基于WSN 智能家庭温湿度监测系统设计.docVIP

基于WSN 智能家庭温湿度监测系统设计 　　摘要：随着物联网技术的发展，比尔盖茨的智能家庭开始有机会走进寻常百姓家。该文主要介绍一种基于WSN技术实现家庭温湿度环境监控的方案，本系统易于扩展，可以作为智能家庭的框架，通过扩展模块，可以作为一个完整的智能家庭解决方案。笔者对软硬件方面进行了研究分析，着重分析系统架构模型，并对子模块的功能和工作原理做了简单描述。该系统云平台采用必威体育精装版的Node.js技术做支撑，系统基于RESTful风格构建。 　　关键词：智能家庭；温湿度监控；物联网；Node.js；RESTful；Arduino 　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）27-0149-03 　　Abstract： With the development of Internet technology， the intelligent family began to have a chance to Bill Gates went into the ordinary people. This paper mainly introduces a kind of family environment temperature and humidity monitoring scheme based on WSN technology， this system is easy to extend， can serve as the framework of intelligent family， through extension module， can be used as a complete intelligent home solutions. The author studied the hardware and software aspects of analysis， focusing on analysis model， system architecture and function and working principle of subsidiary module made a simple description. The system cloud platform adopts the latest Node. Js technology， system based on building a RESTful style. 　　Key words： intelligent family； temperature and humidity monitoring； the Internet of things； node. Js RESTful； The Arduino. 　　1 引言 　　随着社会的发展，人们对于生活居住条件的要求越来越高，人们希望可以像比尔盖茨一样随时随地掌控居住环境。近些年，由于信息技术和传感器技术等的不断发展，智能家庭正在悄悄走进千家万户。智能家庭是在联网设备的基础上，通过传感器采集数据，网络后台获取并存储数据，通过特定的算法对数据进行分析，将得到的结果返回给执行机构或通知用户，从而为用户提供一个智能的居家生活环境。目前智能家庭系统方案众多，各有优缺点。笔者在智能家庭方面进行了研究，提出了一套易于扩展、高性能的智能家庭系统。本系统是一个轻量级的但功能完整的智能家庭系统。传统的智能家庭对设备的控制大多基于局域网络，只适应于家庭内部进行监测控制，本系统以家庭为单位，将所有家庭的数据采集到云端存储，便于以后的分析挖掘，使本系统可以更加智能，同时系统采用分层的模块化架构，便于维护和扩展。本系统在设计的时候充分考虑安全和成本，力求在安全的前提下降低系统成本。 　　2 系统架构 　　2.1 整体架构设计 　　如图1所示，每个家庭都通过 TCP/IP 协议接入智能家庭云平台，在家庭和Internet 之间通过网关管理控制，家庭内部则采用 Zigbee 构建的局域网进行通信，达到监测和控制的目的。用户可以通过客户端连接到云平台查看家庭环境数据和控制家庭中的联网设备。云平台可以通过特殊的算法对采集到的数据进行分析处理，层而达到越用越聪明的目的。 　　Zigbee 是一种低功耗、短距离、低速短延时、简单大容量、安全可靠的无线网络传输技术[1]。zigbee 具有强大的自组织网络性能，主要工作在ISM 频段。其中，2.4GHz 频段较为常见，并且免费使用。在每一个家庭中通过 Zigbee 构建局域网络，达到安全可靠、成本低、低功耗的家庭网络的需求。 　　家庭网关采用Arduino 模块。Arduino 是一块基于开放原始代码的 Simple