也被連接的用戶共享，一般不受墻壁等障礙物的阻隔，但無線信號會有所衰減。WiFi技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、飯店、校園、商場、酒店、機場等場所[5]。特別是對于移動通信的3G、4G技術(shù)而言，WiFi技術(shù)是對它們的有效補充，主要表現(xiàn)在以下方面[6]：

（1）WiFi技術(shù)提供的帶寬較高

雖然3G系統(tǒng)能夠提供2Mb/s的帶寬，但是對多個用戶所共享的，連接的用戶越多，速度越慢，特別是多媒體業(yè)務(wù)的猛增，用戶的無線傳輸速率相對較低。而WiFi接入的有線網(wǎng)可以對用戶數(shù)量進行要求，一般接入的用戶量較少，每個用戶所分享的帶寬就會比較高，數(shù)據(jù)傳輸速率相對較高。

（2）WiFi技術(shù)的費用較低

電信運營商對WiFi進行了大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用，接入費用僅需支付有線網(wǎng)和路由器的費用即可。而3G、4G系統(tǒng)一般是根據(jù)用戶所耗費的數(shù)據(jù)流量進行收費，耗費越多，費用越高，特別是多媒體數(shù)據(jù)的傳輸將耗費較多數(shù)據(jù)流量，因此費用相對較高。

（3）WiFi技術(shù)是移動通信技術(shù)的有效補充

在3G、4G時代，手機基站由于自身帶寬不夠，而用戶數(shù)據(jù)需求巨大，WiFi的廣泛應(yīng)用是對移動通信業(yè)務(wù)的有效補充，也受到廣大用戶的喜愛和推崇。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

空巢老人智能家居系統(tǒng)是基于Wifi&Arduino平臺設(shè)計開發(fā)的，根據(jù)需求分析進行了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，如圖1所示：

圖1 空巢老人智能家居系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖

空巢老人智能家居系統(tǒng)架構(gòu)主要包括無線傳感網(wǎng)、Arduino網(wǎng)關(guān)、Wifi串行通信和Android智能手機四部分：

3.1 無線傳感網(wǎng)

無線傳感網(wǎng)由布設(shè)在家居環(huán)境中的多種不同功能的無線傳感器組成，以實現(xiàn)對家居環(huán)境各種監(jiān)測對象的實時感知、數(shù)據(jù)采集和處理。多種傳感器可以通過多跳傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)自動構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)，以提供給網(wǎng)絡(luò)終端用戶使用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用的傳感器具有體積小，種類和數(shù)量多，以及價格低廉等特點，除了可以對目標區(qū)域的溫度、濕度、粉塵、氣體等環(huán)境因素進行監(jiān)控外，還可以對移動物體的大小、速度和方向等進行監(jiān)控。

3.2 Arduino網(wǎng)關(guān)

由Arduino主控板連接各子系統(tǒng)功能模塊，如環(huán)境監(jiān)測功能模塊、安全防范功能模塊、生活照料功能模塊和健康娛樂功能模塊等，主要完成各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集和子系統(tǒng)功能硬件驅(qū)動的功能，以實現(xiàn)對空巢老人的日常照料和心理慰藉。Arduino網(wǎng)關(guān)通過與無線傳感網(wǎng)的交互，實現(xiàn)家庭環(huán)境中多種監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集；Arduino網(wǎng)關(guān)通過與智能手機的WiFi串行通信，可以讓用戶隨時隨地的掌握家庭環(huán)境狀況，還可以對智能家居系統(tǒng)進行智能控制。

3.3 Wifi串行通信

將Android智能手機控制指令通過WiFi傳遞給Arduino網(wǎng)關(guān)，由Arduino單片機實現(xiàn)系統(tǒng)各功能模塊的驅(qū)動，還可以將實時采集的數(shù)據(jù)通過WiFi串行傳輸?shù)紸ndroid智能手機上顯示。

3.4 Android智能手機

Android智能手機是本系統(tǒng)的終端控制器。在WiFi通信軟件的支持下，Android智能手機可以通過WiFi模塊發(fā)送指令來控制Arduino網(wǎng)關(guān)驅(qū)動各種子系統(tǒng)硬件實現(xiàn)其功能，同時也可以實時接收并顯示如環(huán)境的溫濕度、光照度、老人心率等多種監(jiān)測數(shù)據(jù)。其中，WiFi通信軟件在Android平臺下自行設(shè)計開發(fā)。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計

空巢老人智能家居系統(tǒng)主要以實現(xiàn)老年人家庭環(huán)境的監(jiān)測、安全防范、日常照料和健康娛樂等功能為目標，具體劃分為5個子系統(tǒng)，如圖2所示：

圖2 空巢老人智能家居系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

4.1 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)

在環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)中，通過由功能各異的傳感器構(gòu)建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對家庭環(huán)境的各種數(shù)據(jù)進行實時采集。無線傳感網(wǎng)中涉及的傳感器主要包括溫度傳感器、濕度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌熿F傳感器、一氧化碳傳感器、PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器、光照度傳感器等，可以完成對家庭環(huán)境的溫度、濕度、火災(zāi)、煤氣、粉塵、光照度等信息的實時監(jiān)測，如有異常，立即報警。

當監(jiān)測到室內(nèi)的一氧化碳或者粉塵超標時，子系統(tǒng)可以有秩序的自動開啟房間內(nèi)的窗戶，進行空氣對流。當室內(nèi)有火焰且溫度、煙霧超標時，子系統(tǒng)可以自動開啟噴水裝置進行滅火。當室內(nèi)光線黯淡或者充足時，環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)可以聯(lián)動照明子系統(tǒng)自行調(diào)節(jié)LED照明燈具的開啟。

4.2 門禁子系統(tǒng)

在門禁子系統(tǒng)中，主要提供了入戶身份驗證機制，用戶可以通過使用IC卡或鑰匙扣刷卡入戶。當用戶連續(xù)五次刷卡不成功，則會自動發(fā)出警報。該子系統(tǒng)中主要使用了RFID-RC522讀卡模塊、標準S50空白卡（即IC卡）或S50異形卡（即鑰匙扣）等硬件設(shè)備。

4.3 防盜子系統(tǒng)

防盜子系統(tǒng)會在家庭的各窗戶周圍布設(shè)紅外感應(yīng)傳感器，實現(xiàn)對非法入侵者的監(jiān)測，如有異常情況，系統(tǒng)自動啟動報警裝置進行報警。

4.4 照明子系統(tǒng)

根據(jù)環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)布設(shè)的光照度傳感器實時監(jiān)測的光照度數(shù)據(jù)，照明子系統(tǒng)可以實現(xiàn)功能聯(lián)動。當室內(nèi)黯淡的光線超過設(shè)定的時長時，照明子系統(tǒng)則自動開啟室內(nèi)的LED照明燈具；反之，當室內(nèi)光線充足到一定的時長時，照明子系統(tǒng)則自動關(guān)閉室內(nèi)的LED照明燈具，以達到節(jié)約電力資源的效果。

4.5 輔助子系統(tǒng)

輔助子系統(tǒng)作為空巢老人智能家居系統(tǒng)功能的有效補充，可以實現(xiàn)家居環(huán)境的智能化、人性化，主要包括四部分內(nèi)容，如圖3所示：

圖3 空巢老人智能家居輔助子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

（1）智能垃圾桶

智能垃圾桶可以為空巢老人提供一種具有夜光照明功能，并可以使用Android智能手機控制其自由移動的智能化服務(wù)，當垃圾將滿時還可以向用戶發(fā)出警報。該設(shè)備不僅能夠按照手機指令驅(qū)動電機遙控垃圾桶前進、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，在移動的過程中，還可以通過紅外避障傳感器監(jiān)測的障礙物信息自動避障。該設(shè)備在外層桶體表面涂抹有環(huán)保無輻射的蓄光型夜光材料，為夜晚漆黑的環(huán)境帶來亮度，老年人起夜無須開燈。

（2）智能魚缸

智能魚缸可以隨時監(jiān)測水溫、水污染程度，并且能夠調(diào)節(jié)魚缸中的LED燈光，為魚缸中的魚兒提供一個舒適、智能化的生活環(huán)境。

（3）智能澆花器

智能澆花器是一種可以自動控制或者用戶手機指令控制其給花卉澆水的設(shè)備，主要硬件包括土壤濕度傳感器、電位器、繼電器、潛水泵等。

（4）可穿戴設(shè)備

可穿戴設(shè)備則主要提供了一款心率測試手環(huán)，用戶可以通過佩戴該手環(huán)，隨時隨地的對用戶的心跳速率進行監(jiān)測。該手環(huán)采用了脈搏傳感器作為主要電子器件，可以將監(jiān)測的心跳速率以圖形的方式顯示在Android智能手機中，方便用戶隨時掌握自己的心率狀況。特別是空巢老人佩戴該設(shè)備以后，子女即使不在身邊，也可以隨時了解老人的健康狀況。

5 無線傳感網(wǎng)的構(gòu)建

本系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要由家居環(huán)境現(xiàn)場、無線傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點、收發(fā)模塊、外部網(wǎng)絡(luò)和管理節(jié)點組成，如圖4所示。

圖4 空巢老人智能家居系統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，家庭環(huán)境布設(shè)的多個無線傳感器構(gòu)成了觀測節(jié)點，實現(xiàn)對家居環(huán)境現(xiàn)場的監(jiān)測對象進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的簡單處理。各觀測節(jié)點通過無線通信的方式進行自組網(wǎng)絡(luò)，并在該網(wǎng)絡(luò)上相互協(xié)作，通過一定的路由策略將處理的數(shù)據(jù)在各觀測節(jié)點上傳輸，最后聚集到匯聚節(jié)點。匯聚節(jié)點將收到的信息傳輸?shù)酵獠烤W(wǎng)絡(luò)后，經(jīng)過外部網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇K端用戶的管理節(jié)點上，由終端用戶進一步處理和控制。各組成部分的具體功能如下：

5.1 家居環(huán)境現(xiàn)場

家居環(huán)境現(xiàn)場是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測目標區(qū)域，在該區(qū)域中部署大量的無線傳感器，利用這些傳感器對目標區(qū)域的不同對象進行實時監(jiān)測。

5.2 無線傳感器

家居環(huán)境現(xiàn)場中部署的無線傳感器是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本單元，由它們來承擔家居環(huán)境現(xiàn)場的信息采集、處理和傳輸工作。各無線傳感器通過相互協(xié)作，完成對大量原始數(shù)據(jù)的采集、處理工作，并將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給Arduino單片機。各無線傳感器采用的微處理器和通信協(xié)議雖然不同，但設(shè)計原理相近。典型的傳感器節(jié)點有Berkeley Motes、Sensoria WNIS、Smart Mesh Dust mote、Intel iMote和Intel Xscale nodes等。

5.3 收發(fā)模塊

本系統(tǒng)收發(fā)模塊即為Arduino單片機構(gòu)建的Arduino網(wǎng)關(guān)，它是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的中轉(zhuǎn)站，主要通過串行通信接口實現(xiàn)與外界網(wǎng)絡(luò)Internent的通信，即無線傳感器將感知的數(shù)據(jù)信息通過Arduino單片機發(fā)送至外部網(wǎng)絡(luò)，而終端用戶的管理指令則由外部網(wǎng)絡(luò)經(jīng)Arduino單片機發(fā)送至無線傳感器節(jié)點。

5.4 外部網(wǎng)絡(luò)

本系統(tǒng)外部網(wǎng)絡(luò)采用Internet，將收發(fā)模塊傳送的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)給終端用戶，通過終端用戶的Android智能手機顯示出來。

5.5 管理節(jié)點

管理節(jié)點采用Android智能手機作為系統(tǒng)的終端控制器，主要用于接收采集的數(shù)據(jù)和發(fā)送用戶指令，以達到實現(xiàn)系統(tǒng)功能管理的目的。

6 總結(jié)

空巢老人智能家居系統(tǒng)的功能是多種多樣的，但最終的目標都不能偏離居家養(yǎng)老的便利、智能化、人性化等目標?？粘怖先送ㄟ^使用本系統(tǒng)，不僅在安全防范、家電控制等方面實現(xiàn)了智能化，更重要的是提供了多種家居用品，如智能垃圾桶、智能魚缸和可穿戴的心率測試手環(huán)，讓空巢老人的生活不再缺乏照料和關(guān)愛。

[1] 李先權(quán).WiFi網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與應(yīng)用研究[D].華南理工大學,2012:9-10.

[2] 曾強.WIFI無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].中北大學,2012:6-8.

[3] 劉芳華.基于ARM的WiFi無線通信終端的研究與實現(xiàn)[D].武漢科技大學,2010:11-15.

[4] 梁霄霄.基于WiFi的LED照明控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].杭州電子科技大學,2013:12-14.

[5] 夏展.WiFi的樓宇監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].太原科技大學,2013:9-11.

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Design of Intelligent Home System Based on Wifi and Arduino for Empty Nest Elder

Wang Xijuan

(College of Information and Engineering,Shaanxi Institute of International Trade and Commerce, Xianyang 712046,China)

With the increasing number of the empty nest elders, the way of home care is facing a huge challenge. Intelligent home based on the Internet of things can effectively benefit the current situation of the society. Accordingly, the research of Intelligent home system, which can solve daily care, security, entertainment and other health problems for empty nest elder, will have wide application and market prospects. Through the questionnaire survey of empty nester eldens and investugatianes the social demand, the system development tools and key technologies are identified finally, and the system architecture, system function and wireless sensor network are also designed and constructed.

Empty nest elders; Intelligent home

1007-757X(2016)12-0019-04

TP311

A

陜西省教育廳科研項目（No.14JK2018）。

王希娟（1983-），女，陜西西安人，碩士，講師、工程師，研究領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)、智能控制，咸陽 712046

（2016.08.01）