无线传感器网络在智能家电控制网络系统中的应用

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摘要：摘 要：在本文中，针对了无线传感器网络在智能家电控制网络系统之中的应用进行分析研究，同时在这个基础上也提出下文内容。通过对本文的分析希望能够更好的为无线传感器在智能家电控制中的应用提供出相应的帮助。 关键词：无线传感器;智能家电;控制;应用;分

　　摘 要：在本文中，针对了无线传感器网络在智能家电控制网络系统之中的应用进行分析研究，同时在这个基础上也提出下文内容。通过对本文的分析希望能够更好的为无线传感器在智能家电控制中的应用提供出相应的帮助。

　　关键词：无线传感器;智能家电;控制;应用;分析

　　引言：在经济发展的同时人们生活水平得到全面的提高，并且人们对于家居的安全性以及舒适性也提出了比较多的要求。伴随着无线传感器网络的逐渐应用，已经带动了信息家电和网络技术不断发展，家庭网络已经是从传统较为单一的PC机发展到了多种家电，通过将无线传感器网络应用到智能家居中能够更好的为家庭内部网络和外部网络连接提供出一个平台。

　　1.智能家电网络控制系统的相关功能以及组成

　　所谓的无线传感器网络是对现阶段因特网进行充分利用，把家庭室内环境和相关参数进行相互结合从而发送到用户那里，使住户能够及时去了解家居内部情况，对家电设备做出远程的监控，也能够直接实现家庭内部和家庭外部之间信息交流。但是无线传感器网络的使用不仅可以让用户随时随地的进行上网来通过Web来浏览家庭内部的情况，同时也可以发送相应命令对家庭电器设备进行远程控制。

　　无线传感器网络是通过多个功能相同或者是不同无线传感器节点进行组成，每一个节点对于一种设备进行有效监控，形成一个无线传感网络，通过网关接入因特网之中，同时也采用一种星形结构改变成为混合星形的无线传感器的网络结构。

　　2.无线传感器网络在智能家电控制网络系统中的应用

　　2.1传感器节点设计

　　2.1.1硬件组件设计

　　对于无线传感器网络而言，传感器节点应该要具有数据采集以及处理和转发等方面功能，并且传感器节点通常情况下主要是由采集模块以及处理和控制模块、电源模块等组成，在这之中，采集模块主要是负责采集监控中心较为感兴趣的数据。处理以及控制模块则是负责对信息进行处理和存储等。发送模块是需要将数据发送到相邻的节点，并且汇集到节点中。电源模块则是负责提供出传感器节点工作过程的电能，提高节点工作寿命，通常情况下主要是采用动态的电源管理。

　　2.1.2软件设计

　　针对于ATmega128L单片机来说，主要是应用在实现数据的采集控制以及报警阈值设定和生产过程中中断家电动作等。CC2420是可以为信息提供出一个广泛硬件支持，同时也包括了数据缓冲器、发射以及数据加密和链路质量等，有效降低ATmega128L工作量。传感器节点打开电源后进而初始化以及建链后进入到休眠模式中，在主节点受到了中断请求时将会触发中断，对其节点进行激活，之后则是需要发送或者是接收信息包，在处理完成之后则是继续进入到休眠状态中，一直到有请求时会再次进行激活，要是存在多个节点同时向着主节点发送请求，主节点没有来得及相应处理时并且丢弃一部分请求时，那么则是需要从节点在发现自己请求没有得到相应后几秒种之内再次去发送请求，一直到主节点能够相应的情况下才停止。

　　针对于整个软件系统而言，模块主要是分为主程序处理模块、初始化模块、查询模块、数据处理模块以及无线收发模块等。初始化的模块主要是对于ATmega128L以及CC2420模块来进行初始化的工作，包括了内部各种寄存器设置以及工作模式设置。查询模块是可以应用都查询相邻有关信息。建链模块可以建立起从主节点一直从节点之间的数据进行连接。数据处理模块是应用在接收并且分析无线传感器节点所发出来的一些事件，并且作出相应的处理。无线收发模块则是利用串口来中断打包来发送信息包，中断接收串口所发来的数据信息包，在接收完成之后则是需要进行效验。

　　2.2系统测试

　　针对于监控节点来说，在组网后需要进行以下方面的测试：

　　第一是采用水量进行检测，将水龙头打开，验证其检测水表监控节点的传输水表读数以及水表实际的读数是否保持一致，并且在多组数据表明了读数的误差相对来说比较小。

　　第二主要是空调和电灯开关测试，由于测试过程中条件存在着限制，因此在实验室当中只是对空调和电灯做出了相应测试，并通过远程监控来做出测试，对空调和电灯进行远程控制，先是要对实验室内的节点1、2以及3和4的温度和湿度做出测试，然而在温度比较高或者是温度比较低的情况下，可以通过Command菜单向着节点5发出控制空调的命令，使其执行这项命令的动作，空调便打开或者是关闭。

　　第三则是需要进行防盗预警测试，如果节点感应到室内闯入其他人，那么系统会通过网络做出预警信号，也会在界面上弹出相应的对话框去对用户进行提醒。针对于不同的控制变量需要设定阈值，如果变量超过了阈值的情况下，那么系统将会发出报警信号，从而提示其用户发出相应的指令。

　　总结：在本文当中是对智能家电的控制系统做出了相应分析，通过分析后发现不仅仅结构较为简单以及容易操作实现，也能够有效的对现有的网络资源进行利用，具有着比较高的可靠性，并且可以用来对三表以及信息家电等进行远程的监控，也需要对系统运行过程中的稳定性做出相应的测试。伴随着无线传感器网络的发展，从而结合GPRS网络以及固定电话等业务，家庭自动化功能将会得到进一步实现，有着十分良好的应用前景。

　　参考文献

　　[1]杨利亚.基于ZigBee的无线传感器网络在智能家居系统中的应用[D].浙江工业大学，2010.12(24)120-124

　　[2]陈川涛，周小佳，刘慧君，王蕾.无线传感器网络节点定位算法在智能公交系统的应用与比较[J].工业控制计算机，2007，12(24)155-158

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