家居監控系統

徐月 王琳 王雙雙 王善旭

摘 要：為填補市場空白，文中設計了一款可以實時監控家居電氣設備并監測環境參數的智慧塔系統。該系統不僅可以自由組合，層疊接插，還不受個數與順序的限制，具備報警功能，同時還為開發者預留了編程接口，可進行數據庫共享，實現電器設備聯動。

關鍵詞：智慧塔；設備聯動

1 作品簡介

文中設計的智慧塔由底層、中間層和頂層組成。底層為通信和控制層，中間層為傳感層，頂層為顯示層，可多參數監測和“塔式”接插結構是其最大特色。我們所提出的塔式中間層將為解決現有裝置不易與MCU接口連接的缺陷提供參考。

本裝置可以在不做任何改動的前提下被運用到監測環境參數的過程中，使用方便靈活，界面友好，具有較好的市場前景。智慧塔實物如圖1所示。

2 工作原理

中間層通過板載控制器連接傳感器、通信總線與頂層模塊、底層模塊，實現了多通道同時監測環境參數的功能。底層模塊由控制器板和通信板組成，負責控制中間層與頂層模塊間的通信并實現與數據庫的數據輸送。頂層模塊可顯示檢測參數。

中間層由多種傳感器模塊插入傳感器插接孔形成“塔”，可實現多種傳感器的自由組合，可隨意變換。通過板載控制器連接傳感器和通信總線，實現多通道同時監測環境參數的功能，且板載控制器可隨意組合變換。中間層通過插接模塊連接頂層模塊和底層模塊，可實現參數融合與分析顯示。

3 創新點

（1） 智慧塔可自由組合，可層疊接插，不受個數與順序的限制，同時還具備報警功能。

（2）針對不同環境（辦公室、教室、家庭等）的特點，可以進行多參數監測，并提供適合當前環境的改善方案。

（3） 可以為開發者提供編程接口，進行數據庫共享，實現電器設備聯動。

4 市場前景

塔式智能遠程環境監測裝置將家庭中相關通信設備、電器和家庭安防裝置通過通信總線連接到一個家庭智能化系統上進行集中或者異地監控，以進行家庭事務性管理，并保持家庭設施與住宅環境相協調。對家中的溫度、濕度、PM2.5、煤氣、天然氣濃度、光強度等進行自動檢測，并作出調整，使室內環境達到最佳。

在技術不斷革新的狀態下，一套可以實現遠程環境監控的系統會使住宅變得更加智能化、人性化、安全化。隨著經濟水平的提高和發展，人們的生活質量也在不斷發生變化，對日常生活環境和健康狀況愈加關注。但由于社會的發展帶來了各方面的污染，家庭生活環境也隨著空氣質量的變化而不斷惡化。為了提高人們的生活質量，及時掌握空氣質量的變化，更加健康的生活，我們開發了家庭環境遠程智能監控系統。

我國居民有14億之多，對智能家居系統有需求的居民同樣占有較大比例。目前，市場上并沒有一套完整的家居環境檢測系統，市面上僅有散件和部分功能模塊出售。塔式智能遠程環境監測裝置憑借其安裝的便利性、排障維護的簡易性、各模塊的可移植性和通用性，擁有十分廣闊的前景，具有較為可觀的經濟效益和市場推廣應用前景。