基于無線傳感器網絡的智能家居安防系統探討

摘 要：隨著建筑行業的發展，智能建筑成為比較重要的建設案例。智能建筑內，安裝了家居安防系統，采用無線傳感器網絡，滿足智能家居安防系統的運行需求，進而體現無線傳感器網絡的優勢。無線傳感器網絡為智能家居的安防系統提供了運行的環境，文章主要分析在無線傳感器網絡的作用下，智能家居安全系統的運行。

關鍵詞：無線傳感器；網絡；智能家居；安防系統

智能家居安防系統的使用過程中，比較注重無線傳感器網絡的應用，根據安防系統智能化的需求，營造無線傳感環境，優化安防系統的使用環境，避免出現通信或傳輸問題。無線傳感器構成的網絡環境，適用于智能家居的安防系統，提供高效率的工作條件，保障智能建筑的安全。

1 系統軟件與硬件

在無線傳感器網絡環境內，智能家居安防系統，需要具備相應的軟件與硬件，以便實現安防功能。

1.1 軟件

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

1.2 硬件

無線傳感器網絡內的智能家居安防系統，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的操作，智能家居安防系統，在選擇中央處理器時，先要確保其與無線傳感器網絡環境的相適應性，利用無線傳感器的網絡環境，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內，中央處理器在處理各項數據信息時，還要具備控制的作用，實現快速的信息處理，按照智能家居安防系統的要求，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；（2）GPRS通信模塊，為了提高智能家居安防系統的傳輸效率，GPRS通信模塊，需要設計好無線傳感器網絡的參數設置，保持20～40kbps的速率，而且維持穩定的傳輸過程，GPRS模塊，保持連續在線的狀態，避免在安防系統運行時，引起信號中斷的問題，提供安全的網絡運行環境，管理好無線傳感器網絡內的IP，優化智能家居安防系統的運行過程。

2 系統的功能實現

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

然后在系統功能的基礎上，布設門牌號和節點號，編寫出節點的位置，對應智能家居的門牌號[2]。房間內，不限制節點的數量，主要是按照實際情況進行設計，但是智能家居安防系統收集數據時，要以所有的運行節點為對象，做好統計、收集的工作。門牌號與節點號，是實現系統功能的關鍵，遵循統一規劃的原則。

最后是數據處理的過程，輔助實現智能家居安防系統的功能。數據處理，在實現功能方面，發揮重要的作用，表現在三個方面，分析如：（1）無線傳感器網絡內，傳感器布設在對應的節點位置，用于收集室內的溫度、適度等信息，控制好室內設備的運行時間，傳感器收集的數據信息，通過sink節點，發送到智能家居安防系統的相應模塊；（2）智能家居安防系統的控制中心，會將數據信息，存儲到數據庫內，數據信息在存儲區域內，便于傳送和調用；（3）智能家居安防系統，按照室內要求規劃數據，在此基礎上，設計好后期的應用參數，實現智能化的預測，便于及時發送控制指令，以免影響智能家居安防系統的運行。

3 系統的安防應用

結合智能建筑，分析智能家居安防系統在無線傳感器網絡環境內的實際應用，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的首要應用，識別中，分為兩種情況，第一類是業主，即持有身份ID進出，業主自身信號，經過人體熱釋電開關，傳送到門禁系統內，系統識別后主動協調控制器，開啟門鎖進入；第二類是不具備有效身份的客人，門禁系統會以視頻攝像的方式，獲取客人的人臉圖像，發送到安防系統控制中心的客戶端，向業主發送短信，業主自行識別后選擇遠程控制，開啟門鎖。

3.2 火災報警

火災報警系統的運行，關系到智能建筑家居的安全性。無線傳感器網絡中安防系統的火災報警部分，在智能建筑環境內，設計了多個傳感器節點，用于檢測建筑內的火災數據，傳感器內部，具有檢測火災的數據標注，如果檢測數據，超過設計的閾值，傳感器會傳遞火災報警信息，由系統內的協調器，將信息發送到智能家居的服務器，通知業主[3]。火災報警系統案例中，火災報警信息，經過GMS Modem發送報警短信，促使業主可以接受到報警短信，第一時間處理。

3.3 遠程燈光

智能家居安防系統內，安裝了客戶端軟件，服務于智能建筑的業主。目前，現代智能家居控制內，系統中實現了遠程燈管控制，專門利用客戶端軟件，遠程操作室內燈光。例如：業主控制家庭內的燈光，客戶端軟件上，提供了操作圖形，根據圖形上的燈光圖像單擊即可，此時客戶端檢測到業務單擊圖形的操作指令，指令信息進入到無線傳感器網絡內，進而到達系統的服務器，經過一系列的協調后，控制室內的燈光，按照指令打開燈光。

3.4 手機遠程

智能家居安防系統內，遠程控制是指利用手機對家居室內進行控制，例如：發送客人到訪信息，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據門鎖位置，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，二來實現手機信息遠程的規范性。

3.5 數據記錄

智能家居安防系統的數據記錄，需要由數據庫來完成，數據庫的設計，要符合無線傳感器的網絡標準，保證數據庫能夠記錄各項控制指令，為安防系統提供數據支持[4]。例如：某實驗模擬狀態下的數據記錄，該實驗中，模擬了無線傳感器網絡環境內的智能家居安防系統運行，采用了SqlSever 2000數據庫設計，專門記錄智能家居的活動事件，包括門禁系統觸發、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 結束語

智能家居安防系統，對安全性、穩定性的需求比較大，采用無線傳感器網絡，可以為智能家居安防系統，構建所需的運行環境，進而提高安防系統的運行水平，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.基于無線傳感器網絡的智能家居安防系統[D].太原理工大學，2011.

[2]賀軼.基于無線傳感網絡的智能家居安防監控系統的研究[D].中南大學，2013.

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

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