人們對生活品質(zhì)的追求越來越高，更加向往安全、智能和健康的家居環(huán)境。傳統(tǒng)智能家居安防系統(tǒng)功能單一、效率低下、誤報率較高、維護成本大、不能很好地與快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合，已經(jīng)難以滿足市場及大眾對家居安防系統(tǒng)的要求。現(xiàn)代無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（WSN）和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)化的智能家居安防系統(tǒng)具備了安全、智能、便捷、環(huán)保的特性，同時保證系統(tǒng)的實時性、高可靠性、低誤報率、低功耗及低成本維護。為此，本文提出基于具有低功耗、自組網(wǎng)、低速率、低成本和雙向通信特性等特點的 WSN 和智能手機 Android 平臺，利用家庭網(wǎng)關(guān)構(gòu)建能進行視頻數(shù)據(jù)的采集、傳輸及網(wǎng)絡(luò)后臺存儲的智能家居安防系統(tǒng)，同時該系統(tǒng)可利用 Internet 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

　　1、系統(tǒng)方案設(shè)計

　　系統(tǒng)的 WSN 部分采用 ZigBee 協(xié)議，由多個終端節(jié)點和一個協(xié)調(diào)器組成，各終端節(jié)點可自組織網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)最終匯聚到協(xié)調(diào)器節(jié)點，然后通過家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)。用戶能夠在 PC 端、機頂盒、手機客戶端通過 Internet 完成對智能家居的遠程監(jiān)控。家居內(nèi)各傳感器信息通過終端節(jié)點上的 GPIO 口采集經(jīng) WSN 網(wǎng)絡(luò)無線發(fā)送至協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器通過 USB-TTL 模塊與家庭網(wǎng)關(guān)完成數(shù)據(jù)通信，家庭網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)上報至服務(wù)器。為了降低本安防系統(tǒng)的誤報率，確保其高可靠性，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中負責(zé)采集可燃氣體濃度的傳感器特意選用高靈敏度的可燃氣體傳感器，并結(jié)合集成在終端節(jié)點協(xié)議棧內(nèi)部的防誤報算法，確保信息的準(zhǔn)確性及可靠性。

　　WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器與家庭網(wǎng)關(guān)的通信需要在 USB-TTL 模塊的轉(zhuǎn)換下完成， USB-TTL 模塊驅(qū)動開發(fā)基于 Linux 系統(tǒng)，為了實現(xiàn)智能家居安防系統(tǒng)的智能化，按照冗余設(shè)計需求使該模塊的設(shè)備描述符會能識別 USB 接口變動，并對可能變換的設(shè)備描述符進行讀寫操作。系統(tǒng)整體設(shè)計方案如圖 1 所示。

　　硬件電路設(shè)計