2008年3月沈阳建筑大学学报(自然科学版Mar.2008第24卷第2期JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScienceVol24,No2文章编号:1671-2021(200802-0345-04基于无线传感器网络技术智能家居报警系统设计郑君刚1,吴成东2,刘大任3,韩中华2,白亮4(1沈阳建筑大学理学院,辽宁沈阳110168;2沈阳建筑大学信息与控制工程学院,辽宁沈阳110168;3沈阳建筑大学学报编辑部,辽宁沈阳110168;4沈阳建筑大学网络中心,辽宁沈阳110168摘要:目的针对无线传感器网络技术和智能家居报警的特点,研究一种基于无线传感器网络技术的智能家居报警系统.方法通过搭建该报警系统结构框图,设计了报警系统的网络节点,利用许可证技术来保证信息的传输准确.结果通过软硬件的结合,设计了报警系统的软件,给出了报警系统的网络节点硬件设计方法,采用的许可证技术提高了报警信息传送的安全性和准确性.结论实验表明,该系统使用方便、稳定可靠,有一定的实用价值.关键词:无线传感器网络;报警系统;网络节点;许可证技术中图分类号:TU986.2文献标识码:A随着人们生活水平的不断提高和安全防范意识的逐步增强,人们开始越来越关心自己的居住环境,不仅要求家居环境的人性化和舒适化,而且对智能化和安全化也提出了更高的要求.报警系统作为智能家居系统的一个重要组成部分,其性能的好坏直接关系到整个智能家居系统的好坏.把无线传感器网络应用到智能家居报警系统中,通过各种传感器实时采集家居的环境信息,以无线的方式将信息传输给家居控制中心,能够弥补有线设备的缺陷,具有价廉、可靠性高、易于校正等优点.笔者根据无线传感器网络和智能家居的特点,提出了基于无线传感器网络的智能家居报警系统的构成方案,系统设计采用了模块化设计,使其具有很好的移植性和扩展性.1智能家居报警系统无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络,在无线传感器网络系统中,每一个传感器节点都具有无线通信功能,各个测点的传感器单元对此处的参数进行测量,并组成一个无线网络,将测量的数据以收稿日期:2007-09-13基金项目:建设部科研基金项目(2007-k3-4术的智能家居报警网络由门磁开关、红外线传感器、火灾烟感传感器、煤气泄露传感器、玻璃破碎报警器等传感器网络节点形成一个无线传感器网络.笔者在报警网络中采用了星型拓扑结构,由一个与计算机相连的无线通信模块作为网络的中心节点,可以跟网络中的任何一个网络节点通信,网络节点将家居环境中的各个参数进行测量、采样,将采集到的数据发往中心节点,并且对中心节点发来的数据、命令进行分析处理,完成相应的操作.智能家居报警网络框图如图1所示.该报警系统采用星型拓扑结构,能够很好地扩展组合,容易增加网络节点,满足在家居中网络节点分布的不确定性,可以在房间、隔离处放置网络节点,避免无线干扰和报警区域不确定性的问题,由中心节点对多个网络节点所传递的数据进行综合处理,分析是否发出报警信号.在一定程度上降低报警系统的误报,提高无线报警系统的可靠性.在报警系统网络中,网络节点的主要作用是采集数据,并把数据以无线传输的方式传送给网络中心节点,由中心节点对这些数据进行综合分析处理,以此决定是否给予报警.作者简介:郑君刚(1973,男,讲师,博士研究生,主要从事智能建筑、无线网络研究.[1][2-5]346沈阳建筑大学学报(自然科学版第24卷2无线报警网络节点设计图1智能家居报警系统了TI公司的MSP430系列单片机[6].在工作电无线报警网络节点是组成智能家居报警系统的基本单位,是构成智能家居报警系统的基础平台.网络节点需完成信息采集和数据传递的功能,节点中的电源模块还负责节点的驱动,是决定网络生存期的关键因素.在网络节点设计过程中采取了以下设计原则:在元件的选择上,采用常用器件,同时考虑兼容性和通用性;分析节点结构,采用模块化设计,划分各模块的功能.网络节点一般包括无线通信模块、数据处理模块、数据采集模块和电源模块等部分,其结构见图2.图2无线报警网络节点结构图21数据处理单元数据处理单元负责控制整个网络节点,是整个网络节点的计算核心,也是无线报警网络节点的核心部件.网络节点需要使用一个低功耗,功能相对强大的处理器.使网络节点能与无线通信模块进行数据交...