浅谈传感器在智能家居中的应用及前景预测

浅谈传感器在智能家居中的应用及前景预测

刘佳佳,于瑞锋

河南林业职业学院 471000

摘要:在新的时代背景下，物联网传感器技术越来越成熟，而且已被广泛用于各个领域。文章主要围绕物联网传感器技术在智能家居中的应用展开探讨，首先概述物联网传感器技术的发展，其次分析物联网智能家居控制系统设计方案，最后介绍物联网传感器技术在智能家居中的具体应用，为促进新时期智能家居领域的长远发展提供参考及借鉴。

关键词:物联网传感器技术;智能家居;应用领域

0引言

在物联网技术中应用传感器，可以更加精准、及时地完成数据的获取、处理以及传输等工作，能够为物联网系统应用提供良好的数据支持。现阶段，将物联网系统与传感器技术进行结合，能够更好地将两者的优势发挥出来，从而广泛应用于各行各业，并取得良好的效果。在智能家居中应用物联网传感技术，可以对智能家居进行全面的监控，为人们提供更好的服务，促进智能家居更快、更好发展。

1物联网传感器技术的发展概述

物联网中的传感器不仅可以有效检测相应的信

息，同时能够将检测到的信息以其他信号形式进行对外输出。应用传感器，可以准确、快速地获得需要的信息。传感器的灵敏程度甚至超过了人的感官。传感器具有较多类型，如红外热释传感器、气敏传感器以及温度传感器等等。智能家居系统一般需要掌握室内环境的气体浓度以及温湿度情况等，传感器能够检测到此类信息，将信息转化为电信号，在模数转换电路作用下，将电信号转化为数字信号传输至计算机中进行后续处理，最终完成对相关家用设备的控制。

2基于物联网的智能家居控制系统设计

2.1系统硬件设计

对于系统硬件设计上，本文选择S3C2440微处理器芯片，将其作为家庭网关AMR模块控制器，其具备较多特点，如高性能、低功耗、低价格等，存在大量寄存器，会以更快的速度执行各项指令。并且，在可扩展能力、完备性、通用性以及稳定性上也存在较大优势。整个物联网智能家居系统中，家庭网关模块属于核心部分，能够实现家庭外部通信网络与内部控制网络的良好衔接。所以，家庭网关应满足以下要求:首先，可以进行Internet远程访问，一方面，家庭网关需要支持TCP/IP协议，另一方面，家庭网关还应提供Web服务。其次，可以通过内部控制网络，监控并管理物联网智能家居中的智能终端设备，家庭网关应具备家庭外部通信网络与内部控制网络间信息与协议等的转换功能。家庭内部控制网络模块中，通信模块为ZigBee，ZigBee模块应用CC2430，其具备高灵敏度、低成本、低功耗以及较强的抗干扰能力。ZigBee网络中，共包括以下几种逻辑设备类型:第一种为协调器;第二种为路由器;第三种为终端设备。物联网智能家居系统中，以太网属于较为重要的功能模块，能够实现远程登录，分享并管理系统资源，并且，还具备更新下载等功能。本系统中的以太网模块，主要是通过DM9000芯片进行网络接口连接，存在较为突出的优势，其属于一款能够完集成的以太网MAC控制器，成本效益较高，支持8位、16位、32位的接口进行内部存储器访问，从而对不同处理器需求加以满足。DM9000物理协议层接口与IEEE802.3u规格完全符合，同时，还支持IEEE802.3x全双工流量控制，此外，在GSM模块上，选择的是TC35芯片，具备较高的性能，能够更好地满足GSM0705以及GSM0707标准要求，可在AT指令下做出具体控制，并且具备RS232接口，会实现双频短消息数据通信，安全性及稳定性较高。TC53芯片的组成部分包括:电源电路、GSM基带处理器、FLASH存储部分以及GSM射频部分。

2.2系统软件设计

基于物联网的智能家居控制系统工作中，主要会经历以下流程:系统各模块属于初始化状态，工作时传感器会采集各种参数，在数模转换功能下，数据处理模块会详细判断各种数据参数。如果其不在标准范围内，会对故障类型做出判断，通过ARM控制中心对蜂鸣器进行控制，从而发出报警提示，同时会向户主发送警报短信。报警短信发送给户主后，户主可用手机向GSM模块发送控制短信，ARM控制中心会向GSM模块发送AT指令，从而读取收到的短信，对短信指令是否符合标准进行判断。如果不符合标准，需要向用户发送提醒，要求重新发送控制短信，如果指令正确，会按照短信内容，将控制信息发送给ZigBee协调器。当ZigBee协调器获得信息后，向指定的ZigBee节点传送，节点收到指令后，会根据指示进行控制操作，或者获取传感器信息，同时，相协调器中发送控制结果或者传感器信息，再由协调器向ARM控制中心传送，ARM控制中心会通过GSM模块，向用户回复控制结果。

3物联网传感器技术在智能家居中的具体应用

3.1智能家居照明

智能照明系统主要由4个部分构成。其中，感知层属于照明系统的最前端，功能是进行数据采集，常用的设备包括电流电压传感器、温度传感器以及光敏传感器等。结合家居特点，家庭需要照明的区域包括:车库、庭院、走廊、客厅以及卧室等，按照不同的用灯习惯，可以使用相应的采集设备，如走廊与卫生间可应用人体红外探测;楼梯可应用声控延时控制;卧室与客厅可应用红外遥控控制等。家居照明控制器包括调光控制器、成组控制器以及单灯控制器，其功能是按照感知层传感器传输的信号进行相应的亮灯或者灭灯处理。可以选择无线控制器，也可以选择有线控制器，控制器连接对应的网关，接收到控制指令后，对照明灯进行控制。网络层面主要由网关节点构成，具备传递信息功能。网管节点接收到传感器接收到的信息后，会将其传至服务中心，并且会在服务器的控制命令下，将相应命令下发至控制器，对灯进行控制。

3.2智能家居安防

智能家居安防系统中，报警器会对家居安防系统综合传感器采集到的信息进行分析与计算，随后做出报警决策，通过报警器发出警示。所用到的传感器有:门禁、烟感、视频监控、玻璃破碎探测、燃气控制以及温度探测电能，在家居环境的各个位置，均可安置传感器，以实现区域性的布防，通过传感器采集相应子系统的状态数据，随后会由网络传输设备将这些数据传输给系统平台，最终统一的分析并处理这些数据，以此作为决策的主要依据，下发相应的指令。物联网传感器技术用于智能家居安防中，用户应用一部手机就会完全掌握家中所有电器设备的状态，也可以进行相应的控制操作。

3.3智能家庭控制

智能家庭控制方面，可以应用相应的传感器、ZigBee技术及芯片进行软硬件设计，同时构建相应的管理平台，监督并控制家中的所有电器设备。具体包括智能遥控技术、一键情景控制技术以及远程监控技术，用户即便不在家，也可以通过终端进行远程控制，实现对家中水、家电以及外来人员的监督，提升家居安全性。实际工作中，是经过各类传感设备接纳各类传感信号，并触发控制命令或许经过人的自觉遥控、手动触发对应的发射类智能设备来收回控制命令，例如:温湿度传感器会搜集室内的温湿度变化数据，根据实际需求，进行温湿度变化触发要求设定，当温度或湿度到达预设的触发要求时，就联动收回控制命令;当温度高时，空调开端制冷;当温度低时，空调开端制热。如果装置了亮度传感器，则当室内光照亮度充足时，预设的灯光主动封闭，当室内光照亮度不够时，预设灯光主动打开。如果安防人体感应器，当设防时，监测到有人在活动时，马上触发电话报警，当非设防形态时，感应到人，主动开启预设的灯光，当监测到无人时，主动封闭灯光。

4结语

综上所述，我国社会经济实力不断提升下，计算机技术、物联网技术以及传感器技术得以不断发展，进一步促使人们的家居生活向着智能化的方向发展，更好地满足人们的现代化生活需求。现阶段，物联网传感器技术已被广泛应用于智能家居中，在家居照明、家居安防以及家居控制等方面发挥着较大作用，在未来，物联网传感器技术势必还会不断向着更好的方向发展。

参考文献：

[1]韩薇薇.物联网传感器技术在智能家居中的应用[J].电子技术,2022,51(12):145-147.

[2]田志晓.物联网传感器技术在智能家居系统中的应用[J].无线互联科技,2022,19(21):46-48.

[3]王闯.物联网传感器技术在智能家居中的应用[J].信息与电脑(理论版),2022,34(19):204-206.