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智能家居系统设计方案
引言
随着电子信息技术和计算机网络技术的发展，实现家居信息化、网络化是当前智能家居系统发展的新趋势。 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优劣。把无线网络技术应用到家居报警系统中，通过各种传感器实时 采集家居的环境信息，通过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、等优点。笔者根据无线网络技术和智能家居的 特点，设计了一种基于无线网络技术的家居无线报警系统。该无线报警系统可以对整个家居的安全环境进行实时监控。监控的范围包括室内防盗、火灾报警、煤气泄 露、水管破裂等一系列不安全因素。一旦有上述安全事故的发生，该报警系统就会发出相应的报警信息，可以使户主在得到报警信息后，立即采取有效的应急措施， 对事故进行紧急处理
系统结构
本报警网络采用了星型拓扑结构，由中心节点和无线报警网络节点组成。中心节点是一个与计算机相连的无 线通信模块,可以和网络中的任何一个网络节点 通信。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。它由微处理器（AT89C2051）、无线通信模块（nRF2401）、环境监测传感器（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）和一些外围器件构成，负责家居环境的监测和报警信息的传递。
采用这种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， 可在房间、隔离处放置一个节点，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，网络节点的主要功能是采集数据，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。
无线报警网络节点硬件设计
无线报警网络节点主要由微处理器AT89C2051、nRF2401无线通信芯片、外围设备和开关量输入接口的传感器构成。微处理器AT89C2051是整个网络节点硬件系统的核心控制部件，负责接收传感器触发的开关量报警信号，发送nRF2401通信命令，控制信息的传输。Nordic公司的单片射频收发芯片nRF2401是实现无线数据传输的关键器件。～，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程 序配置，芯片功耗非常低，以-5dBm的功率 发射时，，接收时工 作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节 能设计更方便。网络节点采用nRF2401进 行数据传输，来实现报警信息的无线传输。网络节点通过连接的传感器感知外部环境异常变化。例如，安装在门窗位置的红外接近开关可以用来监测盗窃者的非法入 侵；安装在天花板上的烟雾报警器可以监测到室内出现的突发火灾；安装在地板上的水浸传感器，可以感知到因水管爆裂、窗户进雨，屋顶渗漏等因素引起的室内进 水事件；安装在厨房的煤气报警开关可以用来监测有无煤气泄漏。这些安全监测传感器，均为开关量输入器件，可以提供全方位的安全监测保障。
在网络节点中电源是能源中心，在