[实用新型]一种基于WSN的智能家居安防系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线传感网络技术领域，具体为一种基于WSN的智能家居安防系统。

背景技术

随着科技的发展、人们生活水平的提高，以及一波高过一波的智能热潮，智能家居安防产业已经取得了迅猛的发展并日益渗透到平常百姓的生活中。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)综合了传感器技术、嵌人式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。

系统本体设计了以一种基于无线传感器网络的智能家居安防系统，该系统利用CC2530搭载各类传感器采集数据并以无线方式传输数据，上位机采用以STM32为核心的控制系统，并搭载了WiFi模块、GSM模块、ZigBee协调器、 RFID模块以及摄像头模块。系统采用SIM800A实现报警信息以GSM方式发送，最终实现了家居室内温湿度、烟雾、人体红外等监测，并以短信的方式把报警信息发送到用户手机。

系统本体实现了家居环境监视、视频监控、防盗自动报警、家电自动控制、燃气泄漏远程报警等功能，使家居更安全、更舒适、更方便。同时，本设计方案借助于GSM网络的短消息业务和多种无线传感器网络技术，为安防系统的建设提供了一种灵活、方便的无线解决方案。该系统具有良好的可扩展性和实用价值，可以实现全方位的安全监控与防护，而其最重要的一点在于，该系统能够通过无线网络可靠地与用户通信，增强了系统的安全性、可靠性与隐蔽性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于无线传感网的智能家居安防系统来解决以上问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于无线传感网的智能家居安防系统，包括系统本体，所述系统本体由传感器、多终端节点、协调器、上位机、手机终端、智能网关组成；上位机主要由STM32模块、ZigBee模块、WiFi模块、GSM模块、RFID模块组成，主要实现三种功能：发送指令控制下位机、实现智能网关作用、自动短信报警功能，出于安全性考虑使用该上位机前需要经过刷卡识别确认身份后才可使用；所述上位机以STM32作为主控制器，同时WiFi模块、GSM模块、ZigBee协调器、RFID模块以及摄像头均通过串口连接到主控制器，所述传感器包括温湿度传感器、烟雾传感器、红外热释电传感器、继电器模块；终端节点由ZigBee模块组成，并与传感器连接；所述手机终端能够检测传感器的数据、实时视频监控，也可以发送控制指令到达位于上位机中的网关，再从网关通过ZigBee控制继电器，从而实现家电控制。

作为优选，将连接有多种传感器的终端节点放置在用户指定的房间。

作为优选，网关采用输出为5V的电源适配器供电，通过AMS1117电源芯片稳压到3.3V给系统供电。

作为优选，上位机主控制器移植嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ。该处理器是基于Cortex-M3内核的高性能的32位处理器，硬件资源丰富而且又具有低功耗的优势。

作为优选，系统本体选用的是电阻式的触摸屏，且触摸屏通过串口连接在上位机的主控制器上。

作为优选，ZigBee芯片采用TI公司的CC2530，并移植ZigBee 2007协议栈。

作为优选，GSM模块采用SIM800A，工作频率为GSM/GPRS 900/1800MHz，该模块是GSM模块的重要部分，可通过串口传输标准的AT命令对模块进行控制。

作为优选，智能网关核心板采用RT5350芯片，并移植基于嵌入式Linux 的OpenWRT系统。RT5350集成了CPU、WiFi、USB等基本模块，可以单芯片解决终端设备的无线连接和控制功能，其具备高集成度和低成本的优势，且易于二次开发。OpenWRT是一个高度模块化、高度自动化的嵌入式Linux系统，拥有强大的网络组件和扩展性，同时，它还提供了100多个已经编译好的软件，而且数量还在不断增加，大大简化了开发软件的工序。

作为优选，使用GSM模块将报警信号以短信形式发送到移动终端。

作为优选，将摄像头安装在上位机主控板上，通过智能网关建立的局域网进行摄像头数据的传送，通过连接到局域网中的手机终端进行视频监视，方便灵活实用。

作为优选，温湿度传感器选用DHT11，该传感器采用数字信号输出，具有卓越的长期稳定性与较低功耗。