基于传感器的家居环境监测系统应用与设计

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基于传感器的家居环境监测系统应用与设计

作者：杨凡

来源：《电脑知识与技术》2016年第16期

摘要：电子芯片、物联网和移动通信的快速发展，促进了传感器的改进和普及，基于传感器已经开发了许多监测系统，并在工业生产控制、地理环境遥测、视频安防监控中得到了广泛的应用。智能家居是传感器应用的一个重要领域，基于传感器可以开发家居环境监测系统，实现温湿度、甲醛等家居环境的实时监测，获取更多的家居环境信息，保证家庭生活的正常和健康。

关键词：传感器；家居环境监测；无线网络

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）16-0087-03 1 概述

无线传感器网络具有自组织特性、非常容易组网部署、易于扩展、通信代价较低、数据传输时延小等优点，已经成为物联网中最为重要的一种网络类型，尤其适合智能家居环境监测，可以很好地管理室内空气质量、温湿度质量、家庭生活电气安全防盗等。本文分析了传感器网络在家居环境监测中的应用背景，对家居环境监测信息进行了总体需求分析，将其分为三个关键功能，分别是家居环境信息采集功能、家居环境信息传输功能和家居环境信息处理功能，并且分析了家居环境信息的总体架构，对其进行了有效处理，具有较好的作用。基于ZigBee技术设计了无线传感器网络监测系统的功能，分析了系统的拓扑结构和服务器部署结构，并且选择了ZigBee无线节点实现了一种功能强大的家居环境监测系统，该系统能够实现强大的数据传输和处理功能，有效支持环境数据存储转发。 2 家居环境监测系统功能分析 2.1 家居环境监测系统总体功能

家居环境监测系统需要完成以下目标：一是基于ZigBee技术进行网络拓扑结构设计，使之能够覆盖整个室内生活环境，实现全方位的环境监测；二是基于ZigBee网络拓扑结构实现无线传感器网络节点的全面部署，包括传感器节点、路由网关节点等，实现无线传感器网络自组织功能，以便及时发现网络存在的故障节点、删除的节点或新增的传感器节点，能够快速连接，并且实现自组织网络功能，自动实现网络的修复和自适应功能，同时优化管理部署节点，全方位覆盖生活环境，延长电池的使用寿命；三是基于ARM Linux操作系统环境下，使用嵌入式QT技术编写显示数据界面，以便家庭用户能够实时地监测生活环境的室内温度、室内氧气、室内一氧化碳、室内二氧化硫、室内湿度、室内甲烷和室内二氧化碳的含量等温度、湿度