基于物聯(lián)網(wǎng)的智能小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計

劉惠鑫　楊玥

摘要：智能小區(qū)就是在互聯(lián)網(wǎng)的影響之下物聯(lián)化的體現(xiàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將小區(qū)的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等）連接到一起，提供小區(qū)內(nèi)設(shè)備控制、照明控制、移動終端遠程控制、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。智能小區(qū)具備建筑質(zhì)量監(jiān)測、小區(qū)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)通信、小區(qū)外部設(shè)備智能化，全方位信息交互的功能。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能小區(qū)；單片機

智能化小區(qū)是在智能建筑的基本含義中擴展和延伸出來的，它通過對社區(qū)建筑群四個基本要素的優(yōu)化考慮，提供一個投資合理，又擁有高效、舒適、溫馨、便利以及安全的居住環(huán)境。隨著我國創(chuàng)建平安城市和建設(shè)和諧社會的深入，無疑對智能小區(qū)的發(fā)展起到催化的作用。近幾年，各地政府主管部門以及房產(chǎn)開發(fā)商越來越重視智能化小區(qū)的開發(fā)和建設(shè)，并提出了實現(xiàn)住宅小區(qū)智能化的總體目標(biāo)，以此來提高住宅的科技含量和居住水平，以適應(yīng)21世紀的現(xiàn)代化居住生活的需要。

1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

智能小區(qū)包括三個部分：主控芯AT89C52，環(huán)境監(jiān)控部分一各種傳感器，小區(qū)外部控制部分一各種外部設(shè)備。

由PC端監(jiān)控系統(tǒng)與CC2530結(jié)合控制本系統(tǒng)。系統(tǒng)通過溫度傳感器ds18b20將周圍環(huán)境中的溫度檢測出來傳送至單片機，通過光照強度傳感器BHl750FVI實時檢測環(huán)境中光照強度，通過溫濕度傳感器DHT11檢測空氣中的濕度并由相應(yīng)的模塊做出調(diào)節(jié)。利用PC端監(jiān)控系統(tǒng)控制繼電器進而控制外部設(shè)備的開啟與關(guān)閉。

2系統(tǒng)功能模塊

智能小區(qū)系統(tǒng)包含了兩大模塊，分別是監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過PC機端和安卓移動終端對小區(qū)內(nèi)環(huán)境進行監(jiān)測，控制系統(tǒng)分為綠化控制和燈光控制。

（1）對小區(qū)環(huán)境的監(jiān)測：我們在開發(fā)板子上放置了多個傳感器節(jié)點，包括溫度傳感器節(jié)點，光照強度傳感器節(jié)點和煙霧探測傳感器節(jié)點，以用來實現(xiàn)對小區(qū)環(huán)境的檢測。

（2）查看所檢測的數(shù)據(jù)：用戶可以通過電腦終端和手機端對傳感器所檢測到的數(shù)據(jù)進行查看，在界面上將傳感器所檢測的數(shù)據(jù)數(shù)字化呈現(xiàn)在用戶面前。方便用戶了解當(dāng)前環(huán)境的情況。

（3）對用電器進行遠程訪問控制：用戶可以通過電腦或者手機終端在一定范圍內(nèi)對所查看到數(shù)據(jù)進行調(diào)控，控制所鏈接的用電器的工作方式，改變小區(qū)的路燈，噴泉等，以實現(xiàn)智能控制。

系統(tǒng)功能模塊圖如圖1所示。

根據(jù)模擬智能小區(qū)模型的系統(tǒng)模塊圖，預(yù)計能夠達到的功能如下：對小區(qū)環(huán)境的溫度、光照強度、煙霧情況進行實時采集并在電腦和Android移動終端進行實時監(jiān)測和控制。通過電腦和手機的終端對實驗器材所鏈接的路燈的狀態(tài)進行查看，并控制路燈的亮滅。通過電腦和手機的終端對實驗器材所鏈接的紅綠指示燈的狀態(tài)進行查看，并控制紅綠指示燈的指示狀態(tài)。通過電腦和手機的終端對實驗器材所鏈接的水泵的狀態(tài)進行查看，并控制水泵的工作狀態(tài)。

3系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1PC-服務(wù)器端

智能小區(qū)的PC服務(wù)器端口，作為整套設(shè)備的核心設(shè)備，它具備服務(wù)器開放或者關(guān)閉的選擇，傳感器接收數(shù)據(jù)的顯示，和遠程Android數(shù)據(jù)的傳輸功能，并可以根據(jù)每個傳感器所檢測的數(shù)據(jù)對每項數(shù)據(jù)形成折線圖，顯示在電腦界面。實際界面效果如圖2所示。

3.2Android手機端

用戶通過安裝在Android平板電腦平臺的“智能小區(qū)”手機軟件APP對傳感器節(jié)點所檢測到的數(shù)據(jù)和用電器的狀態(tài)進行查看，同時可以根據(jù)用電器狀態(tài)進行調(diào)整。如控制路燈的開關(guān)、噴泉的情況等。實際界面如圖3所示：

在Android手機端、Android平板電腦平臺可以同PC服務(wù)器端一樣查看傳感器的數(shù)據(jù)，如溫度檢測、光強檢測、氣體檢測。同時也可對連接在節(jié)點上的用電器進行控制，如路燈控制、紅綠指示燈控制、噴泉控制。當(dāng)用戶按下“開啟燈”按鈕后，會在下面提示“您按下了燈光開關(guān)，燈已經(jīng)點亮”，此時開關(guān)上的文字變成“關(guān)閉燈”，當(dāng)用戶再次按下“關(guān)閉燈”則與節(jié)點相連接的燈會被關(guān)閉，同時在屏幕的下方會顯示“您按下了燈光開關(guān)，燈已經(jīng)熄滅！”，其他的電器使用原理與此相同。

3.3應(yīng)用流程

硬件連接：選擇五塊開發(fā)板，選擇其中一個當(dāng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點，連接電腦作為服務(wù)器。將其余4個開發(fā)板分別連入220V電燈、12V路燈、12V紅綠指示燈。實際界面如圖4所示。

4總結(jié)

本系統(tǒng)追求高性價比、高可維護性、安裝操作簡單、適用范圍廣。運用單片機為核心的系統(tǒng)來實現(xiàn)對小區(qū)系統(tǒng)的控制，同時有效地降低成本為日后推廣普及打下基礎(chǔ)。智能小區(qū)系統(tǒng)包括噴泉系統(tǒng)、智能小區(qū)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、智能警報系統(tǒng)和電源控制系統(tǒng)。系統(tǒng)間相互關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)工作，效率高于單個系統(tǒng)獨立工作，同時可以實現(xiàn)集成控制。