张佳欢

(上海师范大学，上海200234)

1 引言

一般的非法入侵都是通过门窗进入，通常是撞击或者利用杠杆原理撬开门锁。在这类过程中，门窗发生振动和移位。振动和门窗的移位会产生加速度，因此通过测量门窗的加速度可以监控家居环境的安全，防止非法入侵。另一个方面，由于一个家居环境的门窗个数通常在五个以上，传统的有线方式布线不仅需要大量线材造成资源浪费，还会在施工过程中造成布线错综复杂，产生对其他家用电器的电磁干扰，也会导致在今后的维修过程中一旦出现线路故障需要开凿墙面，破坏装修等问题。因此使用无线传感器网络，不仅减少了线材的使用，简易了安装程序还避免了日后在线路方面的维修难度。

综上所述，研究一种通过检测门窗加速度并使用无线网络技术的家居安防系统，将非常适合当今社会的家居安防需求。该家居安防系统中，传感器模块和无线网络模块的设计成为了核心。

2 系统整体设计

目前主流家居环境中使用的窗户通常是推拉窗，在开启和关闭过程中，窗户发生横向移动(Y轴方向)，如图1所示。

图1 推拉式窗户示意图

非法入侵的方式一般是砸开玻璃或者撬开卡索后横向移动窗户。在击打玻璃的情况下，X方向会由于振动产生加速度，在横向移动窗户的过程中Y轴方向产生加速度，而在Z 方向上窗户不能发生位移。因此，只需要测量X轴和Y轴方向的加速度便可以监控窗户所有可能发生的动作。……